專利名稱：一種能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于動(dòng)力轉(zhuǎn)化輸出技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]機(jī)械對(duì)外做功中最重要的一部分就是扭矩輸出，工業(yè)革命就是從將蒸汽內(nèi)能轉(zhuǎn)化為扭矩機(jī)械能開始的，可見扭矩輸出在人類文明史上的重要地位。在現(xiàn)在的工業(yè)中，無論是液壓馬達(dá)，或是內(nèi)燃機(jī)，他們統(tǒng)一的特征就是將能量轉(zhuǎn)化成機(jī)械扭矩進(jìn)行輸出。在目前的扭矩輸出系統(tǒng)中，內(nèi)燃機(jī)和液壓馬達(dá)雖然功率足夠，但是效率低，污染大。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]為了提供一種清潔、無污染、高效、低能耗的能量輸出轉(zhuǎn)化方式，本實(shí)用新型提出一種能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)。[0004]實(shí)現(xiàn)上述有益效果的技術(shù)方案為，一種能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)，包括支架、箱體和固定在箱體中心并將箱體連接到支架上的轉(zhuǎn)軸，所述箱體包括前、后兩端的配重區(qū)和中部的動(dòng)力區(qū)，前、后兩端的配重區(qū)內(nèi)分別容納有配重塊，前、后兩端的配重塊通過傳動(dòng)桿固定到一起；動(dòng)力區(qū)內(nèi)固定有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與箱體平行且箱體的中心在導(dǎo)軌中垂線上，在導(dǎo)軌與傳動(dòng)桿之間還連接有動(dòng)力體，動(dòng)力體沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)傳動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)配重塊同向運(yùn)動(dòng)，且在動(dòng)力體運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌前/后端點(diǎn)時(shí)，動(dòng)力體和前、后配重塊分別越過箱體中心到達(dá)該側(cè)的最大位置。本技術(shù)方案中，利用動(dòng)力體帶動(dòng)配重塊沿導(dǎo)軌方向往復(fù)移動(dòng)，偏移本系統(tǒng)的箱體重心，使箱體沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；動(dòng)力體在運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)桿與導(dǎo)軌之間的同步但不同速的運(yùn)動(dòng)速率可以使動(dòng)力體和兩個(gè)配重塊同時(shí)移動(dòng)到轉(zhuǎn)軸的同側(cè)，力矩加大，增加對(duì)外輸出功率。[0005]在箱體內(nèi)充滿浮力液，在箱體外側(cè)連接有虹吸管，虹吸管連接在箱體前、后端點(diǎn)構(gòu)成浮力液流通回路。本技術(shù)方案中，填充液體利用液體對(duì)配重塊產(chǎn)生的浮力抵消配重塊對(duì)電機(jī)的部分壓力，降低電機(jī)功耗；采用虹吸管分別為左、右力矩室構(gòu)成液體流動(dòng)的回路，增大了液體流動(dòng)的速率，減小了液體對(duì)配重塊運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力。[0006]在虹吸管上還連接有補(bǔ)液管。在浮力液減少時(shí)，利用補(bǔ)液管向箱體內(nèi)添加或補(bǔ)充液體，方便以后系統(tǒng)的維護(hù)。[0007]前、后配重塊與箱體之間分別連接有滑輪組和纜繩，纜繩一端連接在箱體一側(cè)，另一端穿過滑輪組后與對(duì)側(cè)的箱體 連接到一起。本技術(shù)方案中，采用滑輪組配合繩索增加配重塊之間的連接，同時(shí)繩索增加動(dòng)力體的力矩傳輸通道，利用柔性的纜繩在配重塊移動(dòng)的時(shí)候配合傳動(dòng)桿為配重塊提供拉力，保證設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)。[0008]所述滑輪組包括與配重塊連接的配重塊滑輪和連接在箱體頂端內(nèi)側(cè)的端點(diǎn)滑輪，纜繩由箱體一側(cè)依次穿過同側(cè)的配重塊滑輪和端點(diǎn)滑輪后再穿過對(duì)側(cè)的端點(diǎn)滑輪和配重塊滑輪連接到對(duì)側(cè)箱體上。本技術(shù)方案中，滑輪組的結(jié)構(gòu)保證纜繩在傳導(dǎo)力的時(shí)候能量損失最小，同時(shí)將力均勻分布到纜繩上，增加穩(wěn)定性。[0009]所述傳動(dòng)桿和導(dǎo)軌表面分別為齒條結(jié)構(gòu)，動(dòng)力體與傳動(dòng)桿和導(dǎo)軌通過嚙合方式連接在一起。本技術(shù)方案中，采用齒條傳動(dòng)的方式，力的傳導(dǎo)速率快，保證傳動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)速率，便于本系統(tǒng)在高轉(zhuǎn)速下的使用。所述動(dòng)力體包括電機(jī)和與電機(jī)輸出軸連接到一起的齒輪箱，齒輪箱將電機(jī)動(dòng)力通過與傳動(dòng)桿哨合的傳動(dòng)齒輪和與導(dǎo)軌哨合的導(dǎo)軌齒輪輸出到傳動(dòng)桿和導(dǎo)軌上。