RU2747407C2 - Устройство накопления энергии - Google Patents

Устройство накопления энергии Download PDF

Info

Publication number
RU2747407C2
RU2747407C2 RU2018133461A RU2018133461A RU2747407C2 RU 2747407 C2 RU2747407 C2 RU 2747407C2 RU 2018133461 A RU2018133461 A RU 2018133461A RU 2018133461 A RU2018133461 A RU 2018133461A RU 2747407 C2 RU2747407 C2 RU 2747407C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
storage device
energy storage
compressible spring
hydraulic cylinder
lever
Prior art date
Application number
RU2018133461A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018133461A3 (ru
RU2018133461A (ru
Inventor
Агакхани МОРТЕЗА
Original Assignee
Некст Рессорс Дженерейшн Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Некст Рессорс Дженерейшн Гмбх filed Critical Некст Рессорс Дженерейшн Гмбх
Publication of RU2018133461A3 publication Critical patent/RU2018133461A3/ru
Publication of RU2018133461A publication Critical patent/RU2018133461A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2747407C2 publication Critical patent/RU2747407C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G1/00—Spring motors
    • F03G1/02—Spring motors characterised by shape or material of spring, e.g. helical, spiral, coil
    • F03G1/024—Spring motors characterised by shape or material of spring, e.g. helical, spiral, coil using helical springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G1/00—Spring motors
    • F03G1/06—Other parts or details
    • F03G1/08—Other parts or details for winding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G1/00—Spring motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/088—Characterised by the construction of the motor unit the motor using combined actuation, e.g. electric and fluid actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/202—Externally-operated valves mounted in or on the actuator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/26—Locking mechanisms
    • F15B15/261—Locking mechanisms using positive interengagement, e.g. balls and grooves, for locking in the end positions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/40—Transmission of power
    • F05B2260/403—Transmission of power through the shape of the drive components
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к устройству (10) накопления энергии, включающему сжимаемую пружину (11), намотанную вокруг основного вала (28), проходящего между высвобождающим средством (20) и сжимающим средством (21), причем указанные сжимающее средство (21) и высвобождающее средство (20) находятся в прочно зафиксированной взаимосвязи с указанной сжимаемой пружиной (11) на двух концах основного вала (28), причем указанные сжимающее средство (21) и высвобождающее средство (20) могут поворачиваться с различными скоростями так, чтобы сжимать сжимаемую пружину (11) с одной продольной стороны ее, в то же время одновременно высвобождая сжимаемую пружину (11) с другой продольной стороны, причем указанное устройство (10) накопления энергии дополнительно включает гидроцилиндр (26), непрерывно приводимый в действие гидравлическим насосом (13) таким образом, что указанная сжимаемая пружина (11) сжимается указанным сжимающим средством (21), которому вращательное движение сообщается указанным гидроцилиндром (26), и с гидроцилиндра (26) периодически сбрасывается давление с помощью гидравлическим клапаном (22) с постоянными интервалами, для предоставления указанному сжимающему средству (21) возможности непрерывного однонаправленного вращательного движения с постоянной скоростью. 18 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству накопления энергии, включающему многочисленные механические компоненты, чтобы сжимаемая пружина в сопряжении с вращающимся валом могла аккумулировать потенциальную энергию, преждевременное высвобождение которой предотвращается.
Уровень техники
Общеизвестно, что пружина типа удлиненной спирали, будучи сжатой, может сохранять потенциальную энергию. Такая энергия, как сохраняемая удлиненной спиральной пружиной, не может обеспечивать возможность работы конкретного устройства, требующего механической мощности на протяжении относительно длительного периода времени, так как накопленная энергия будет расходоваться в неконтролируемом режиме. Другими словами, потенциальная энергия, аккумулированная пружиной, не является практически полезной, поскольку нельзя обезопаситься от преждевременного высвобождения такой энергии.
Помимо прочего, можно сослаться на патентный документ US4181299 как публикацию согласно прототипу в технической области изобретения, который раскрывает приводимые в действие пружиной качели, включающие раму, поддерживающую сиденье качелей в движении вперед и назад, сборный узел двигателя с пружинным приводом внутри закрытого кожуха, и имеющий головку в виде охватываемой втулки, разъемно сопряженной с обоймой, сформированной на указанных качелях; причем имеется регулируемый кулисой запорный механизм, оснащенный указанным сборным узлом двигателя с пружинным приводом, создающий порционное высвобождение мощности, запасенной в указанной пружине. Опора сиденья качелей и запорная кулиса могут функционально сопрягаться с возможностью разборки.
Поэтому патентный документ US4181299 раскрывает приводимую в действие пружиной систему, в которой предусматривается периодическое высвобождение ограниченных порций энергии пружины, и получается относительно длительный эксплуатационный период.
