本發(fā)明涉及機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種動力輸出裝置。
背景技術(shù):
伴隨著自然環(huán)境的逐漸惡化、以及能源的日趨緊缺,人們對于機(jī)械動力輸出裝置節(jié)能型以及環(huán)保型的要求逐漸提高,目前的發(fā)電機(jī)通常是采用煤炭作為能源,將煤炭燃燒后驅(qū)動發(fā)電機(jī)組,是發(fā)電機(jī)組高速轉(zhuǎn)動的情況下發(fā)電,從而將煤炭轉(zhuǎn)換為電能,但是,這種做法對于能源的利用率相對較低,并且煤炭在燃燒過程中,產(chǎn)生大量排入大氣環(huán)境中的有害物質(zhì),對環(huán)境污染較大。此外,也有的是采用太陽能發(fā)電,太陽能發(fā)電雖然能夠解決環(huán)境污染的問題,并且為可持續(xù)的再生能源,但是太陽能設(shè)備的使用地域受限,其通常僅能夠用于一些高海拔、低緯度等太陽光線較為充足的地域,并且太陽能設(shè)備具有相對較高的成本。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種動力輸出裝置,其能夠解決現(xiàn)有的煤炭發(fā)電機(jī)組以及其他傳動裝置燃料消耗大、對環(huán)境影響大的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種動力輸出裝置,其特征在于:包括機(jī)架以及安裝在機(jī)架上的至少兩組驅(qū)動機(jī)構(gòu),每組驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)有左右兩個驅(qū)動單元,該兩組驅(qū)動機(jī)構(gòu)沿機(jī)架的長度方向依次排列;
每組驅(qū)動機(jī)構(gòu)均包括,
沿機(jī)架長度方向延伸并樞接在機(jī)架上的主軸,主軸上設(shè)有主動鏈輪及第一棘輪機(jī)構(gòu);
擺動架固接于一軸套套接于主軸,該擺動架與主軸之間設(shè)有第二棘輪機(jī)構(gòu),擺動架包括相對設(shè)置的兩擺動臂,擺動架的一端設(shè)有配重塊,所述軸套上固接有第二鏈輪;
兩拉繩,拉繩的一端連接擺動臂的末端并隨著擺動臂上下活動,拉繩的另一端固定于機(jī)架上;
懸吊在兩拉繩底部的懸吊組件,該懸吊組件包括輪軸及固定于輪軸中部的錐形螺蚊輪,兩拉繩繞設(shè)在錐形螺紋輪兩端輪軸的外圓周表面;
壓力組件,包括一轉(zhuǎn)動架、壓力輪及凸輪,所述轉(zhuǎn)動架的一端樞接在兩圓柱上以使轉(zhuǎn)動架可繞該樞接點轉(zhuǎn)動,該兩圓柱分別套入于兩圓柱筒內(nèi)并可上下活動,在兩圓柱筒內(nèi)的上部設(shè)有壓簧,壓簧下壓在圓柱的頂端,該兩圓柱筒固定在機(jī)架上,所述壓力輪樞接于轉(zhuǎn)動架上,該壓力輪底邊緣下壓在錐形螺紋輪的螺紋凹槽,所述凸輪通過轉(zhuǎn)軸同步聯(lián)接有第一鏈輪,且凸輪裝設(shè)于轉(zhuǎn)動架自由端連接桿的上方,該第一鏈輪通過第一鏈條與主動鏈輪同步聯(lián)接,所述轉(zhuǎn)軸樞接在機(jī)架上;
傳動機(jī)構(gòu),包括同步聯(lián)接在傳動軸上的傳動鏈輪及傳動齒輪,同步聯(lián)接在從動軸上的從動鏈輪及從動齒輪,所述傳動鏈輪通過第二鏈條與第二鏈輪聯(lián)接,所述從動齒輪與傳動齒輪嚙合,從動鏈輪經(jīng)第三鏈條與第一棘輪機(jī)構(gòu)聯(lián)接,所述傳動軸及從動軸樞接在機(jī)架上;
機(jī)架上設(shè)有限位機(jī)構(gòu),該限位機(jī)構(gòu)用于限定輪軸只在上下方向及順著輪軸長度方向移動;
該兩組驅(qū)動機(jī)構(gòu)的主軸沿著機(jī)架的長度方向依次排列并同步聯(lián)接。
