專利名稱：彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及能量?jī)?chǔ)存設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置。
背景技術(shù)：
發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用，也具有勢(shì)能，這種勢(shì)能叫做彈性勢(shì)能。同一彈性物體在一定范圍內(nèi)形變?cè)酱?，具有的彈性?shì)能就越多，反之，則越小。例如，被壓縮的氣體、拉彎了的弓、卷緊了的發(fā)條、拉長(zhǎng)或壓縮了的彈簧都具有彈性勢(shì)倉(cāng)泛。中國(guó)專利號(hào)為CN201220237151.5的實(shí)用新型專利公開了一種彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置。該彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置包括彈性件和柱體，彈性件纏繞在柱體上，柱體包括勻速轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于支架上的第一柱體和第二柱體，彈性件的一端連接在第一柱體上，另一端連接于第二柱體上。第一柱體的一端固定連接有第一齒輪，第二柱體的一端固定連接有第二齒輪，第一齒輪與第二齒輪的傳動(dòng)比大于1:1。當(dāng)有外力帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，纏繞在柱體上的彈性件就被外力拉伸為原長(zhǎng)度的2倍或3倍甚至更多，這樣在第一柱體和第二柱體之間便產(chǎn)生了彈性勢(shì)能。但是，該彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置存在的缺點(diǎn)是:若第一柱體和第二柱體的直徑相同，齒輪的傳動(dòng)比是2:1，由于彈性件在起始狀態(tài)下是以一定的張力纏繞在第一柱體上的，若纏繞的匝數(shù)太多使第一柱體的直徑大于或等于第二柱體的直徑的兩倍，則該彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置就無(wú)法儲(chǔ)存彈性勢(shì)能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置儲(chǔ)能效果不穩(wěn)定，容易失去儲(chǔ)能能力的問題。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置，包括支架和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述支架上的兩個(gè)柱體，在兩個(gè)所述柱體之間纏繞有彈性件，其特征在于，每個(gè)所述柱體均包括:主軸，所述主軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述支架上；擋板，所述擋板設(shè)有兩個(gè)，兩個(gè)所述擋板同軸固定設(shè)置在所述主軸上；橫梁，所述橫梁至少設(shè)有三個(gè)，每個(gè)所述橫梁均滑動(dòng)設(shè)置在兩個(gè)所述擋板之間，所述橫梁的軸線與所述主軸的軸線平行，三個(gè)所述橫梁以所述主軸為中心均勻分布在所述主軸的周圍；壓縮彈簧，所述壓縮彈簧的一端固定安裝在所述主軸上，所述壓縮彈簧的另一端固定安裝在所述橫梁上。作為一種改進(jìn)的方案，每個(gè)所述橫梁與所述主軸之間至少設(shè)有兩個(gè)所述壓縮彈簧。作為一種改進(jìn)的方案，所述壓縮彈簧為螺旋壓縮彈簧。[0014]作為一種改進(jìn)的方案，所述壓縮彈簧套設(shè)在導(dǎo)向套管內(nèi)，所述導(dǎo)向套管包括固定安裝在所述主軸上的第一導(dǎo)向套管和固定安裝在所述橫梁上的第二導(dǎo)向套管，所述第二導(dǎo)向套管的外徑小于所述第一導(dǎo)向套管的內(nèi)徑。作為一種改進(jìn)的方案，每個(gè)所述擋板上均對(duì)應(yīng)設(shè)有軌道槽，每個(gè)所述擋板上的所述軌道槽的數(shù)量均與所述橫梁的數(shù)量相同，所述軌道槽的長(zhǎng)度方向與所述橫梁的滑動(dòng)方向
一致；所述橫梁的兩端均設(shè)有開口槽，所述開口槽扣裝于所述軌道槽內(nèi)。作為一種改進(jìn)的方案，在兩個(gè)所述柱體之間設(shè)有導(dǎo)向輥，所述導(dǎo)向輥勻速轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述支架上，所述導(dǎo)向輥的軸線與所述柱體的軸線平行，所述導(dǎo)向輥呈圓柱形結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)向輥的柱面上設(shè)有螺旋結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)向槽和第二導(dǎo)向槽，所述第一導(dǎo)向槽與所述第二導(dǎo)向槽的旋向相反，所述第一導(dǎo)向槽的端部與所述第二導(dǎo)向槽的端部重合，所述彈性件置于所述導(dǎo)向槽內(nèi)。