С другой стороны, настоящее изобретение разработано с последующим подтверждением того, что сжимаемая пружина может быть одновременно сжата и расслаблена на противоположных концах основного вала, как это представлено отличительными признаками, определенными в пункте 1 формулы изобретения.
Цели настоящего изобретения
Основная цель настоящего изобретения состоит в создании устройства накопления энергии, аккумулирующего потенциальную энергию в сжимаемой пружине.
Еще одной целью настоящего изобретения является создание устройства накопления энергии, аккумулирующего потенциальную энергию, применимую для конкретных целей посредством имеющегося внешнего вала.
Кроме того, цель настоящего изобретения состоит в создании устройства накопления энергии, аккумулирующего потенциальную энергию в сжимаемой пружине путем непрерывной передачи энергии сжатия на указанную сжимаемую пружину с предварительно определенной скоростью ротационного сжатия.
Еще одна дополнительная цель настоящего изобретения состоит в создании устройства накопления энергии, аккумулирующего потенциальную энергию в сжимаемой пружине, действующей как пружинная система, в которой может обеспечиваться непрерывное высвобождение ограниченных количеств энергии пружины на протяжении относительно протяженного периода действия.
К тому же еще одной дополнительной целью настоящего изобретения является создание устройства накопления энергии, аккумулирующего потенциальную энергию в сжимаемой пружине, которая может быть одновременно подвергнута сжатию и расслаблению на противоположных концах основного вала.
Еще одна дополнительная цель настоящего изобретения состоит в создании устройства накопления энергии, аккумулирующего потенциальную энергию в сжимаемой пружине, непрерывно сохраняющей свое сжатое состояние вследствие непрерывно действующего сжимающего движения.
Сущность изобретения
Предлагается устройство накопления энергии: включающее сжимаемую пружину, необязательно намотанную вокруг основного вала, протяженного между высвобождающим средством и сжимающим средством, причем указанные сжимающее средство и высвобождающее средство находятся в прочно зафиксированной взаимосвязи с указанной сжимаемой пружиной на двух концах основного вала, причем сжимающее средство и высвобождающее средство могут поворачиваться с различными скоростями так, чтобы сжимать сжимаемую пружину с одной продольной стороны основного вала, в то же время одновременно высвобождая сжимаемую пружину с другой продольной стороны, причем указанное устройство накопления энергии дополнительно включает гидроцилиндр, непрерывно приводимый в действие гидравлическим насосом таким образом, что указанная сжимаемая пружина сжимается указанным сжимающим средством, которому указанным гидроцилиндром сообщается вращательное движение, и с указанного гидроцилиндра периодически сбрасывается давление с помощью гидравлического клапана с постоянными интервалами, для обеспечения указанному сжимающему средству возможности непрерывного однонаправленного вращательного движения с постоянной скоростью.
Краткое описание технических чертежей
Сопроводительные чертежи приведены исключительно с целью иллюстрирования устройства накопления энергии в качестве примера, преимущества которого перед прототипом были обрисованы выше и будут вкратце разъяснены далее.
Чертежи не только не подразумеваются ограничивающими пределы правовой охраны, как определяемые в пунктах формулы изобретения, но и не должны рассматриваться отдельно в попытке толковать определяемую в указанных пунктах формулы изобретения область без обращения к раскрытой технической сущности изобретения в описании настоящего изобретения.
Фиг. 1 демонстрирует вид сбоку устройства накопления энергии согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2 показывает вид сверху устройства накопления энергии согласно настоящему изобретению.
Фиг. 3 показывает вид в разрезе гидроцилиндра согласно настоящему изобретению.
Фиг. 4 показывает альтернативный вид в разрезе гидроцилиндра согласно настоящему изобретению.
Фиг. 5 показывает вид сбоку в разрезе устройства накопления энергии согласно настоящему изобретению.
Фиг. 6 показывает альтернативный вид в разрезе гидроцилиндра вместе со средством регулирования клапана и сборным узлом лопасти и держателя лопасти согласно настоящему изобретению.
Фиг. 7 показывает вид сверху в разрезе устройства накопления энергии согласно настоящему изобретению.
Фиг. 8 показывает перспективный вид с первой стороны устройства накопления энергии согласно настоящему изобретению.
Фиг. 9 показывает перспективный вид со второй стороны устройства накопления энергии согласно настоящему изобретению.