進(jìn)一步地,所述第一棘輪機(jī)構(gòu)及第二棘輪機(jī)構(gòu)包括相互配合的棘輪,棘爪及用于裝設(shè)棘爪的圓環(huán),棘輪設(shè)有旋向一致的棘齒,所述棘輪與主軸同步聯(lián)接裝設(shè)于圓環(huán)中心,圓環(huán)上圍繞棘輪設(shè)若干個棘爪,棘爪的中部樞接于圓環(huán)上,棘爪的后端與圓環(huán)之間設(shè)有拉簧,該拉簧用于提供一個使棘爪的前端壓緊棘輪的彈性力。每個棘爪應(yīng)對一個齒槽,棘爪前端與齒槽根部的距離呈均勻變化。
進(jìn)一步地,所述第一棘輪機(jī)構(gòu)的圓環(huán)通過軸承樞接在主軸上并同步聯(lián)接有第三鏈輪,該第三鏈輪通過第三鏈條與從動鏈輪同步聯(lián)接,所述第二棘輪機(jī)構(gòu)的圓環(huán)固定在擺動臂上與擺動臂同步轉(zhuǎn)動。
進(jìn)一步地,所述主動鏈輪開設(shè)有一對定位孔,主軸上設(shè)有可沿其軸向來回移動的離合板,離合板上設(shè)有一對定位柱,該定位柱可插置于定位孔內(nèi)以使主軸與主動鏈輪同步轉(zhuǎn)動。
進(jìn)一步地,所述主軸與離合板之間設(shè)有相互配合的導(dǎo)軌及滑槽,導(dǎo)軌和滑槽的長度方向與主軸的軸向一致。
進(jìn)一步地,機(jī)架上設(shè)有用于推動離合板在主軸上來回移動的拉桿。
進(jìn)一步地,轉(zhuǎn)動架自由端的連接桿上通過軸承樞接有一滑輪。
進(jìn)一步地,所述主動鏈輪與第一鏈輪的傳動比為1∶2。
進(jìn)一步地,所述第二鏈輪、傳動鏈輪、傳動齒輪、從動齒輪、從動鏈輪及第三鏈輪的傳動比為1。
進(jìn)一步地,所述限位機(jī)構(gòu)由固定于機(jī)架上的四個擋柱組成,四個擋柱兩兩一組,兩組擋柱分別擋持在輪軸兩端的圓周外表面,該限位機(jī)構(gòu)用于限定輪軸只在上下方向及順著輪軸長度方向移動。
相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明帶來的有益效果是:
本發(fā)明利用左邊驅(qū)動單元配重塊對擺動架左端產(chǎn)生的重力,使擺動架逆時針擺動通過第二棘輪機(jī)構(gòu)施加于主軸上,為主軸提供轉(zhuǎn)動的力源,利用右邊驅(qū)動單元壓力組件產(chǎn)生的壓力施加在懸吊組件經(jīng)拉繩將力源傳遞于擺動架的右端,使擺動架往下擺動,再通過傳動機(jī)構(gòu)及第一棘輪機(jī)構(gòu)將轉(zhuǎn)動力源施加于主軸,使每組驅(qū)動機(jī)構(gòu)的左右兩個驅(qū)動單元錯位對主軸轉(zhuǎn)動做功,其可實現(xiàn)在無其他動力或其他動力較小的情況下,使主軸持續(xù)地轉(zhuǎn)動,從而輸出轉(zhuǎn)動動力,因此,本發(fā)明可以減小利用對煤炭、汽油、天然氣等能源的消耗,并且不會向大氣環(huán)境中排放有害物質(zhì),減少環(huán)境污染。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一種動力輸出裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2a及圖2b為本發(fā)明的第一棘輪機(jī)構(gòu)、第二棘輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明的主動鏈輪與離合板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4及圖5為圖3中A-A向及B-B向的剖面圖;
圖6為本發(fā)明的限位機(jī)構(gòu)與輪軸的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為本發(fā)明的錐形螺紋輪結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為本發(fā)明的第一鏈輪與轉(zhuǎn)軸的側(cè)視圖;
圖9為本發(fā)明的凸輪結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10至圖14為本發(fā)明的五種工作狀態(tài)的示意圖;
圖15為本發(fā)明的兩組驅(qū)動機(jī)構(gòu)擺動架在某個狀態(tài)下的側(cè)向投影圖。