本實(shí)用新型提供的彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置由于其柱體內(nèi)設(shè)置了主軸及其周圍的壓縮彈簧與橫梁，使得在儲(chǔ)能過程中，該柱體上橫梁到主軸的距離可隨著柱體上纏繞的彈性件的匝數(shù)及彈力的變化而變化，使該彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置不僅能夠穩(wěn)定地保持儲(chǔ)能能力，而且其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.儲(chǔ)存能量大.成本低.運(yùn)行可靠.重量輕.儲(chǔ)能時(shí)間短.無(wú)噪音.無(wú)污染.安全防方便等優(yōu)點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型提供的一種彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型提供的一種柱體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型提供的另一種擋板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型提供的另一種橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型提供的導(dǎo)向輥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中:1-支架，2-柱體，21-主軸，22-擋板，221-軌道槽，23-橫梁，231-開口槽，24-壓縮彈簧，25-導(dǎo)向套管，251-第一導(dǎo)向套管，252-第二導(dǎo)向套管，3-彈性件，4-導(dǎo)向棍，41-第一導(dǎo)向槽,42-第二導(dǎo)向槽。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型提供的彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置包括支架和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在該支架上的兩個(gè)柱體，在兩個(gè)柱體之間纏繞有彈性件，其中，每個(gè)柱體均包括:主軸，該主軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在支架上；擋板，該擋板設(shè)有兩個(gè)，此兩個(gè)擋板同軸固定設(shè)置在主軸上；橫梁，該橫梁至少設(shè)有三個(gè)，每個(gè)橫梁均滑動(dòng)設(shè)置在兩個(gè)擋板之間，而且，橫梁的軸線與主軸的軸線平行，三個(gè)橫梁以主軸為中心均勻分布在主軸的周圍；壓縮彈簧，該壓縮彈簧的一端固定安裝在主軸上，其另一端固定安裝在橫梁上。[0031]圖1示出了實(shí)用新型提供的一種彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，為了便于說明，本圖僅提供與本發(fā)明有關(guān)的結(jié)構(gòu)部分。彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置包括支架I和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在支架I上的兩個(gè)柱體2，在兩個(gè)柱體2之間纏繞有彈性件3，在該實(shí)施例中，彈性件3為橡皮帶，彈性件3的一端預(yù)先多匝纏繞在一個(gè)柱體2上，另一端纏繞在另一個(gè)柱體2上，其中，如圖2所示，每個(gè)柱體2均包括:主軸21，其勻速轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在支架I上，主軸21可以設(shè)為圓柱形結(jié)構(gòu)、圓管形結(jié)構(gòu)或者正棱柱結(jié)構(gòu)，其中，在該實(shí)施例中，主軸21為正三棱柱結(jié)構(gòu)；擋板22，擋板22設(shè)有兩個(gè)，此兩個(gè)擋板22同軸固定設(shè)置在主軸21上，其中，在該實(shí)施例中，擋板22為圓形結(jié)構(gòu)；橫梁23，橫梁23至少設(shè)有三個(gè)，每個(gè)橫梁23均滑動(dòng)設(shè)置在兩個(gè)擋板22之間，而且，橫梁23的軸線與主軸21的軸線平行，三個(gè)橫梁23以主軸21為中心均勻分布在主軸21的周圍；壓縮彈簧24，壓縮彈簧24的一端固定安裝在主軸21上，其另一端固定安裝在橫梁23上。采用上述結(jié)構(gòu)后，在儲(chǔ)能過程中，橫梁23隨著壓縮彈簧24的壓縮和還原沿?fù)醢?2的徑向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而不斷地改變主軸21與橫梁23之間距離的大小，使該彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置不僅能夠穩(wěn)定地保持儲(chǔ)能能力，而且其儲(chǔ)存的能量更多，效率更高。在該實(shí)施例中，在每個(gè)橫梁23與主軸21之間至少設(shè)有兩個(gè)壓縮彈簧24，能夠增加橫梁23在兩個(gè)擋板22之間滑動(dòng)的平穩(wěn)性。壓縮彈簧24可以是螺旋壓縮彈簧，但其也可以用擁有良好彈性的彈性橡膠塊等其它彈性件代替。