本技術(shù)方案中，采用齒輪嚙合的方式，齒輪與齒條之間嚙合關(guān)系明確，運(yùn)動(dòng)速度便于控制，同時(shí)齒輪與傳動(dòng)桿和導(dǎo)軌的嚙合比值一定，便于控制配重塊和動(dòng)力體的運(yùn)行速率及路程，使動(dòng)力體運(yùn)動(dòng)到一端時(shí)配重塊也恰好運(yùn)動(dòng)到極限位置。 傳動(dòng)齒輪和傳動(dòng)桿之間的傳動(dòng)比與導(dǎo)軌齒輪和導(dǎo)軌之間的傳動(dòng)比的比例對(duì)應(yīng)。本技術(shù)方案中，導(dǎo)軌齒輪與傳動(dòng)齒輪的傳動(dòng)比對(duì)應(yīng)成比例，根據(jù)導(dǎo)軌和傳動(dòng)桿的長度，在動(dòng)力體運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌頂端時(shí)保證配重塊也運(yùn)動(dòng)到頂端，提高實(shí)用效率，便于選擇齒輪齒數(shù)。

圖1為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的動(dòng)力體內(nèi)部與導(dǎo)軌和傳動(dòng)桿的一種嚙合結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型運(yùn)行時(shí)的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1、 支架；2、箱體；21、浮力液；22、虹吸管；23、補(bǔ)液管；3、轉(zhuǎn)軸；4、配重區(qū)；41、配重塊；42、傳動(dòng)桿；5、動(dòng)力區(qū)；51、導(dǎo)軌；6、動(dòng)力體；61、電機(jī)；62、齒輪箱；621、傳動(dòng)齒輪；622、導(dǎo)軌齒輪；7、滑輪組；71、配重塊滑輪；72、端點(diǎn)滑輪；8、纜繩。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。參照?qǐng)D1，本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式。一種能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)，包括支架1、箱體2和固定在箱體中心并將箱體連接到支架上的轉(zhuǎn)軸3，所述箱體包括前、后兩端的配重區(qū)4和中部的動(dòng)力區(qū)5，前、后兩端的配重區(qū)內(nèi)分別容納有配重塊41，前、后兩端的配重塊通過傳動(dòng)桿42固定到一起；動(dòng)力區(qū)內(nèi)固定有導(dǎo)軌51，導(dǎo)軌與箱體平行且箱體的中心在導(dǎo)軌中垂線上，其特征在于，在導(dǎo)軌與傳動(dòng)桿之間還連接有動(dòng)力體6，動(dòng)力體沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)傳動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)配重塊同向運(yùn)動(dòng)，且在動(dòng)力體運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌前/后端點(diǎn)時(shí)，動(dòng)力體和前、后配重塊分別越過箱體中心到達(dá)該側(cè)的最大位置。在虹吸管上還連接有補(bǔ)液管23。前、后配重塊與箱體之間分別連接有滑輪組7和纜繩8，纜繩一端連接在箱體一側(cè)，另一端穿過滑輪組后與對(duì)側(cè)的箱體連接到一起。所述滑輪組包括與配重塊連接的配重塊滑輪71和連接在箱體頂端內(nèi)側(cè)的端點(diǎn)滑輪72，纜繩由箱體一側(cè)依次穿過同側(cè)的配重塊滑輪和端點(diǎn)滑輪后再穿過對(duì)側(cè)的端點(diǎn)滑輪和配重塊滑輪連接到對(duì)側(cè)箱體上。結(jié)合圖2，所述傳動(dòng)桿和導(dǎo)軌表面分別為齒條結(jié)構(gòu)，動(dòng)力體與傳動(dòng)桿和導(dǎo)軌通過嚙合方式連接在一起。所述動(dòng)力體包括電機(jī)61和與電機(jī)輸出軸連接到一起的齒輪箱62，齒輪箱將電機(jī)動(dòng)力通過與傳動(dòng)桿嚙合的傳動(dòng)齒輪621和與導(dǎo)軌哨合的導(dǎo)軌齒輪622輸出到傳動(dòng)桿和導(dǎo)軌上。傳動(dòng)齒輪和傳動(dòng)桿之間的傳動(dòng)比與導(dǎo)軌齒輪和導(dǎo)軌之間的傳動(dòng)比的比例對(duì)應(yīng)。本實(shí)用新型在使用的時(shí)候，電機(jī)驅(qū)動(dòng)配重塊運(yùn)動(dòng)到箱體的一側(cè)，結(jié)合圖3，由于導(dǎo)軌和傳動(dòng)桿的長度成比例，在動(dòng)力體運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌的一端時(shí)，兩個(gè)配重塊對(duì)應(yīng)的越過箱體中心到達(dá)該側(cè)的最大位移處。由于轉(zhuǎn)軸固定在箱體的中心位置，在配重塊運(yùn)動(dòng)到箱體一側(cè)時(shí)，重力力矩發(fā)生變化，重力力矩大的一側(cè)帶動(dòng)箱體轉(zhuǎn)動(dòng)，且在動(dòng)力體運(yùn)動(dòng)到一端時(shí)，動(dòng)力體、前、后配重塊都在箱體的中心一側(cè)，即轉(zhuǎn)軸一側(cè)，造成箱體轉(zhuǎn)軸兩側(cè)重力力矩差最大，重力力矩做功效率最高，提高了箱體的力矩輸出效率。本實(shí)用新型中，利用滑輪組配合傳動(dòng)桿共同帶動(dòng)配重塊運(yùn)動(dòng)，使配重塊運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)，保證本實(shí)用新型的使用壽命。