CN2771506Y - 重力蓄能发电机 - Google Patents

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Abstract

一种重力蓄能发电机，包括能量转换装置，蓄能装置，变速机构和充放电控制逆变电源，能量转换装置利用重力所产生的位能使之转变成动能并输出至蓄能装置边存蓄边释放动能，变速机构把蓄能装置输出的转速转变为与发电机匹配的低转速，发电机发出的电能输送至充放电控制逆变电源，充放电控制逆变电源输出至蓄电池组存蓄电能并逆变输出交直流电压，其特征是：能量转换装置是在一机架上安装有压力臂机构，通过连杆和棘爪使涡卷弹簧蓄能器的棘轮转动，涡卷弹簧蓄能器一侧固定有齿轮，并与变速机构的输入端齿轮啮合，变速机构输出端齿轮与发电机轴端齿轮啮合，发电机输出引线连接多功能充放电控制逆变电源提供交直流输出。

Description

重力蓄能发电机
                      技术领域
本实用新型涉及一种利用重力产生的位能使之转变成为动能的重力蓄能发电机，属于机电产品制造技术领域。
                      背景技术
目前世界上发电的种类有：火力、水力、风力、太阳能、海潮等多种发电形式，特别是利用太阳能、风力发电，这种节能发电形式已逐渐被人们利用。现提出一种新型的节能发电形式——重力蓄能发电机。
                      发明内容
本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种利用自然人和行驶车辆的重力所产生的位能使之转变成动能而带动发电机的重力蓄能发电机。
本实用新型的上述目的由以下技术方案实现：一种重力蓄能发电机，包括能量转换装置，蓄能装置，变速机构和充放电控制逆变电源，能量转换装置利用重力所产生的位能使之转变成动能并输出至蓄能装置边存蓄边释放动能，变速机构把蓄能装置输出的转速转变为与发电机匹配的低转速并将电能输送至充放电控制逆变电源，充放电控制逆变电源输出至蓄电池组存蓄电能并逆变输出交直流电压，其特征是：所述能量转换装置为安装在机架上的压力臂机构，由踏板10、连杆9、压臂8、压簧7、压座11、杠杆12、棘爪13、复位板弹簧27组成，踏板10一端与机架活铰连接，另一端与连杆9活铰连接，在踏板10与机座间安装复位板弹簧27，连杆9另一端与压臂8活铰连接，压簧7安装在压臂8与压座11之间，杠杆12一端穿于主轴6，另一端与压座11活铰连接，杠杆12中部安装棘爪13；所述蓄能装置为涡卷弹簧蓄能器，由主轴6、超越离合器5、棘轮4、止退棘爪3、齿轮15、涡卷弹簧14组成，超越离合器5套装在主轴6中部，其外圈与棘轮4内圈紧固，涡卷弹簧14内圈卡固在主轴6上，外圈套装在固定于齿轮15的一小轴上，齿轮15套装在主轴6的一端，止退棘爪3套装在固定于墙板上的一小轴上。棘轮4与压力臂机构棘爪13传动配合；变速机构是由输入轴2、齿轮1、16、齿轮轴18、齿轮17、19、输出轴25、齿轮20、21、23、超越离合器24，惯性轮26和发电机22组成，齿轮15与齿轮16啮合，齿轮16、1固定在输入轴2上，齿轮1与齿轮17啮合，齿轮17、19固定在齿轮轴18上，齿轮19与齿轮23啮合，齿轮23内圈与超越离合器24外圈紧固，超越离合器24套装在输出轴25的中部，输出轴25一端安装有惯性轮26，另一端安装齿轮20且与发电机轴端齿轮21啮合，变速机构的输入端齿轮16与涡卷弹簧蓄能器输出端齿轮15啮合，变速机构输出端齿轮20与发电机轴端齿轮21啮合，发电机输出引线连接多功能充放电控制逆变电源。
本实用新型的优点及效果是：当大量的自然人和行驶车辆经过本实用新型压力臂机构的踏板时，在重力的作用下所产生的位能，经涡卷弹簧蓄能机构存蓄动能，通过变速机构从而带动高性能发电机发电。本实用新型重力蓄能发电系统，无需任何燃料，仅靠自然人流和行驶的车辆的重力收集、存储带动发电机发电，且输出电压稳定，是用于大型商场，高速公路的进出口收费站，大桥及城市内道路等地的照明、亮化及家用电器的基本供电，将起到节约能源、缓解电力紧缺、减少环境污染、减轻城市供电负荷的作用。
                      附图说明
本实用新型的具体结构和实施例及其工作方式可在以下结合附图进行的详细描述中得到理解。在3幅附图中出现相同的参考号表示相同的零部件，其中：
