專利名稱：振動發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于發(fā)動機機械，尤指一種新型振動發(fā)動機，它既可驅動發(fā)電機發(fā)電，又可驅動某些裝置作功。
目前對于振動能的利用非常有限，對波浪能的利用也起步不久，其有關的利用裝置效率低，適應性差，支撐系統(tǒng)大，造價高，難以推廣使用。
本發(fā)明的目的是針對上述情況，公開一種振動發(fā)動機，它利用振源的推力，通過機械傳動，將直線往復運動的能量轉換成連續(xù)轉動的能量，由傳動軸輸出對外作功。
本發(fā)明采用機械傳動技術，其主要工作元件是齒條、齒輪、傳動軸、彈性元件、導向元件、飛輪、變速器和機架。齒條、齒輪、傳動軸、彈性元件、導向元件、飛輪、變速器和機架組成一體。傳動軸上設有一個或多個齒輪，齒輪只帶動傳動軸作單向轉動，變速器設在傳動軸輸出端，飛輪設在傳動軸上，傳動軸兩側分別設有一根或多根齒條，齒條與傳動軸相互垂直，每個齒輪的兩側分別配有一根齒條，或者每個齒輪只有一側配有齒條。當該發(fā)明被安置在有振動的物體中(如浮筒、船舶、越野汽車等)，齒條或傳動軸受振源的推動作往復運動，由傳動軸兩側的齒條通過齒輪交替驅動傳動軸朝同一方向轉動，把振動能或波浪能轉換為有使用價值的機械能，再以該機械能驅動發(fā)電機發(fā)電或某些裝置作功。
實施例一圖一為實施例一結構正視示意圖。
圖二為實施例一結構俯視示意圖。
圖三為實施例一活齒示意圖。
發(fā)動機的齒條1、2、3分別位于傳動軸7的兩側，并與該軸相互垂直。齒輪4、5、6設在傳動軸7上。齒條1、2、3分別始終與齒輪4、5、6嚙合。齒輪4、5、6均有內齒15，每個內齒與傳動軸之間均有一對活齒14(見圖三)，用以保證每個齒輪只能帶動該軸朝同一方向旋轉。傳動軸安裝在機架8上。齒條1、2、3緊固在重物9(可用鐵塊做成)上，該重物起儲存與釋放能量的作用。導向直板11、12分別固定在重物的兩側。重物與機架之間設有彈簧10，重物、齒條與導向直極的重量由彈簧支撐。齒條、導向直板和重物可沿著導向直板的方向作往復運動。飛輪13設在傳動軸7上，以保證該軸作穩(wěn)定旋轉。欲提高傳動軸輸出端的轉速，可在該處設置變速器(圖中未示)。
本發(fā)明按如下方式工作。
當本發(fā)明被安置在浮筒、船舶、越野汽車等有振動的物體上時，其重物9、導向直板11、12和齒條1、2、3由于受到振源的推動，可沿著導向直板的方向作往復運動。彈簧10可加大該往復運動的行程。傳動軸7上的齒輪4、5、6受到與其分別始終嚙合的齒條1、2、3的驅動，作回轉運動。當齒條往上運動時，左側齒條1、3上的齒輪4、6，其內齒與活齒嚙合，從而帶動傳動軸作順時針轉動；與此同時，右側齒條2上的齒輪5，其內齒與活齒脫開，不帶動也不阻止傳動軸轉動。當齒條往下運動時，右側齒條2上的齒輪5，其內齒與活齒嚙合，從而帶動傳動軸也作順時針轉動；與此同時，左側齒條1、3上的齒輪4、6，其內齒與活齒脫開，不帶動也不阻止傳動軸轉動。若要傳動軸作逆時針轉動，只要改變活齒與內齒的安裝方向即可。本發(fā)明以上述工作方式將物體的振動或水的波動，轉換為其傳動軸的定向轉動，再以作定向轉動的傳動軸驅動發(fā)電機發(fā)電或其他一些裝置作功。
實施例二圖四為實施例二結構正視示意圖。
圖五為實施例二結構俯視示意圖。
發(fā)動機的齒條16、17、18、19分別位于傳動軸24的兩側，并與該軸相互垂直。齒輪20、21、22、23設在傳動軸24上。齒條16、17、18、19分別始終與齒輪20、21、22、23嚙合。齒輪20、21、22、23均有內齒，每個內齒與傳動軸之間均設有一對活齒，(與實施例一的內齒與活齒結構相同見圖三)，用以保證每個齒輪只能帶動該軸朝同一方向轉動。齒條16、17、18、19固定在機架25上。傳動軸與發(fā)電機29的主軸30相連接。飛輪27、28設在傳動軸上。發(fā)電機與機架之間設有彈簧26；發(fā)電機、飛輪、齒輪和傳動軸的重量由彈簧支撐。發(fā)電機兩側分別設有兩根導向直軸31、32，導向直軸緊固在機架上。發(fā)電機、飛輪、齒輪和傳動軸可沿著導向直軸的方向作往復運動?？稍诎l(fā)電機的主軸與傳動軸之間增設變這器(圖中表示)。
