WO2011006290A1 - 一种增强型动力输出装置及使用该装置的能量转换设备 - Google Patents

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余俊均
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    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • 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
    • F05B2260/4031—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Definitions

  • the present invention relates to a power generating apparatus, and more particularly to an enhanced power output apparatus and an energy conversion apparatus using the same.
  • the enhanced power output unit can be used in applications such as power generation and automotive driving.
  • the electric vehicle Compared with the internal combustion engine, the electric vehicle has a single structure, does not produce exhaust pollution, and has fewer running and transmission components. Therefore, it has gradually been widely used. However, the reason why electric vehicles are used for charging power sources is that they are slower to start than gasoline vehicles.
  • the existing tidal power generation is to build a dam in the estuary or the bay to form a natural reservoir, and the hydroelectric generating unit is installed in the dam. Since the tidal range and the head change frequently in a day, there is an intermittent power generation in the absence of special adjustment measures, and the promotion and application are limited.
  • the enhanced power output device provided by the invention comprises: a circular cavity; a liquid inlet, which is arranged at an upper part of the circular cavity for receiving liquid; and a liquid outlet which is arranged at a lower part of the circular cavity for discharging a rotating portion disposed inside the circular cavity, the rotating portion being rotatable in the circular cavity by the impact of the liquid from the liquid inlet to output power; wherein the rotating portion is internally provided with an eccentricity
  • the power augmenting mechanism enhances the power output by simultaneously rotating the rotating portion while the rotating portion is rotated by the impact of the liquid.
  • the rotating portion includes: a main rotating wheel disposed inside the circular cavity, and a plurality of impellers are disposed on the outer circumference of the main rotating wheel, and when the liquid impacts the plurality of impellers, the main rotating wheel starts Rotating; output shaft, located at the center of the rotating part, the output shaft rotates synchronously with the main rotating wheel; eccentric power booster
  • the structure comprises: a sun gear, disposed on the output shaft, the central gear rotates together with the output shaft, the output shaft is used for outputting the power generated by the rotating part; the outer gear is spaced apart from the main rotating wheel by a predetermined distance and is fixedly disposed inside the main rotating wheel; a plurality of planetary gears are disposed between the sun gear and the external gear, and are engaged with the center tooth and the outer gear, and the plurality of planet gears can be rotated between the sun gear and the outer gear by the sun gear,
  • a planetary gear has an eccentric structure; and a gear carrier that connects the plurality of planet gear
  • the overall center of gravity of the plurality of planet gears is biased toward the rotation of the rotating portion at any time of rotation of the rotating portion The direction, thus facilitating the rotation of the rotating portion.
  • a plurality of planetary gears having an eccentric structure can configure the left and right sides of the planetary gears by machining the planetary gears into a certain space or by attaching a weight to the planetary gears and using two materials having different densities. Ways to achieve an eccentric structure.
  • the impeller provided on the main rotor has a circular arc-shaped structure which is recessed downward, whereby the impact force of the liquid can be more efficiently converted into a driving force for driving the rotation of the rotating portion.
  • the liquid inlet is inclined at an upper portion of the circular cavity so that the liquid entering the circular cavity has an incident angle, so that the impeller can be better impacted to obtain a larger initial ⁇ :power.
  • the outer gear is fixedly disposed, and both ends of the outer gear are provided with a sealing unit, and the sealing unit seals the sun gear and the plurality of planetary gears therein to prevent liquid from entering.
  • An energy conversion device comprising the enhanced power output device of any of the above.
  • the energy conversion device is a generator.
  • the energy conversion device is an engine of a motor vehicle.
  • the enhanced power output device of the present invention Compared with other power output devices in the prior art, the enhanced power output device of the present invention has better energy conversion efficiency, and thus can greatly improve resource utilization.
  • Fig. 1 is a view showing the structure of an enhanced power output apparatus of the present invention.
  • 2 shows a schematic diagram of an embodiment of an enhanced power take-off device in accordance with the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic structural view of an enhanced power output apparatus of the present invention.