而且，將壓縮彈簧24套設(shè)在導(dǎo)向套管25內(nèi)，導(dǎo)向套管25包括固定安裝在主軸21上的第一導(dǎo)向套管251和固定安裝在橫梁23上的第二導(dǎo)向套管252，使壓縮彈簧24在壓縮過程中沿第二導(dǎo)向套管252的軸線移動(dòng)，防止其在壓縮過程中產(chǎn)生彎扭變形，增加壓縮彈簧24的使用壽命，第二導(dǎo)向套管252的外徑小于第一導(dǎo)向套管251的內(nèi)徑，這樣在工作過程中可使第二導(dǎo)向套管252伸入到第一導(dǎo)向套管251內(nèi)部，擴(kuò)大柱體2的變徑范圍，增加該彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置的儲(chǔ)能能力。同時(shí)，如圖3所示，在每個(gè)擋板22上均對(duì)應(yīng)設(shè)有軌道槽221，每個(gè)擋板22上的軌道槽221的數(shù)量均與橫梁23的數(shù)量相同，軌道槽221的長(zhǎng)度方向與橫梁23的滑動(dòng)方向一致；如圖4所示，橫梁23的兩端均設(shè)有開口槽231，開口槽231扣裝于軌道槽221內(nèi)。使橫梁23能夠沿?fù)醢?2的徑向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，橫梁23上開口槽231扣裝與軌道槽221內(nèi)可限制橫梁23沿?fù)醢?2的軸向及周向上的運(yùn)動(dòng)，亦可防止壓縮彈簧24在壓縮過程中發(fā)生扭曲，延長(zhǎng)壓縮彈簧24的使用壽命。而且，采用此種結(jié)構(gòu)，還可以減少第一導(dǎo)向套管251與第二導(dǎo)向套管252之間的摩擦，提高第一導(dǎo)向套管251與第二導(dǎo)向套管252的使用壽命，減少能量損耗，提高能量轉(zhuǎn)化率，還方便易損件的更換，保證該彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置能夠高效、穩(wěn)定地運(yùn)行。如圖5所示，在兩個(gè)柱體2之間設(shè)有導(dǎo)向輥4，導(dǎo)向輥4勻速轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在支架I上，導(dǎo)向輥4的軸線與柱體2的軸線平行，導(dǎo)向輥4呈圓柱形結(jié)構(gòu)，其柱面上設(shè)有螺旋結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)向槽41和第二導(dǎo)向槽42，第一導(dǎo)向槽41與第二導(dǎo)向槽42的旋向相反，第一導(dǎo)向槽41的端部與第二導(dǎo)向槽42的端部重合，彈性件3置于導(dǎo)向槽41內(nèi)。在工作過程中，隨著柱體2的勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，彈性件3在纏繞柱體2的同時(shí)，在第一導(dǎo)向槽41的引導(dǎo)下其還能沿柱體2的軸向作勻速定向運(yùn)動(dòng)，在彈性件3到達(dá)第一導(dǎo)向槽與第二導(dǎo)向槽的端部連接處后，彈性件3就會(huì)沿第二導(dǎo)向槽勻速返程，這樣，彈性件3就能沿導(dǎo)向輥的周向作勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，其即可均勻地纏繞在柱體2上。同時(shí)，彈性件3還能在柱體2的帶動(dòng)下驅(qū)動(dòng)導(dǎo)向輥4進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，不需附加外力驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)向輥4即可實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)彈性件3的作用，當(dāng)然，為提高彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化效率，使用者可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)導(dǎo)向輥4施加驅(qū)動(dòng)力。該彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要制作成大型、中型、小型或者微型等幾種形式。多組大型的該彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置并聯(lián)后可在電網(wǎng)低谷時(shí)儲(chǔ)存電力，在電網(wǎng)高峰時(shí)由發(fā)電機(jī)釋放電力輸送給電網(wǎng)。中型的該彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置可與電池互補(bǔ)提高電動(dòng)汽車的行駛里程。小型或微型的該彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置可做兒童玩具的動(dòng)力，也可以做勢(shì)能手燈等代替?zhèn)鹘y(tǒng)電池，減少電池對(duì)環(huán)境的污染。本實(shí)用新型提供的彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置由于其柱體內(nèi)設(shè)置了主軸及其周圍的壓縮彈簧與橫梁，使得在儲(chǔ)能過程中，該柱體上橫梁到主軸的距離可隨著柱體上纏繞的彈性件的匝數(shù)及彈力的變化而變化，使該彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置不僅能夠穩(wěn)定地保持儲(chǔ)能能力，而且其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.