图1  是本实用新型的结构示意图；
图2  是本实用新型的压力臂机构结构示意图；
图3  是图2中的A-A剖视图。
                    具体实施方式
参看图1，本实用新型重力蓄能发电机是由压力臂机构、涡卷弹簧蓄能机构、变速机构和充放电控制逆变电源等组成。重力蓄能发电机其特点是在一机架上安装有压力臂机构，通过连杆9和棘爪13使涡卷弹簧蓄能器的棘轮4转动，涡卷弹簧蓄能器一侧固定有齿轮15，并与变速机构的输入端齿轮16啮合，变速机构输出端齿轮20与高性能发电机轴端齿轮22啮合，高性能发电机输出引线连接多功能充放电控制逆变电源充电/逆变，充放电控制逆变电源：其一，输出至蓄电池组蓄能和输出直流负载；其二，提供交流输出220V/50HZ。当涡卷弹簧蓄能器能量蓄满时，通过压力臂机构装有的自保压簧7使压力臂机构与涡卷弹簧蓄能器棘爪13、棘轮4间的转动而起到过荷保护作用。涡卷弹簧蓄能器在自然人和车辆重力的作用下，一是通过变速机构使高性能发电机转动，二是存储动能，在一定时间内没有人或车辆经过时，仍能保证高性能发电机转动发电。在涡卷弹簧蓄能器中的棘轮4内圈装有超越离合器5，起到使涡卷弹簧蓄能器边存储边释放动能的作用。
参看图2，压力臂机构是由踏板10、连杆9、压臂8、压簧7、压座11、杠杆12、棘爪13、复位板弹簧27组成。踏板10一端与机架活铰连接，另一端与连杆9活铰连接，在踏板10与机座间安装复位板弹簧27，连杆9另一端与压臂8活铰连接，压簧7安装在压臂8与压座11之间，杠杆12一端穿于主轴6，另一端与压座11活铰连接，杠杆12中部安装棘爪13。其作用是当自然人和行驶车辆经过踏板10时，使踏板10往复运动，带动连杆9、压臂8、压簧7、压座11、杠杆12、棘爪13，推动棘轮4作间歇转动。
参看图2，3，涡卷弹簧蓄能机构是由主轴6、超越离合器5、棘轮4、止退棘爪3、齿轮15、涡卷弹簧14组成。超越离合器5套装在主轴6中部，其外圈与棘轮4内圈紧固，涡卷弹簧14的内圈卡固在主轴6上，外圈套在固定在齿轮15上的一销轴，齿轮15套装在主轴6的一端，止退棘爪3套装在固定于墙板上的一小轴上。其作用是棘爪13推动棘轮4作间歇转动，带动超越离合器5，主轴6，使涡卷弹簧蓄能并使齿轮15转动，其转动方向同主轴6、止退棘爪3起着阻止棘轮4逆转的作用。
参看图1，变速机构是由输入轴2、齿轮1、16、齿轮轴18、齿轮17、19、输出轴25、齿轮20、21、23，超越离合器24，惯性轮26和发电机22组成。齿轮15与齿轮16啮合，齿轮16、1固定在输入轴2上，齿轮1与齿轮17啮合，齿轮17、19固定在齿轮轴18上，齿轮19与齿轮23啮合，齿轮23内圈与超越离合器24外圈紧固，超越离合器24套装在输出轴25的中部，输出轴25一端安装有惯性轮26，另外一端安装齿轮20且与发电机轴端齿轮21啮合。其作用是当齿轮15转动时，传动齿轮16、输入轴2、齿轮1、17、齿轮轴18、齿轮19、23通过超越离合器24带动输出轴25，齿轮20、21使发电机22转动。变速机构其目的是把涡卷弹簧蓄能器输出的转速转变为与发电机22匹配的低转速，并通过惯性轮26使转速稳定。超越离合器24起着使齿轮23单向转动的作用。
工作中，当自然人流和车辆经过本实用新型所设置的踏板10时，迫使压力臂机构往复运动一次，通过棘爪13使棘轮4作间歇运动，带动超越离合器5传动主轴6使涡卷弹簧14逐渐收紧蓄能同时使齿轮15转动。由于本实用新型踏板10设置在大型商场自动电梯前后，高速公路进出口或大桥过道口及城市内各大十字路口等地，在此经过的人流和车辆数以万计，因而使压力臂机构往复运动频繁，从而确保了涡卷弹簧的蓄能和使齿轮15连续转转。通过变速机构和惯性轮26的作用，输出运转平稳的低转速供发电机正常工作。
本发电系统是一种大量采集自然人流和车辆的重力而产生的位能转变成动能存储再转换成电能的发电系统，它是由本实用新型的压力臂和重力蓄能机构、发电机、蓄电池、多功能充放电控制逆变电源等组成。其中发电机为稀土永磁三相交流发电机，蓄电池和充放电控制逆变电源市场均可选购。本发电系统工作原理是当发电机工作时，将电能输送至充放电控制逆变电源，充放电控制逆变电源输出至蓄电池组存蓄电能，同时输出直流负载，充放电控制逆变电源并输出交流220V负载，最大输出功率可达几个千瓦，输出电压稳定，运行可靠。