  • the enhanced power output device 100 mainly includes: a circular cavity 110, a liquid inlet 112, a liquid outlet 114, a main rotor 120, an impeller 122, an external gear 130, a planetary gear 140, a gear carrier 150, an output shaft 160, and Center gear 170.
  • the circular cavity 110 has a hollow cylindrical structure, and an upper portion of the circular cavity 110 is provided with a liquid inlet 112, and the liquid inlet 112 is obliquely disposed on the circular cavity 110, so that The liquid entering the circular cavity 110 has an incident angle, so that the impeller 122 can be better impacted to obtain a larger initial driving force.
  • the liquid outlet 114 is disposed at a lower portion of the circular cavity 110, and the liquid enters the circular cavity 110 from the liquid inlet 112 and impacts the impeller 122 to perform work thereon, and the fluid is discharged from the liquid outlet after the impeller 122 rotates through a circular arc. 114 emissions.
  • the main runner 120 is disposed inside the circular cavity 110, and the impeller 122 is substantially hooked on the outer circumference of the main runner 120.
  • the impeller 122 has a concave arc-shaped structure in the middle, thereby the impact force of the liquid.
  • a more efficient conversion is the driving force that drives the rotation of the main rotor 120.
  • the outer gear 130 is disposed at a predetermined distance from the main reel 120, and both ends of the outer gear 130 are fixed by a fixing device (not shown), and the inner ring of the outer gear 130 is provided with teeth (not shown).
  • An output shaft 160 is disposed at the center of the outer gear 130.
  • the output shaft 160 is provided with a sun gear 170.
  • the output shaft 160 rotates synchronously with the main rotating wheel 120.
  • the sun gear 170 rotates with the output shaft 160 for outputting the present invention.
  • a plurality of planetary gears 140 are disposed between the outer gear 130 and the sun gear.
  • the plurality of planetary gears 140 are fixedly coupled by a gear carrier 150.
  • Each of the planetary gears 140 has an eccentric structure, that is, one half of the planetary gear 140 is opposite to the other. One half is lighter, and the heavier half is indicated by a hatched portion in Fig. 1. This eccentric structure can pass the planetary gear 140 into a certain space or attach a weight to the planetary gear 140 and use two different densities.
  • the material is configured by arranging the left and right halves of the planetary gear 140.
  • the sun gear 170, the outer gear 130, and a plurality of rows The number of teeth of the star gear 140 can be such that the entire center of gravity of the plurality of planetary gears 140 is biased in the direction of rotation of the rotating portion at any time of rotation of the entire power transmitting device 100, thereby generating an impact force with the liquid.
  • the superimposed effect makes the enhanced power output device 100 of the present invention have a large power output
  • a hydraulic power supply device 200 is disposed under the enhanced power output apparatus of the present invention.
  • the hydraulic power unit 200 includes: a pressure cylinder 210 having a circular chamber 212; a liquid inlet 220; a liquid outlet 230; a hydraulic conduit 240 to which the liquid outlet 230 is connected; and a weight 250 having a piston portion 252.
  • the liquid inlet 220 is opened on the piston portion 252, and an opening and closing cover 222 is provided at the liquid inlet.
  • the liquid outlet 230 is located at the bottom of the pressure cylinder 210. After the pressure liquid 260 output from the liquid outlet 230 is externally worked, it is recovered to the vicinity of the liquid inlet 220 and collected on the piston portion 252. When the piston portion 252 is lifted by an external force, the opening and closing cover 222 is opened, and the liquid 260 flows from the liquid inlet 220. Round chamber. Prepare for the next hydraulic output cycle.
  • Power is supplied by the hydraulic power supply device 200, which greatly increases the utilization rate of the pressurized liquid.
  • the device can be used as a power conversion device for an automobile, a power drive device for a generator, and other devices requiring power drive.