其中:20、主軸;21、主動鏈輪;211、定位孔;22、離合板;221、離合外板;222、離合內(nèi)板;223、定位柱;23,導(dǎo)軌;24、拉桿;30、第一棘輪機(jī)構(gòu);31、棘輪;32、棘爪;33、拉簧;34、圓環(huán);35、第三鏈輪;10、擺動架;11、擺動臂;12、連接臂;13、第一配重塊;14、軸套;15、第二鏈輪;40、拉繩;50,懸吊組件;51、輪軸;52、錐形螺紋輪;521、螺紋凹槽;100、壓力組件;101、轉(zhuǎn)動架;102、壓力輪;103、滑輪;104、第一鏈條;105、第一鏈輪;106、轉(zhuǎn)軸;107、凸輪;1071、第一凸邊;1072、第二凸邊;108、圓柱;109、圓柱筒;110、壓簧;80,第二棘輪機(jī)構(gòu);90、傳動機(jī)構(gòu);91傳動鏈輪;92、傳動齒輪;93、從動齒輪;94、從動鏈輪;95、傳動軸;96、從動軸;97、第二鏈條;98、第三鏈條;60、限位機(jī)構(gòu)。″
具體實施方式
下面,為了本發(fā)明的目的,技術(shù)方案及優(yōu)點更加的清楚明白,結(jié)合附圖以及具體實施方式,對本發(fā)明做進(jìn)一步描述,應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實施例,僅用于解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明:
每組驅(qū)動機(jī)構(gòu)均包括主軸20、擺動架10、第一棘輪機(jī)構(gòu)30、拉繩40、懸吊組件50、壓力組件100、頂力組件70、第二棘輪機(jī)構(gòu)80、傳動機(jī)構(gòu)90及限位機(jī)構(gòu)60。
請結(jié)合參閱圖1、圖3、圖4及圖5,主軸20沿機(jī)架長度方向延伸并樞接在機(jī)架上,主軸20的前端設(shè)有主動鏈輪21,主軸20的后端設(shè)有第一棘輪機(jī)構(gòu)30,具體的,主動鏈輪21通過軸承樞接在主軸20上;并且在主動鏈輪21開設(shè)有一對定位孔211,主軸20上設(shè)有可沿其軸向來回移動的離合板22,離合板22位于主動鏈輪21旁邊,離合板22上設(shè)有一對定位柱223,該定位柱223可插置于定位孔211內(nèi),以使主軸20與主動鏈輪21同步轉(zhuǎn)動;具體在本實施例中,離合板22包括離合內(nèi)板222及離合外板221。其中,離合內(nèi)板222與離合外板221之間通過軸承(圖中未標(biāo)示)進(jìn)行連接,定位柱223設(shè)置在離合內(nèi)板222的相對兩側(cè);離合內(nèi)板222與主軸20同步聯(lián)接關(guān)系,具體的,所述主軸20與離合內(nèi)板222之間設(shè)有相互配合的導(dǎo)軌23及滑槽(圖中未標(biāo)示),導(dǎo)軌23及滑槽的長度方向與主軸20的軸向一致,從而實現(xiàn)了該離合板22可在主軸20上來回滑動,在本實施例中,主軸20上設(shè)有一條導(dǎo)軌23,相應(yīng)的,離合內(nèi)板222上設(shè)有一條滑槽(如圖5所示),機(jī)架上設(shè)有用于推動離合板22在主軸20上來回移動的拉桿24,具體的,拉桿24的中部鉸接在機(jī)架上,拉桿24一端鉸接在離合外板221上,通過推動拉桿24的自由端,可實現(xiàn)將離合板22沿著主軸20軸向來回移動的目的(如圖3所示),進(jìn)而實現(xiàn)主軸20與主動鏈輪21之間的同步傳動或脫離的目的。所述第一棘輪機(jī)構(gòu)30(如圖2a所示),包括相互配合的棘輪31,棘爪32及用于裝設(shè)棘爪32的圓環(huán)34,所述棘輪31設(shè)有旋向一致的棘齒,棘輪31與主軸20同步聯(lián)接裝設(shè)于圓環(huán)34中心。