Claims (1)

1.一种重力蓄能发电机，包括能量转换装置，蓄能装置，变速机构和充放电控制逆变电源，能量转换装置利用重力所产生的位能使之转变成动能并输出至蓄能装置边存蓄边释放动能，变速机构把蓄能装置输出的转速转变为与发电机匹配的低转速，发电机发出的电能输送至充放电控制逆变电源，充放电控制逆变电源输出至蓄电池组存蓄电能并逆变输出交直流电压，其特征是：
所述能量转换装置为安装在机架上的压力臂机构，由踏板(10)、连杆(9)、压臂(8)、压簧(7)、压座(11)、杠杆(12)、棘爪(13)、复位板弹簧(27)组成，踏板(10)一端与机架活铰连接，另一端与连杆(9)活铰连接，在踏板(10)与机座间安装复位板弹簧(27)，连杆(9)另一端与压臂(8)活铰连接，压簧(7)安装在压臂(8)与压座(11)之间，杠杆(12)一端穿于主轴(6)，另一端与压座(11)活铰连接，杠杆(12)中部安装棘爪(13)；
所述蓄能装置为涡卷弹簧蓄能器，由主轴(6)、超越离合器(5)、棘轮(4)、止退棘爪(3)、齿轮(15)、涡卷弹簧(14)组成，超越离合器(5)套装在主轴(6)中部，其外圈与棘轮(4)内圈紧固，涡卷弹簧(14)内圈卡固在主轴(6)上，外圈套装在固定于齿轮(15)上的一小轴上，齿轮(15)套装在主轴(6)的一端，止退棘爪(3)套装在固定于墙板上的一小轴上，棘轮(4)与压力臂机构中棘爪(13)传动配合；
变速机构是由输入轴(2)、齿轮(1)、(16)、齿轮轴(18)、齿轮(17)、(19)、输出轴(25)、齿轮(20)、(21)、(23)、超越离合器(24)，惯性轮(26)和发电机(22)组成，齿轮(15)与齿轮(16)啮合，齿轮(16)、(1)固定在输入轴(2)上，齿轮(1)与齿轮(17)啮合，齿轮(17)、(19)固定在齿轮轴(18)上，齿轮(19)与齿轮(23)啮合，齿轮(23)内圈与超越离合器(24)外圈紧固，超越离合器(24)套装在输出轴(25)的中部，输出轴(25)一端安装有惯性轮(26)，另一端安装齿轮(20)且与发电机轴端齿轮(21)啮合，变速机构的输入端齿轮(16)与涡卷弹簧蓄能器输出端齿轮(15)啮合，变速机构输出端齿轮(20)与发电机轴端齿轮(21)啮合，发电机输出引线连接多功能充放电控制逆变电源。
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