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Description

一种增强型动力输出装置及使用该装置的能量转换设备
【技术领域】
本发明涉及一种动力产生装置， 尤其涉及一种增强型动力输出装置， 以 及使用该增强型动力输出装置的能量转换设备。该增强型动力输出装置可应 用于发电、 汽车驱动等应用领域。
【背景技术】
电动汽车较内燃机汽车结构筒单，不产生排气污染，运转、传动部件少， 所以， 逐渐得到了广泛的应用。 但是， 用于电动汽车采用充电电源的原因， 与汽油车相比， 其起步时较慢。
此外， 现有的潮汐发电是在河口或海湾筑一条大坝， 以形成天然水库， 水轮发电机组就装在拦海大坝里。 由于潮差和水头在一日内经常变化， 在无 特殊调节措施时， 发电有间歇性， 推广应用受到了限制。
因此， 需要有一种动力输出装置， 其可以促进并稳定动力的输出。 同时 其还可以解决目前日益紧张的能源危机问题。
【发明内容】
为了至少部分解决以上问题， 本发明提出了一种增强型动力输出装置。 本发明提供的增强型动力输出装置包括： 圓形腔体； 进液口， 设于圓形 腔体的上部， 用于接收液体； 出液口，设于圓形腔体的下部， 用于排出液体； 旋转部分， 设于圓形腔体内部， 该旋转部分可通过来自进液口的液体的沖击 而在圓形腔体内进行旋转从而输出动力； 其特征在于， 该旋转部分内部设置 有偏心动力增强机构， 在旋转部分由于液体的沖击而进行旋转时， 该偏心动 力增强机构同时会促进旋转部分的旋转而增强动力输出。
根据本发明一优选实施例，旋转部分包括：主转轮，设于圓形腔体内部， 主转轮的外圓周上设有多个叶轮，当液体沖击多个叶轮时，主转轮开始转动； 输出轴， 设于旋转部分的中心， 输出轴与主转轮同步转动； 偏心动力增强机 构包括： 中心齿轮， 设于输出轴上， 中心齿轮与输出轴一起旋转， 输出轴用 于输出旋转部分产生的动力； 外齿轮， 以预定距离间隔主转轮并固定设置在 主转轮内部； 多个行星齿轮， 分布设置于中心齿轮和外齿轮之间， 并恰好与 中心齿和外齿轮相齿合，多个行星齿轮可在中心齿轮的带动下在中心齿轮与 外齿轮之间转动， 每一行星齿轮均具有偏心结构； 以及齿轮托架， 将多个行 星齿轮连接起来并保持多个行星齿轮相对固定，以确保多个行星齿轮在外齿 轮与中心齿轮之间正常运转。
根据本发明一优选实施例， 通过适当地设定中心齿轮、 外齿轮以及多个 行星齿轮的齿数， 使得在旋转部分旋转的任一时刻， 多个行星齿轮的整体重 心均偏向于旋转部分的转动方向， 因而可以促进旋转部分进行旋转。
根据本发明一优选实施例，多个具有偏心结构的行星齿轮可通过将行星 齿轮加工出一定空间或在行星齿轮上附加配重块以及采用密度不同的两种 材料来配置行星齿轮的左右半边等方式来实现偏心的结构。
根据本发明一优选实施例，设于主转轮上的叶轮具有向下凹陷的圓弧形 状结构， 由此可将液体的沖击力更有效的转换为驱动旋转部份转动的驱动 力。
根据本发明一优选实施例， 进液口倾斜设置于圓形腔体的上部， 以使进 入圓形腔体的液体具有一入射角度，因而能够更好的沖击叶轮以得到较大的 初始^:动力。
根据本发明一优选实施例， 外齿轮固定设置， 且外齿轮的两端设有密封 单元， 密封单元将中心齿轮和多个行星齿轮密封于其中， 以防止液体进入。
一种能量转换设备， 包括以上任一项的增强型动力输出装置。
根据本发明一优选实施例， 该能量转换设备为发电机。
根据本发明一优选实施例， 该能量转换设备为汽车的发动机。
与现有技术中的其他动力输出装置相比，本发明的增强型动力输出装置 具有更好的能量转换效率， 因此可极大的提高资源利用率。