Подробное описание настоящего изобретения
Нижеследующие численные обозначения приписаны кодовым номерам позиций различных деталей в подробном описании:
10) устройство накопления энергии
11) сжимаемая пружина
12) передаточная шестерня
13) гидравлический насос
14) блок питания
15) внешний вал
16) ведущая шестерня
17) трубопровод
18) карданное соединение валов
19) генератор
20) высвобождающее средство
21) сжимающее средство
22) гидравлический клапан
23) электродвигатель
24) концевая шестерня
25) зубчатая рейка
26) гидроцилиндр
27) участок седла пружины
28) основной вал
29) шестерня вала
30) промежуточная шестерня
31) вращающийся противовес
32) рычаг
33) корпус генератора
34) опорная платформа
35) контрпружина
36) плунжер
37) корпус цилиндра
38) лопасть
39) держатель лопасти
40) средство регулирования клапана
41) кулиса
42) ограничительный выступ
Настоящее изобретение относится к устройству (10) накопления энергии, в общем обозначаемому кодовым номером 10 позиции, состоящему из ряда механических и электромеханических компонентов, как будет описано далее. Гидравлический насос (13) работает для приведения в действие гидроцилиндра (26), который, в свою очередь, совершает передачу энергии на пружинную систему, уже имеющую накопленную потенциальную энергию. Настоящее изобретение обеспечивает то, что, в то время как потенциальная энергия, запасенная в сжимаемой пружине (11), может быть использована для конкретных целей через соответствующий внешний вал (15), самой сжимаемой пружине (11) непрерывно передается энергия с предварительно определенной скоростью ротационного сжатия, и она также действует как пружинная система, в которой непрерывное высвобождение ограниченных количеств энергии пружины может обеспечиваться на протяжении относительно длительного периода работы.
Со ссылкой теперь на Фиг. 1, показывающую вид сбоку устройства (10) накопления энергии, передаточная шестерня (12) поворачивает вторую шестерню, а именно, промежуточную шестерню (30), обычно находящуюся в постоянном зацеплении с шестерней (29) вала так, что последняя может вращаться для привода, через карданное соединение (18) валов, электрического генератора (19) внутри корпуса (33) генератора, причем указанный электрический генератор (19) находится в электрическом соединении с блоком (14) питания, то есть, электрическим аккумулятором. Наконец, блок (14) питания обеспечивает вращение с постоянной скоростью, и тем самым регулирование скорости электродвигателя (23), как будет подробно разъяснено ниже. Однако следует отметить, что передаточная шестерня (12) необязательно содействует приводу электрического генератора (19) для заряда указанного блока (14) питания. Опорная платформа (35) с вертикальными несущими элементами может быть использована для надежного поддерживания вала. Кроме того, с валом может быть соединен необязательный вращающийся противовес (31), как показано в примерных вариантах исполнения согласно Фиг. 8.
Со ссылкой на Фиг. 2, указанное устройство (10) накопления энергии включает сжимающее средство (21) и высвобождающее средство (20) в жестком соединении с указанной сжимаемой пружиной (11) на двух ее концах так, что, например, спирально закрученная сжимаемая пружина (11), намотанная вокруг основного вала (28), протяженного между указанным сжимающим средством (21) и указанным высвобождающим средством (20), может быть одновременно сжатой и несжатой на противоположных концах в ответ на вращение указанного сжимающего средства (21) относительно основного вала (28). Другими словами, сжимающее средство (21) и высвобождающее средство (20) на двух продольных концах основного вала (28), на котором указанная сжимаемая пружина (11) жестко закреплена на двух продольных сторонах, могут поворачиваться с различными скоростями так, чтобы сжимать сжимаемую пружину (11) с одной продольной стороны, в то же время одновременно высвобождая ее с другой продольной стороны.
В то время как сжимающее средство (21) может поворачиваться вокруг основного вала (28) с относительной скоростью сравнительно со скоростью основного вала (28), высвобождающее средство (20) поворачивается с одинаковой с основным валом (28) скоростью. Поэтому сжимающее средство (21) совершает сжатие сжимаемой пружины (11), и тем самым запасенная потенциальная энергия позволяет высвобождающему средству (20) возбуждать вращательное движение основного вала (28), который также вращает указанную передаточную шестерню (12), как разъяснялось выше. Поэтому изобретение обеспечивает то, что сжимаемая пружина (11) непрерывно сохраняет свое сжатое состояние благодаря непрерывно действующему движению от привода с вращением указанного сжимающего средства (21) гидроцилиндром (26), в то же время обеспечивая высвобождение энергии указанным высвобождающим средством (2). В совокупности, когда гидравлический насос (13) действует для непрерывного привода гидроцилиндра (26), последний периодически сбрасывается, чтобы продолжалась операция сжатия, и потенциальная энергия передается на указанную сжимаемую пружину (11) посредством указанного сжимающего средства (21).