儲(chǔ)存能量大.成本低.運(yùn)行可靠.重量輕.儲(chǔ)能時(shí)間短.無(wú)噪音.無(wú)污染.安全防方便等優(yōu)點(diǎn)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置，包括支架和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述支架上的兩個(gè)柱體，在兩個(gè)所述柱體之間纏繞有彈性件，其特征在于，每個(gè)所述柱體均包括: 主軸，所述主軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述支架上； 擋板，所述擋板設(shè)有兩個(gè)，兩個(gè)所述擋板同軸固定設(shè)置在所述主軸上； 橫梁，所述橫梁至少設(shè)有三個(gè)，每個(gè)所述橫梁均滑動(dòng)設(shè)置在兩個(gè)所述擋板之間，所述橫梁的軸線與所述主軸的軸線平行，三個(gè)所述橫梁以所述主軸為中心均勻分布在所述主軸的周圍； 壓縮彈簧，所述壓縮彈簧的一端固定安裝在所述主軸上，所述壓縮彈簧的另一端固定安裝在所述橫梁上。
2.如權(quán)利要求1所述的彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置，其特征在于:每個(gè)所述橫梁與所述主軸之間至少設(shè)有兩個(gè)所述壓縮彈簧。
3.如權(quán)利要求1所述的彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置，其特征在于:所述壓縮彈簧為螺旋壓縮彈簧。
4.如權(quán)利要求1所述的彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置，其特征在于:每個(gè)所述擋板上均對(duì)應(yīng)設(shè)有軌道槽，每個(gè)所述擋板上的所述軌道槽的數(shù)量均與所述橫梁的數(shù)量相同，所述軌道槽的長(zhǎng)度方向與所述橫梁的滑動(dòng)方向一致； 所述橫梁的兩端均設(shè)有開口槽，所述開口槽扣裝于所述軌道槽內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置，其特征在于:所述壓縮彈簧套設(shè)在導(dǎo)向套管內(nèi)，所述導(dǎo)向套管包括固定安裝在所述主軸上的第一導(dǎo)向套管和固定安裝在所述橫梁上的第二導(dǎo)向套管，所述第二導(dǎo)向套管的外徑小于所述第一導(dǎo)向套管的內(nèi)徑。
6.如權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置，其特征在于，在兩個(gè)所述柱體之間設(shè)有導(dǎo)向輥，所述導(dǎo)向輥勻速轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述支架上，所述導(dǎo)向輥的軸線與所述柱體的軸線平行，所述導(dǎo)向輥呈圓柱形結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)向輥的柱面上設(shè)有螺旋結(jié)構(gòu)的第一導(dǎo)向槽和第二導(dǎo)向槽，所述第一導(dǎo)向槽與所述第二導(dǎo)向槽的旋向相反，所述第一導(dǎo)向槽的端部與所述第二導(dǎo)向槽的端部重合，所述彈性件置于所述導(dǎo)向槽內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及能量?jī)?chǔ)存設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置，包括支架和勻速轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在該支架上的兩個(gè)柱體，在兩個(gè)柱體之間纏繞有彈性件，每個(gè)柱體均包括主軸，其勻速轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在支架上；擋板，該擋板設(shè)有兩個(gè)，此兩個(gè)擋板同軸固定設(shè)置在主軸上；橫梁，該橫梁至少設(shè)有三個(gè)，每個(gè)橫梁均滑動(dòng)設(shè)置在兩個(gè)擋板之間，而且，橫梁的軸線與主軸的軸線平行，三個(gè)橫梁以主軸為中心均勻分布在主軸的周圍；壓縮彈簧，其一端固定安裝在主軸上，其另一端固定安裝在橫梁上。該彈性勢(shì)能儲(chǔ)存裝置不僅能夠穩(wěn)定地保持儲(chǔ)能能力，而且其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單.儲(chǔ)存能量大.成本低.運(yùn)行可靠.重量輕.儲(chǔ)能時(shí)間短.無(wú)噪音.無(wú)污染.安全防方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16H33/02GK203009755SQ20132001357
公開日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月10日
發(fā)明者徐增澤 申請(qǐng)人:徐增澤