【附图说明】
图 1显示了本发明的增强型动力输出装置的结构示意图。 图 2显示了根据本发明的增强型动力输出装置的一实施例的示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
请参照图 1 , 图 1显示了本发明的增强型动力输出装置的结构示意图。 增强型动力输出装置 100主要包括： 圓形腔体 110、进液口 112、出液口 114、 主转轮 120、 叶轮 122、 外齿轮 130、 行星齿轮 140、 齿轮托架 150、 输出轴 160以及中心齿轮 170。
如图 1所示， 圓形腔体 110具有中空的圓柱结构， 该圓形腔体 110的上 部设有一进液口 112, 且该进液口 112倾斜设置于该圓形腔体 110上， 使得 进入圓形腔体 110 的液体具有一入射角度， 因而能够更好的沖击叶轮 122 以得到较大的初始驱动力。 出液口 114设于圓形腔体 110的下部， 液体从进 液口 112进入圓形腔体 110沖击叶轮 122对其做功，并随着叶轮 122转过一 段圓弧行程之后从出液口 114排放。
主转轮 120设于圓形腔体 110 内部， 叶轮 122大致均勾设置在主转轮 120的外圓周上， 叶轮 122具有中间下凹的圓弧状结构， 由此可将液体的沖 击力更有效的转换为驱动主转轮 120转动的驱动力。
外齿轮 130以预定距离间隔主转轮 120设置，外齿轮 130的两端由固定 装置 （图未示） 固定， 外齿轮 130的内圓上设有轮齿 （未标示）。
外齿轮 130的中心设有一输出轴 160,输出轴 160上设有中心齿轮 170, 输出轴 160与主转轮 120同步转动，中心齿轮 170随着输出轴 160—起旋转， 用于输出本发明的增强型动力输出装置 100产生的动力。外齿轮 130与中心 齿轮之间设有多个行星齿轮 140, 该多个行星齿轮 140由齿轮托架 150固定 连接， 每一行星齿轮 140均具有偏心结构， 即行星齿轮 140的一个半边相对 于另一个半边较轻， 附图 1中用阴影部分来表示较重的半边， 这种偏心结构 可通将行星齿轮 140加工出一定空间或在行星齿轮 140上附加配重块以及采 用密度不同的两种材料来配置行星齿轮 140的左右半边等方式来实现。
在本实施例中， 通过适当地设定中心齿轮 170、 外齿轮 130以及多个行 星齿轮 140的齿数，可使得增强型动力输出装置 100的整个旋转部分在旋转 的任一时刻， 多个行星齿轮 140的整体重心均偏于旋转部分的转动方向， 从 而与液体的沖击力产生叠加效果，使本发明的增强型动力输出装置 100具有 较大的动力输出
接下来， 请参照图 2, 图 2显示了根据本发明的增强型动力输出装置的 一实施例的示意图。 如图所示， 本发明的增强型动力输出装置的下方设有一 液压动力提供装置 200 , 该液压动力装置 200包括： 具有圓形腔室 212的压 力缸 210; 液体入口 220; 液体出口 230; 与液体出口 230相连的液压管道 240; 以及具有的活塞部 252的重物 250。
液体入口 220开设于活塞部 252上， 且液体入口处设有开合盖 222。 液 体出口 230位于压力缸 210的底部。 从液体出口 230输出的压力液体 260 对外做功之后， 回收到液体入口 220附近并汇集于活塞部 252上， 当通过外 力来提升活塞部 252时， 开合盖 222打开， 液体 260从液体入口 220流入圓 形腔室内。 为下一液压输出循环做准备。