Согласно настоящему изобретению, работа устройства (10) накопления энергии начинается так, что сжимаемая пружина (11) в уже сжатом состоянии (например, вручную через указанную передаточную шестерню (12)) дополнительно сжимается сжимающим средством (21) посредством гидроцилиндра (26), придающего ей вращательное движение, при котором указанный высвобождающее средство (20) обеспечивает высвобождение механической энергии путем вращения. Поэтому устройство (10) накопления энергии согласно настоящему изобретению основывается на равновесии высвобожденной энергии с энергией сжатия, придаваемой системе, достигаемом во время высвобождения потенциальной энергии уже сжатой сжимаемой пружины (10) путем одновременного приложения сжимающей силы к ней. Как уже отмечалось, энергия сжатия генерируется указанным блоком (14) питания, подающим электроэнергию указанному электродвигателю (23) в механическом сопряжении с гидравлическим насосом (13), причем последний, в свою очередь, приводит в действие гидроцилиндр (26).
Согласно настоящему изобретению, чтобы поддерживать сжимаемую пружину (11) в сжатом рабочем состоянии, тогда как в то же время передавая накопленную энергию с нее, указанная сжимаемая пружина (11) должна непрерывно сжиматься предварительно определенным образом в плане постоянной скорости вращения, придаваемой указанному сжимающему средству (21). Для этой цели при скорости вращения указанного электродвигателя (23), поддерживаемой на постоянном уровне блоком (14) питания, также исполняя роль регулятора, гидравлический насос (13) обычно создает давление в соединенном с ним гидроцилиндре (26). Гидравлический насос (13) при постоянном давлении подает гидравлическое масло в гидроцилиндр (26), заставляя шток цилиндра выдвигаться обычным образом. Трубопровод с соответствующими штуцерами для гидравлической текучей среды обозначен кодовым номером 17 позиции.
Гидравлический насос (13) сообщается с гидроцилиндром (26) через гидравлический клапан (22) в форме клапана с автоматическим регулированием с помощью рычага. Гидравлический клапан (22) действует как переключатель для сброса давления с гидроцилиндра (26), когда средство (40) регулирования клапана в связи с (линейной) зубчатой рейкой (25) передвигает рычаг (32) гидравлического клапана (22). Более конкретно, когда плунжер (36) гидроцилиндра (26) перемещается в цилиндрическом корпусе (37) подъемного устройства до достижения выдвинутого положения, он обусловливает линейное перемещение зубчатой рейки (25), которая движется перпендикулярно основанию устройства (10) накопления энергии, вследствие чего зубчатая рейка (25) поворачивает концевую шестерню (24), которая с возможностью вращения размещается в постоянном зацеплении с указанной зубчатой рейкой (25). Рейка (25), действуя в качестве привода вала, вращает концевую шестерню (24), как изображено в Фиг. 4.
Со ссылкой на Фиг. 6, показывающую вид в разрезе вдоль плоскости перпендикулярно продольной оси сжимаемой пружины (11), средство (40) регулирования клапана, имеющий два ограничительных выступа (42), переключает рычаг (32) гидравлического клапана (22) только тогда, когда плунжер (36), и тем самым зубчатая рейка (25), достигают предварительно определенного самого верхнего положения, в котором нижний ограничительный выступ (42) средства (40) регулирования клапана толкает рычаг вверх так, чтобы включить гидравлический клапан (22), в результате чего с гидроцилиндра (26) сбрасывается давление, и плунжер (36) занимает свое втянутое положение в цилиндрическом корпусе 37). Рычаг (32), ограничительные выступы (42) и средство (40) регулирования клапана лучше видны в Фиг. 1.
При сбросе давления с гидроцилиндра (26) плунжер (36) должен возобновить свое линейное перемещение вверх, чтобы продолжать сжатие сжимаемой пружины (11) вращением указанной концевой шестерни (24) посредством указанной зубчатой рейки (25). Поэтому, когда с гидроцилиндра (26) сбрасывается давление, рычаг (32) немедленно переходит в свое рабочее положение, создавая сообщение по текучей среде между гидравлическим насосом (13) и гидроцилиндром (26). Это обеспечивается верхним ограничительным выступом (42) средства (40) регулирования клапана, когда он также непосредственно занимает свое самое нижнее предварительно определенное положение, когда плунжер (36) втягивается.