本發(fā)明按如下方式工作。
當本發(fā)明中發(fā)電機29、飛輪27、28、齒輪20、21、22、23和傳動軸24受到振源的推動時，可沿著導向直軸31、32的方向作往復運動。傳動軸24上的齒輪20、21、22、23受到與其始終嚙合的齒條16、17、18、19的驅動，作回轉運動。當傳動軸往上運動時，右側齒條16、19上的齒輪20、23，其內齒與活齒嚙合，從而帶動傳動軸作順時針轉動；與此同時左側齒條17、18上的齒輪21、22，其內齒與活齒脫開，不帶動也不阻止傳動軸轉動。當傳動軸往下運動時，左側齒條17、18上的齒輪21、22，其內齒與活齒嚙合，從而帶動傳動軸也作順時針轉動；與此同時右側齒條16、19上的齒輪20、23，其內齒與活齒脫開，不帶動也不阻止傳動軸轉動。若要傳動軸作逆時針旋轉，只要改變活齒與內齒的安裝方向即可。本發(fā)明以上述工作方式將物體的振動或水的波動，轉換為其傳動軸的定向轉動，再以作定向旋轉的傳動軸驅動發(fā)電機發(fā)電。
實施例三圖六為實施例三結構正視示意圖。
圖七為實施例三結構左視示意圖。
發(fā)動機的齒條33、34分別位于傳動軸35的兩側，并與該軸相互垂直。齒輪36設在傳動軸上，傳動軸安裝在機架37上。齒條33、34分別安置在齒條套夾38、39中。導向直板40、41分別緊固于重物42的兩側。齒條與導向直板之間設有彈簧43、44，以保證齒條能與齒輪嚙合或脫開。齒條、彈簧、齒條套夾、導向直板、重物和連板45、46組成連體。連體的重量由支撐彈簧47支撐，彈簧47固定在機架上。飛輪48安裝在傳動軸上。傳動軸的輸出端可設變速器(圖中未示)。
本發(fā)明按如下方式工作本發(fā)明的齒條33、34，齒條套夾38、39，導向直板40、41，重物42、彈簧43、44，連板45、46所組成的連體受到振源的推動時，連體可沿著導向直板的方向作往復運動，當齒條往上運動時，左側齒條33與齒輪36嚙合，驅動齒輪36帶動傳動軸35作順時針轉動，右側齒條34受到齒輪36的推擠，與齒輪36脫開，不驅動也不阻止齒輪和傳動軸的轉動。當齒條往下運動時，右側齒條34與齒輪36嚙合，驅動齒輪36帶動傳動軸35也作順對針轉動，左側齒條33受到齒輪36的推擠，與齒輪36脫開，不驅動也不阻止齒輪和傳動軸的轉動。若要傳動軸作逆時針轉動，只要改變齒條與齒輪的安裝方向即可。本發(fā)明以上述工作方式將物體的振動或水的波動，轉換為其傳動軸的定向轉動，再以作定向旋轉的傳動軸驅動發(fā)電機發(fā)電或其他一些裝置作功。
實施例四圖八為實施例四結構正視示意圖。
圖九為實施例四結構局部剖視示意圖。
發(fā)動機的齒條49、50分別位于傳動軸51的兩側，并與該軸互相垂直。齒輪52設在傳動軸上。齒條49、50分別安置在齒條套夾53、54中，齒條套夾緊固在機架55上。齒條和套夾之間設有彈簧56、57，以保證齒條能與齒輪嚙合或脫開。傳動軸與發(fā)電機58的主軸59相連接。飛輪60設在傳動軸上，軸承61也設在傳動軸上。發(fā)電機、軸承與機架之間分別設有彈簧62、63。發(fā)電機、飛輪、軸承、齒輪和傳動軸的重量由彈簧支撐。發(fā)電機和軸承的兩側均設有導向直軸64、65，導向直軸緊固在機架上。傳動軸、齒輪、飛輪、軸承和發(fā)電機可沿著導向直軸的方向作往復運動；可在發(fā)電機的主軸與傳動軸之間增設變速器(圖中未示)。
本發(fā)明按如下方式工作。
當本發(fā)明的傳動軸51，齒輪52、飛輪60、軸承61和發(fā)電機58受到振源的推動時，可沿著導向直軸64、65的方向作往復運動。當傳動軸往上運動時，右側齒條50與齒輪52嚙合，驅動齒輪52帶動傳動軸51作順時針轉動；左側齒條49受到齒輪52的推擠，與齒輪脫開，不驅動也不阻止齒輪和傳動軸的轉動。當傳動軸往下運動時，左側齒條49與齒輪52嚙合，驅動齒輪52帶動傳動軸51也作順時針轉動；右側齒條50受到齒輪52的推擠，與齒輪脫開，不驅動也不阻止齒輪和傳動軸的轉動。若要傳動軸作逆時針轉動，只要改變齒條與齒輪的安裝方向即可。本發(fā)明以上述工作方式將物體的振動或水的波動，轉換為其傳動軸的定向轉動，再以作定向旋轉的傳動軸驅動發(fā)電機發(fā)電。