圓環(huán)34通過軸承樞接在主軸20上并同步聯(lián)接有第三鏈輪35,在圓環(huán)34上圍繞棘輪31設(shè)若干個棘爪32,棘爪32呈長條形,棘爪32的中部樞接在圓環(huán)34上,每個棘爪32的前端應(yīng)對一個齒槽,棘爪32的后端與圓環(huán)34之間裝設(shè)有拉簧33,該拉簧33用于提供一個使棘爪32的前端壓緊在棘輪31的彈性力,該拉簧33可以是拉簧(如圖2a所示),也可以設(shè)置為扭簧;棘爪32的前端部與應(yīng)對齒槽根部的距離呈均勻的變化,也就是說當(dāng)后一個棘爪32的前端恰好抵推在棘輪31齒槽根部時,前一個棘爪32與應(yīng)對的齒槽根部相對有一點距離,如此依次使所有棘爪32與對應(yīng)齒槽的根部距離逐步均勻的增大設(shè)置,由此,可使棘輪31怎么旋轉(zhuǎn)至少總有一個棘爪32的前端部恰好抵推在對應(yīng)齒槽的根部(如圖2a所示),從而確保圓環(huán)34與主軸20同向旋轉(zhuǎn)時實現(xiàn)棘爪32與棘輪31無間隙推動;請再次參閱圖2a,當(dāng)圓環(huán)34逆時針轉(zhuǎn)動時,棘爪32的前端與齒槽根部相互咬合,拉簧33拉緊棘爪32的后端以防止棘爪32的前端從棘輪31上脫離,此時,圓環(huán)34通過棘爪32推動棘輪31轉(zhuǎn)動,從而帶動主軸20逆時針旋轉(zhuǎn),從而完成轉(zhuǎn)動能的傳遞;當(dāng)圓環(huán)34順時針轉(zhuǎn)動時,帶動棘爪32順時針轉(zhuǎn)動,棘輪齒的特殊形狀可順利將棘爪32的前端撥開,棘爪32的前端從棘輪31齒背滑過,主軸20的旋轉(zhuǎn)幾乎不受到阻礙,主軸20與棘輪31仍然保持逆時針旋轉(zhuǎn)。
請結(jié)合參閱圖1及圖2b,所述擺動架10的中部固定于軸套14套接于主軸20上,所述軸套14的外圓周固接有第二鏈輪15,擺動架10與主軸20之間設(shè)置有第二棘輪機(jī)構(gòu)80,該擺動架10包括相對設(shè)置的兩擺動臂11,兩擺動臂11之間通過多根連接臂12進(jìn)行連接,這些連接臂12還用于確保兩擺動臂11之間位置關(guān)系的固定;擺動架10左端樞接有配重塊13,由此可使配重塊13對擺動架10左端施加一個與其重量相等的垂直向下的重力,該配重塊13用于驅(qū)動主軸20轉(zhuǎn)動提供重力的作用。且配重塊13對擺動架10左端產(chǎn)生向下的力矩,大于懸吊組件50通過拉繩40對擺動架10右端施加的重力,以及驅(qū)動主軸20轉(zhuǎn)動所需要的重量。其中,驅(qū)動主軸20轉(zhuǎn)動的能量包含主軸20對外輸出的轉(zhuǎn)動能,以及通過主動鏈輪21,驅(qū)動頂力組件70,來自凸輪74所產(chǎn)生的阻力及機(jī)械摩擦力。所述第二棘輪機(jī)構(gòu)80(如圖2b所示)裝設(shè)于主軸20與每個擺動臂11的聯(lián)接處,第二棘輪機(jī)構(gòu)80的結(jié)構(gòu)與工作原理與第一棘輪機(jī)構(gòu)30相同,此處不再贅述,兩棘輪機(jī)構(gòu)不同之處是第一棘輪機(jī)構(gòu)30的圓環(huán)34是通過軸承樞接在主軸20上并同步聯(lián)接有第三鏈輪35的,第二棘輪機(jī)構(gòu)80的圓環(huán)是固定在擺動臂11上與擺動臂11同步轉(zhuǎn)動的。具體的,擺動架10順時針擺動時是通過傳動機(jī)構(gòu)90驅(qū)動第一棘輪機(jī)構(gòu)30的,同時與第二棘輪機(jī)抅80脫離驅(qū)動關(guān)系,擺動架10逆時針擺動時是驅(qū)動第二棘輪機(jī)構(gòu)80的,同時與第一棘輪機(jī)構(gòu)30脫離驅(qū)動關(guān)系。
所述兩拉繩40的一端連接在擺動臂11的末端并可隨著擺動臂11上下活動,從而帶動懸吊組件50轉(zhuǎn)動,兩拉繩40的另一端固定于機(jī)架上。
請結(jié)合參閱圖6及圖7,懸吊組件50懸吊在兩拉繩40的底部,該懸吊組件50包括輪軸51及固定于輪軸51中部的錐形螺紋輪52,兩拉繩40繞設(shè)在錐形螺紋輪52兩端的輪軸51外圓周表面,輪軸51上設(shè)有用于防止拉繩40相對輪軸51滑動的定位釘(圖未示),擺動架10上下擺動時,可帶動拉繩40上下伸縮,進(jìn)而帶動輪軸51旋轉(zhuǎn),由此帶動錐形螺紋52同步旋轉(zhuǎn)。