В качестве второй меры для обеспечения позиционирования рычага (32) в его исходном положении, лопасть (38), шарнирно поддерживаемая держателем (39) лопасти, автоматически изгибается над указанным рычагом (32) для удерживания его в ориентации параллельно плоскости основания устройства (10) накопления энергии. Протяженный широкий участок вместе с нижним ограничительным выступом (42) позволяет лопасти (38) шарнирно опускаться по направлению указанного рычага (42). Протяженный широкий участок вместе с указанным нижним ограничительным выступом (42), действующие совместно с лопастью (38), присоединенной с возможностью вращения к держателю (39) лопасти, лучше видны в Фиг. 1. Кроме того, слегка наклонная боковая нижняя кромка лопасти (38), которая может поворачиваться вокруг оси качания, показана в Фиг. 6. Как видно в Фиг. 6, протяженный широкий участок воедино с указанным нижним ограничительным выступом (42), при перемещении вверх и вниз, избирательно обеспечивает поворот лопасти (38) только после переключающего перемещения рычага (32). Сам рычаг (32) не виден на изображении в разрезе согласно Фиг. 6.
Особенно важным является то, что механизм ограничения обратного хода предотвращает вращение концевой шестерни (24) по направлению, противоположному направлению сжатия, так, что сжимающее средство (21) в направлении аксиального сопряжения с ним не допускает вращения по направлению расслабления во время обратного перемещения плунжера (36) при возобновлении его движения вверх между втянутым и выдвинутым положениями.
Согласно настоящему изобретению, скорость вращения электродвигателя (23) приводит в действие гидравлический насос (13) через ведущую шестерню (16) и кулису (41). Контрпружина (35) в сопряжении с участком (27) седла пружины сглаживает действие плунжера (36) в особенности во время периодических перемещений с втягиванием последнего каждый раз, когда рычаг (32) включается.
В соответствии с настоящим изобретением, сжимаемая пружина (11) с винтовой обмоткой спирального типа формируется из высокопрочного металла или композитного материала, чтобы создавать в пружине напряжение без выхода за предел, где начинается пластическая деформация.
Короче говоря, настоящее изобретение предлагает устройство (10) накопления энергии, включающее сжимаемую пружину (11), протяженную между высвобождающим средством (20) и сжимающим средством (21), причем указанные сжимающее средство (21) и высвобождающее средство (20) находятся в прочно зафиксированной взаимосвязи с указанной сжимаемой пружиной (11) на ее двух концах, причем указанные сжимающее средство (21) и высвобождающее средство (20) могут поворачиваться с различными скоростями так, чтобы сжимать сжимаемую пружину (11) с одной продольной стороны ее, в то же время одновременно высвобождая сжимаемую пружину (11) с другой продольной стороны, причем указанное устройство (10) накопления энергии дополнительно включает гидроцилиндр (26), непрерывно приводимый в действие гидравлическим насосом (13) таким образом, что указанная сжимаемая пружина (11) сжимается указанным сжимающим средством (21), которому вращательное движение сообщается указанным гидроцилиндром (26), и с указанного гидроцилиндра (26) периодически сбрасывается давление с помощью гидравлического клапана (22) с постоянными интервалами, для предоставления указанному сжимающему средству (21) возможности непрерывного однонаправленного вращательного движения с постоянной скоростью.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения сжимаемая пружина (11) намотана вокруг основного вала (28), и указанные сжимающее средство (21) и высвобождающее средство (20) находятся в прочно зафиксированной взаимосвязи с указанной сжимаемой пружиной (11) на двух концах основного вала (28).
В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения указанный сжимающее средство (21) может поворачиваться относительно указанного основного вала (28), и указанный высвобождающее средство (20) может поворачиваться синхронно с основным валом (28).
В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения гидроцилиндр (26) перемещает зубчатую рейку (25), которая вращает концевую шестерню (24), находящуюся с возможностью вращения в постоянном зацеплении с указанной зубчатой рейкой (25).
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения устройство дополнительно включает средство (40) регулирования клапана, который является подвижным синхронно вместе с плунжером (36) гидроцилиндра (26) так, что два ограничительных выступа (42) средства (40) регулирования клапана приводят в действие рычаг (32) гидравлического клапана (22) при выдвинутом положении плунжера (36), и затем немедленно переводят указанный рычаг (32) в неактивированное состояние при втянутом положении плунжера (36).
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения нижний ограничительный выступ (42) средства (40) регулирования клапана перемещает рычаг (32)вверх для сброса давления с гидроцилиндра (26), и верхний ограничительный выступ (42) переводит рычаг в неактивированное состояние на конечном этапе втягивания плунжера (36).
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения нижний ограничительный выступ (42) средства (40) регулирования клапана переключает рычаг (32) гидравлического клапана (22) только тогда, когда зубчатая рейка (25) достигает предварительно определенного самого верхнего положения.
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения устройство (10) накопления энергии дополнительно включает лопасть (38), шарнирно поддерживаемую держателем (39) лопасти, таким образом, что указанная лопасть (38) автоматически изгибается над указанным рычагом (32) сразу же после того, как указанный рычаг (32) переводится в неактивированное состояние верхним ограничительным выступом (42).