實施例五圖十為實施例五聯合機組示意圖。
為較大范圍利用振動能或波浪能，可將多臺振動發(fā)動機組成聯合機組，聯合驅動一臺較大功率發(fā)電機發(fā)電或其他裝置做功。聯合的方式有串聯、并聯和串、并合一三種。振動發(fā)動機66、67、68、69、70、71、72、73，66與67串聯，68與69串聯，70與71串聯，72與73串聯。振動發(fā)動機66、67與振動發(fā)動機68、69并聯；70、71與72、73并聯。兩組并聯體之間設主傳動軸74，發(fā)電機75的主軸76與主傳動軸相連接。傳動齒輪77、78設在主傳動軸上。主傳動軸上設有飛輪79。傳動齒輪80、81、82、83設在串聯體的傳動軸84、85、86、87上。電動機的主軸與主傳動軸之間可設變速器(圖中未示)?？筛鶕ぷ鳡顩r的需要，在各發(fā)動機傳動軸之間和主傳動軸上設置萬向聯軸節(jié)(圖中未示)。若將機組的每臺發(fā)動機都各自裝上浮筒，主傳動軸上的發(fā)電機、飛輪、齒輪、變速器所組成的連體也裝上浮筒，則該聯合機組可直接放在波浪上使用。為避免各浮筒相互明顯漂離，可在兩個相互靠近又相互并聯的浮筒之間，裝上兩頭帶有活關節(jié)的連桿(圖中未示)。
本發(fā)明由于采用機械傳動技術，設計合理，結構精煉，因此適應性強，機械效率高，能有效地利用取之不盡，用之不竭的波浪能和振動能，而且生產制造容易，易于推廣使用。
權利要求
1.一種振動發(fā)動機，主要由齒條、齒輪、傳動軸、彈性元件、導向元件、飛輪、變速器和機架組成，傳動軸上設有一個或多個齒輪，齒輪只帶動傳動軸作單向轉動，變速器設在傳動軸輸出端，飛輪設在傳動軸上，其特征在于傳動軸的兩側分別設有一根或多根齒條，齒條與傳動軸相互垂直，每個齒輪兩側分別配有一根齒條，或者每個齒輪只有一側配有齒條，齒條或傳動軸受振源的推動作往復運動，由傳動軸兩側的齒條通過齒輪交替驅動傳動軸朝同一方向轉動。
2.根據權利要求1所述的振動發(fā)動機，其特征在于齒條固定在機架上(不影響齒條與齒輪的嚙合或脫開)，傳動軸受振源的推動作往復運動，或者傳動軸固定在機架上(不影響傳動軸轉動)，齒條受振源的推動作往復運動。
3.根據權利要求1所述的振動發(fā)動機，其特征在于導向元件位于傳動軸兩側，與齒條相互平行，導向元件緊固在機架上或與齒條連成一體，以限定齒條或傳動軸只作直線往復運動。
4.根據權利要求1所述的振動發(fā)動機，其特征在于彈性元件設在齒條和機架之間，用以加大齒條作往復運動的行程，或者設置在傳動軸和機架之間，用以加大傳動軸作往復運動的行程。
5.根據權利要求1所述的振動發(fā)動機，其特征在于可將多臺振動發(fā)動機串聯，并聯和串、并聯結合組成聯合機組，以聯合驅動某些裝置作功。
6.根據權利要求1與5所述的振動發(fā)動機，其特征在于各振動發(fā)動機傳動軸之間和主傳動軸上，可根據需要設置萬向聯軸節(jié)。
全文摘要
一種振動發(fā)動機，主要由齒條、齒輪、傳動軸、彈性元件、導向元件、飛輪、變速器和機架組成。傳動軸兩側分別設有一根或多根齒條，齒條與傳動軸相互垂直，每個齒輪的兩側分別配有一根齒條，或者每個齒輪只有一側配有齒條。齒條或齒輪受振源的推動作往復運動，由傳動軸兩側的齒條通過齒輪交替驅動傳動軸朝同一方向轉動。再以作定向旋轉的傳動軸驅動發(fā)電機發(fā)電或某些裝置作功。能高效地利用波浪能和振動能轉換成有使用價值的機械能。
文檔編號F03G7/00GK1121985SQ9411380
公開日1996年5月8日 申請日期1994年10月26日 優(yōu)先權日1994年10月26日
發(fā)明者張瑞慶 申請人:張瑞慶