通过该液压动力提供装置 200提供动力，大大地增加了压力液体的利用 率， 该装置可作为汽车的动力转换装置， 亦可作为发电机的动力驱动装置， 以及其他一些需要动力驱动的设备。
所在上述实施例中， 仅对本发明进行了示范性描述， 但是本领域技术人 员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发 明进行各种修改。

Claims

权 利 要 求
1. 一种增强型动力输出装置， 包括：
圓形腔体；
进液口， 设于所述圓形腔体的上部， 用于接收液体；
出液口， 设于所述圓形腔体的下部， 用于排出液体；
旋转部分， 设于所述圓形腔体内部， 所述旋转部分可通过来自进液口的 液体的沖击而在所述圓形腔体内进行旋转从而输出动力；
其特征在于， 所述旋转部分内部设置有偏心动力增强机构， 在所述旋转 部分由于液体的沖击而进行旋转时，所述偏心动力增强机构同时会促进所述 旋转部分的旋转而增强动力输出。
2. 根据权利要求 1所述的增强型动力输出装置， 其特征在于： 所述旋转部分包括：
主转轮， 设于所述圓形腔体内部， 所述主转轮的外圓周上设有多个 叶轮， 当液体沖击所述多个叶轮时， 所述主转轮开始转动；
输出轴， 设于所述旋转部分的中心， 所述输出轴与所述主转轮同步 转动；
所述偏心动力增强机构包括：
中心齿轮，设于所述输出轴上，所述中心齿轮与所述输出轴一起旋转， 所述输出轴用于输出所述旋转部分产生的动力；
外齿轮， 以预定距离间隔所述主转轮并固定设置在所述主转轮内部； 多个行星齿轮， 分布设置于所述中心齿轮和所述外齿轮之间， 并恰好 与所述中心齿和所述外齿轮相齿合，所述多个行星齿轮可在所述中心齿轮的 带动下在所述中心齿轮与所述外齿轮之间转动，每一行星齿轮均具有偏心结 构； 以及
齿轮托架，将所述多个行星齿轮连接起来并保持所述多个行星齿轮相 对固定，以确保所述多个行星齿轮在所述外齿轮与所述中心齿轮之间正常运 转。
3. 根据权利要求 2所述的增强型动力输出装置， 其特征在于： 通过适当地设定所述中心齿轮、所述外齿轮以及所述多个行星齿轮的齿 数， 使得在所述旋转部分旋转的任一时刻， 所述多个行星齿轮的整体重心均 偏向于所述旋转部分的转动方向， 因而可以促进所述旋转部分进行旋转。
4. 根据权利要求 2所述的增强型动力输出装置， 其特征在于： 所述多个具有偏心结构的行星齿轮可通过将所述行星齿轮加工出一定 空间或在所述行星齿轮上附加配重块以及采用密度不同的两种材料来配置 所述行星齿轮的左右半边等方式来实现偏心的结构。
5. 根据权利要求 1所述的增强型动力输出装置， 其特征在于： 设于所述主转轮上的所述叶轮具有向下凹陷的圓弧形状结构，由此可将 液体的沖击力更有效的转换为驱动所述旋转部份转动的驱动力。
6. 根据权利要求 1所述的增强型动力输出装置， 其特征在于： 所述进液口倾斜设置于所述圓形腔体的上部，以使进入所述圓形腔体的 液体具有一入射角度，因而能够更好的沖击所述叶轮以得到较大的初始驱动 力。
7. 根据权利要求 2所述的增强型动力输出装置， 其特征在于： 所述外齿轮固定设置， 且所述外齿轮的两端设有密封单元， 所述密封单 元将所述中心齿轮和所述多个行星齿轮密封于其中， 以防止液体进入。
8. 一种能量转换设备， 其特征在于： 所述能量转换设备包括如权利要 求 1-7中任一项所述的增强型动力输出装置。
9. 根据权利要求 8所述的能量转换设备， 其特征在于： 所述能量转换 设备为发电机。
10. 根据权利要求 9所述的能量转换设备， 其特征在于： 所述能量转换 设备为汽车的发动机。
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