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения протяженный широкий участок вместе с нижним ограничительным выступом (42) позволяет лопасти (38) шарнирно опускаться по направлению указанного рычага (42) на конечном этапе втягивания плунжера (36).
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения указанная лопасть (38) имеет наклонную боковую нижнюю кромку, находящуюся в зацеплении в контакте с указанным протяженным широким участком нижнего ограничительного выступа (42).
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения концевая шестерня (24) включает механизм ограничения обратного хода, который предотвращает обратное вращение концевой шестерни (24) во время обратного перемещения зубчатой рейки (25) и плунжера (36).
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения передаточная шестерня (12), функционально связанная с указанным высвобождающим средством (20), предназначена для привода электрического генератора (19) в электрическом соединении с блоком (14) питания.
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения указанный блок (14) питания обеспечивает вращение с постоянной скоростью и регулирование скорости вращения электродвигателя (23).
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения в указанный блок (14) питания подводится электроэнергия через внешний источник электрической энергии.
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения указанная передаточная шестерня (12) функционально связана с указанным электрическим генератором (19) через вращающийся противовес (31) между ними.
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения указанный гидравлический насос (13) имеет привод от указанного электродвигателя (23).
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения указанный гидравлический насос (13) приводится в действие через ведущую шестерню (16) и кулису (41).
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения на оси перемещения плунжера (36) предусматривается прочно закрепленная контрпружина (35).
В еще одном дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения сжимаемая пружина (11) представляет собой пружину с винтовой обмоткой спирального типа, сформированную из высокопрочного металла или композитного материала.

Claims (23)

1. Устройство (10) накопления энергии, содержащее сжимаемую пружину (11), проходящую между высвобождающим средством (20) и сжимающим средством (21),
причем сжимающее средство (21) и высвобождающее средство (20) находятся в прочно зафиксированной взаимосвязи с сжимаемой пружиной (11) на ее двух концах,
причем сжимающее средство (21) и высвобождающее средство (20) выполнены с возможностью поворота с различными скоростями так, чтобы сжимать сжимаемую пружину (11) с ее одной продольной стороны с одновременным высвобождением сжимаемой пружины (11) с другой продольной стороны,
причем устройство (10) накопления энергии дополнительно содержит гидроцилиндр (26), непрерывно приводимый в действие гидравлическим насосом (13) таким образом, что сжимаемая пружина (11) сжимается сжимающим средством (21), которому вращательное движение сообщается гидроцилиндром (26), и
с гидроцилиндра (26) периодически сбрасывают давление с помощью гидравлического клапана (22) с постоянными интервалами для предоставления сжимающему средству (21) возможности непрерывного однонаправленного вращательного движения с постоянной скоростью.
2. Устройство (10) накопления энергии по п.1, в котором сжимаемая пружина (11) намотана вокруг основного вала (28), причем сжимающее средство (21) и высвобождающее средство (20) находятся в прочно зафиксированной взаимосвязи с сжимаемой пружиной (11) на двух концах основного вала (28).
3. Устройство (10) накопления энергии по п.2, в котором сжимающее средство (21) выполнено с возможностью поворота относительно основного вала (28), а высвобождающее средство (20) выполнено с возможностью поворота синхронно с основным валом (28).
4. Устройство (10) накопления энергии по п.2 или 3, в котором гидроцилиндр (26) перемещает зубчатую рейку (25), которая вращает концевую шестерню (24), находящуюся в постоянном зацеплении с зубчатой рейкой (25) с возможностью вращения.
5. Устройство (10) накопления энергии по п.2, 3 или 4, причем устройство дополнительно содержит средство (40) регулирования клапана, который является подвижным синхронно вместе с плунжером (36) гидроцилиндра (26) так, что два ограничительных выступа (42) средства (40) регулирования клапана приводят в действие рычаг (32) гидравлического клапана (22) при выдвинутом положении плунжера (36), и затем немедленно переводят рычаг (32) в неактивированное состояние при втянутом положении плунжера (36).
6. Устройство (10) накопления энергии по п.5, в котором нижний ограничительный выступ (42) средства (40) регулирования клапана перемещает рычаг (32) вверх для сброса давления с гидроцилиндра (26), и верхний ограничительный выступ (42) переводит рычаг в неактивированное состояние на конечном этапе втягивания плунжера (36).
7. Устройство (10) накопления энергии по пп.4 и 6, в котором нижний ограничительный выступ (42) средства (40) регулирования клапана переключает рычаг (32) гидравлического клапана (22) только тогда, когда зубчатая рейка (25) достигает предварительно заданного самого верхнего положения.