[0019]本實(shí)用新型在使用的時(shí)候，還可以在箱體上安裝傳感器，在動(dòng)力體上安裝控制模塊，傳感器收集箱體運(yùn)動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速和力矩信息，計(jì)算出動(dòng)力體改變力矩的最佳時(shí)間，通過控制模塊控制動(dòng)力體向另一側(cè)運(yùn)動(dòng)，提高本系統(tǒng)的實(shí)用效率。[0020]以上所述，為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施案例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的 保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)，包括支架(I)、箱體(2)和固定在箱體中心并將箱體連接到支架上的轉(zhuǎn)軸(3)，所述箱體包括前、后兩端的配重區(qū)(4)和中部的動(dòng)力區(qū)(5)，前、后兩端的配重區(qū)內(nèi)分別容納有配重塊(41)，前、后兩端的配重塊通過傳動(dòng)桿(42)固定到一起；動(dòng)力區(qū)內(nèi)固定有導(dǎo)軌(51)，導(dǎo)軌與箱體平行且箱體的中心在導(dǎo)軌中垂線上，其特征在于，在導(dǎo)軌與傳動(dòng)桿之間還連接有動(dòng)力體(6)，動(dòng)力體沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)傳動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)配重塊同向運(yùn)動(dòng)，且在動(dòng)力體運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌前/后端點(diǎn)時(shí)，動(dòng)力體和前、后配重塊分別越過箱體中心到達(dá)該側(cè)的最大位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)，其特征在于，在箱體內(nèi)充滿浮力液(21)，在箱體外側(cè)連接有虹吸管(22)，虹吸管連接在箱體前、后端點(diǎn)構(gòu)成浮力液流通回路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)，其特征在于，在虹吸管上還連接有補(bǔ)液管(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)，其特征在于，前、后配重塊與箱體之間分別連接有滑輪組(7)和纜繩(8)，纜繩一端連接在箱體一側(cè)，另一端穿過滑輪組后與對(duì)側(cè)的箱體連接到一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述滑輪組包括與配重塊連接的配重塊滑輪(71)和連接在箱體頂端內(nèi)側(cè)的端點(diǎn)滑輪(72)，纜繩由箱體一側(cè)依次穿過同側(cè)的配重塊滑輪和端點(diǎn)滑輪后再穿過對(duì)側(cè)的端點(diǎn)滑輪和配重塊滑輪連接到對(duì)側(cè)箱體上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述傳動(dòng)桿和導(dǎo)軌表面分別為齒條結(jié)構(gòu)，動(dòng)力體與傳動(dòng)桿和導(dǎo)軌通過嚙合方式連接在一起。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)，其特征在于，所述動(dòng)力體包括電機(jī)(61)和與電機(jī)輸出軸連接到一起的齒輪箱(62)，齒輪箱將電機(jī)動(dòng)力通過與傳動(dòng)桿嚙合的傳動(dòng)齒輪(621)和與導(dǎo)軌哨合的導(dǎo)軌齒輪(622)輸出到傳動(dòng)桿和導(dǎo)軌上?！?br> 8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)，其特征在于，傳動(dòng)齒輪和傳動(dòng)桿之間的傳動(dòng)比與導(dǎo)軌齒輪和導(dǎo)軌之間的傳動(dòng)比的比例對(duì)應(yīng)。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種能量轉(zhuǎn)化輸出系統(tǒng)，包括支架、箱體和固定在箱體中心并將箱體連接到支架上的轉(zhuǎn)軸，所述箱體包括前、后兩端的配重區(qū)和中部的動(dòng)力區(qū)，前、后兩端的配重區(qū)內(nèi)分別容納有配重塊，前、后兩端的配重塊通過傳動(dòng)桿固定到一起；動(dòng)力區(qū)內(nèi)固定有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與箱體平行且箱體的中心在導(dǎo)軌中垂線上，在導(dǎo)軌與傳動(dòng)桿之間還連接有動(dòng)力體，動(dòng)力體沿導(dǎo)軌往復(fù)運(yùn)動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)傳動(dòng)桿驅(qū)動(dòng)配重塊同向運(yùn)動(dòng)，且在動(dòng)力體運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌前/后端點(diǎn)時(shí)，前、后配重塊分別越過箱體中心到達(dá)該側(cè)的最大位置。
文檔編號(hào)F03G7/00GK203130394SQ20132011009
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者潘漢祥 申請(qǐng)人:潘漢祥