8. Устройство (10) накопления энергии по п.6, в котором устройство (10) накопления энергии дополнительно содержит лопасть (38), шарнирно поддерживаемую держателем (39) лопасти, таким образом, что лопасть (38) автоматически изгибается над рычагом (32) сразу же после того, как рычаг (32) переводится в неактивированное состояние верхним ограничительным выступом (42).
9. Устройство (10) накопления энергии по п.8, в котором протяженный широкий участок вместе с нижним ограничительным выступом (42) позволяет лопасти (38) шарнирно опускаться по направлению рычага (42) на конечном этапе втягивания плунжера (36).
10. Устройство (10) накопления энергии по п.8 или 9, в котором указанная лопасть (38) имеет наклонную боковую нижнюю кромку, находящуюся в контактном зацеплении с протяженным широким участком нижнего ограничительного выступа (42).
11. Устройство (10) накопления энергии по п.4 или 5, в котором концевая шестерня (24) содержит механизм ограничения обратного хода, который предотвращает обратное вращение концевой шестерни (24) во время обратного перемещения зубчатой рейки (25) и плунжера (36).
12. Устройство (10) накопления энергии по любому из предшествующих пунктов, в котором передаточная шестерня (12), функционально связанная с высвобождающим средством (20), предназначена для приведения в действие электрического генератора (19) в электрическом соединении с блоком (14) питания.
13. Устройство (10) накопления энергии по п.12, в котором блок (14) питания обеспечивает вращение с постоянной скоростью и регулирование скорости вращения электродвигателя (23).
14. Устройство (10) накопления энергии по п.12, в котором в блок (14) питания подводится электроэнергия через внешний источник электрической энергии.
15. Устройство (10) накопления энергии по п.12, в котором передаточная шестерня (12) функционально связана с электрическим генератором (19) через вращающийся противовес (31) между ними.
16. Устройство (10) накопления энергии по п.13, в котором гидравлический насос (13) приводится в действие от указанного электродвигателя (23).
17. Устройство (10) накопления энергии по п.16, в котором гидравлический насос (13) приводится в действие через ведущую шестерню (16) и кулису (41).
18. Устройство (10) накопления энергии по п.5, в котором на оси перемещения плунжера (36) предусмотрена прочно закрепленная контрпружина (35).
19. Устройство (10) накопления энергии по любому из предшествующих пунктов, в котором сжимаемая пружина (11) представляет собой пружину с винтовой обмоткой спирального типа, выполненную из высокопрочного металла или композитного материала.
RU2018133461A 2016-02-23 2017-01-26 Устройство накопления энергии RU2747407C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1603065.2 2016-02-23
GBGB1603065.2A GB201603065D0 (en) 2016-02-23 2016-02-23 Energy storage apparatus
PCT/IB2017/050400 WO2017144986A1 (en) 2016-02-23 2017-01-26 Energy storage apparatus

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018133461A3 RU2018133461A3 (ru) 2020-03-24
RU2018133461A RU2018133461A (ru) 2020-03-24
RU2747407C2 true RU2747407C2 (ru) 2021-05-04

Family

ID=55753007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018133461A RU2747407C2 (ru) 2016-02-23 2017-01-26 Устройство накопления энергии

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10584686B2 (ru)
EP (1) EP3420230B1 (ru)
JP (1) JP6927591B2 (ru)
KR (1) KR102142899B1 (ru)
CN (1) CN109072886B (ru)
BR (1) BR112018017280B1 (ru)
GB (1) GB201603065D0 (ru)
MX (1) MX2018010180A (ru)
MY (1) MY189602A (ru)
RU (1) RU2747407C2 (ru)
WO (1) WO2017144986A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201603065D0 (en) * 2016-02-23 2016-04-06 Ngps Innovations Ltd Energy storage apparatus
GB2598095B (en) * 2020-08-10 2024-03-06 Kinetrol Ltd Spring return device
CN114155981B (zh) * 2021-10-27 2024-08-16 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种空间堆中子吸收元件延迟释放装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1078A1 (ru) * 1924-11-29 1926-02-27 Н.Н. Курдюмов Пружинный механизм
US1673197A (en) * 1925-07-22 1928-06-12 Kollmann Hermann Spring motor
US20110025056A1 (en) * 2007-12-14 2011-02-03 Cripps Jeffrey L Electric power generating system
US20140299415A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-09 Cosimo Barbiero Static Weight Energy Production Apparatus
US20150007558A1 (en) * 2011-12-13 2015-01-08 Navitas Thermal Technologies Limited Energy recovery device

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1076314A (en) * 1912-03-04 1913-10-21 Henry L Pitman Spring-motor.
SU61031A1 (ru) * 1940-10-02 1941-11-30 Ф.Е. Костянко Устройство дл подачи ткани при ее перемотке в машинах дл накатки ткани
US4181299A (en) * 1978-01-09 1980-01-01 Foster Edwin E Spring powered swing
EP1242740B1 (en) * 1999-12-10 2008-10-29 Barreiro Technologies Pty Ltd Engine
JP2002128477A (ja) * 2000-10-23 2002-05-09 Taiyo Seiki Kogyo Kk トレーラー用台車
CN2677653Y (zh) * 2003-12-29 2005-02-09 陈现良 一种机械式蓄能器
JP2007024028A (ja) * 2005-07-15 2007-02-01 Norio Kadoma 荷重蛇腹式並びに回桿式及び挿入式原動機
CN2830698Y (zh) * 2005-10-18 2006-10-25 王雪霖 弹簧储能机构
JP2008223747A (ja) * 2007-03-08 2008-09-25 Itbox Co Ltd エネルギーの保存装置
US9021801B2 (en) * 2012-08-31 2015-05-05 GM Global Technology Operations LLC Compensating for incomplete reversal in mechanisms incorporating shape memory alloy wire
CN103863360B (zh) * 2012-12-18 2016-05-18 冯静 利用拉簧和抽吸力进行发电的自发电式铁路路灯
US9534587B2 (en) * 2013-11-15 2017-01-03 Inteva Products, Llc Backdrive assembly with a variable preload
GB201603065D0 (en) * 2016-02-23 2016-04-06 Ngps Innovations Ltd Energy storage apparatus
CN106762474B (zh) * 2017-01-22 2018-10-09 山东科技大学 一种多重缓冲蓄能装置及其应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1078A1 (ru) * 1924-11-29 1926-02-27 Н.Н. Курдюмов Пружинный механизм
US1673197A (en) * 1925-07-22 1928-06-12 Kollmann Hermann Spring motor
US20110025056A1 (en) * 2007-12-14 2011-02-03 Cripps Jeffrey L Electric power generating system
US20150007558A1 (en) * 2011-12-13 2015-01-08 Navitas Thermal Technologies Limited Energy recovery device
US20140299415A1 (en) * 2013-03-29 2014-10-09 Cosimo Barbiero Static Weight Energy Production Apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
EP3420230A1 (en) 2019-01-02
JP6927591B2 (ja) 2021-09-01
MX2018010180A (es) 2019-06-06
BR112018017280B1 (pt) 2023-12-12
KR102142899B1 (ko) 2020-08-11
CN109072886A (zh) 2018-12-21
WO2017144986A1 (en) 2017-08-31
US10584686B2 (en) 2020-03-10
GB201603065D0 (en) 2016-04-06
US20190048856A1 (en) 2019-02-14
RU2018133461A3 (ru) 2020-03-24
BR112018017280A2 (pt) 2019-01-15
JP2019511664A (ja) 2019-04-25
EP3420230B1 (en) 2020-04-22
RU2018133461A (ru) 2020-03-24
KR20180125483A (ko) 2018-11-23
CN109072886B (zh) 2020-09-29
MY189602A (en) 2022-02-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2747407C2 (ru) Устройство накопления энергии
US9115686B2 (en) Wave energy converter with rotary hydraulic spring
EP3604804B1 (en) Power generation mechanism and power generation method
CN103963065A (zh) 具备力传感器的电动手
JP6821563B2 (ja) 錠における電子式シリンダのための、低消費のクラッチ作動機構およびそれを作動させる方法
JP2005533956A (ja) 形状記憶合金アクチュエータ
JP6221793B2 (ja) 運動変換装置およびクラッチアクチュエータ
CN109624956B (zh) 一种轮式机器人使用的节能制动系统
JP2005515313A5 (ru)
JP4369393B2 (ja) クラッチ装置、モータ装置、及びワイパモータ
CN110382911B (zh) 一种轮椅用蜗杆传动机构
CN102414478A (zh) 特别用于飞行器涡轮喷气发动机机舱的致动器的扭矩限制器
CN110381903B (zh) 一种用于轮椅的蜗杆传动机构
US20040262112A1 (en) Dog clutch device
CN109000137B (zh) 新型电机
CN105766195B (zh) 割草机
CN101937801B (zh) 预储能的遥控塑壳断路器电操机构储能释能装置
US5458607A (en) Plucking head for epilating appliances
EP1825743A2 (en) Coupling for modified transmission of rotational vibrations
US11754097B2 (en) Electrohydraulic system for a valve
US20150159636A1 (en) Spring based electrical power generator
RU2657947C1 (ru) Способ регулирования перистальтического насоса
HU230616B1 (hu) Áramláskeltő berendezés
US789709A (en) Pump-operating mechanism.
US387736A (en) Spring-motor for pumps