所述壓力組件100包括一轉(zhuǎn)動架101、壓力輪102及凸輪107,所述轉(zhuǎn)動架101為一長形框架,轉(zhuǎn)動架101的右端通過軸承樞接在兩圓柱108上,以使該轉(zhuǎn)動架101可繞該樞接點轉(zhuǎn)動。兩圓柱108分別套入于兩圓柱筒109內(nèi),并且兩圓柱108在兩圓柱筒109內(nèi)可上下活動。在兩圓柱筒109內(nèi)的上部設(shè)有壓簧110,壓簧110的底部下壓在兩圓柱108的頂端,兩圓柱108向上移動時可對壓簧110產(chǎn)生壓縮作用。在兩圓柱筒109的頂部設(shè)有用于調(diào)節(jié)壓簧110壓力大小的裝置并聯(lián)接有壓力表(圖未標(biāo)示),用于觀望壓簧110對轉(zhuǎn)動架101右端產(chǎn)生的壓力數(shù)值,該壓簧110也可以設(shè)置在轉(zhuǎn)動架101右端向下的拉力彈簧。所述兩圓柱筒109固定在機(jī)架上。所述壓力輪102經(jīng)軸承樞接于轉(zhuǎn)動架101的中部上,也就是轉(zhuǎn)動架101左端連接桿與轉(zhuǎn)動架101右端樞接點之間中部,該壓力輪102的底邊緣下壓在錐形螺紋輪52的螺紋凹槽521內(nèi);具體的,所述錐形螺紋輪52的外輪周,設(shè)有圍繞從錐形螺紋輪52的最小部位向最大部位方向順時針旋轉(zhuǎn)延伸的螺紋凹槽521(如圖7所示),當(dāng)錐形螺紋輪52反時針旋轉(zhuǎn)時,壓力輪102會隨著錐形螺紋輪52的螺紋凹槽521從最低點轉(zhuǎn)到最高點,當(dāng)錐形螺紋輪52順時針轉(zhuǎn)動時,壓力輪102又從錐形螺紋輪52最高點轉(zhuǎn)到最低點,在此過程中,壓力輪102只是隨著錐形螺紋輪52轉(zhuǎn)動,不會上下以及前后移動,只有錐形螺紋輪52在轉(zhuǎn)動中上下移動以及順著輪軸51的長度方向運(yùn)動;因此,在錐形螺紋輪52逆時針轉(zhuǎn)動及順時針轉(zhuǎn)動的工作過程中,轉(zhuǎn)動架101始終保持在一定高度。所述凸輪107經(jīng)轉(zhuǎn)軸106同步聯(lián)接有第一鏈輪105,且凸輪107裝設(shè)于轉(zhuǎn)動架101左端連接桿的上方,在連接桿上通過軸承樞接有一滑輪103,使凸輪107對轉(zhuǎn)動架101左端往下壓時與滑輪103接觸轉(zhuǎn)動,也可以不設(shè)滑輪103,使凸輪107直接與轉(zhuǎn)動架101左端連接桿接觸轉(zhuǎn)動,由此可能會增大摩擦力。該第一鏈輪105通過第一鏈條104與主動鏈輪21同步聯(lián)接,轉(zhuǎn)軸106通過軸承樞接在機(jī)架上。所述凸輪107設(shè)有第一凸邊1071及第二凸邊1072(如圖9所示),并且,第一凸邊1071高于第二凸邊1072,本實施例中,凸輪107與轉(zhuǎn)軸106設(shè)為聯(lián)體件,也就是說凸輪107與轉(zhuǎn)軸106之間是不可拆開的,由此可使得第二凸邊1072的高度可縮小到最低,從而使第一凸邊1071的高度縮小到最低值,使鏈輪105的半徑與凸輪107從轉(zhuǎn)軸106的中心點到第一凸邊1071的高度比例增大,使凸輪107產(chǎn)生的阻力減小到最低值,因為凸輪107越大產(chǎn)生的阻力越大。具體的,當(dāng)凸輪107在主軸20的帶動下,第一凸邊1071與滑輪103接觸并對轉(zhuǎn)動架101左端往下壓時,轉(zhuǎn)動架101在壓力輪102的作用下,使得轉(zhuǎn)動架101的右端向上移動,從而使兩圓柱108對壓簧110產(chǎn)生壓縮作用,由此使壓簧110對圓柱108也有一個反向的壓力,從而使得壓力組件100有一個向下的壓力施加在懸吊組件50上,經(jīng)拉繩40將力源傳遞至擺動架10的右端,使擺動架10順時針擺動,通過傳動機(jī)構(gòu)90及第一棘輪機(jī)構(gòu)30將轉(zhuǎn)動力源施加于主軸20。當(dāng)凸輪107旋轉(zhuǎn)180度后,第一凸邊1071與滑輪103分離,第二凸邊1072應(yīng)對滑輪103并呈分離狀態(tài),壓力組件100對懸吊組件50施加的壓力解除。從而使得擺動架10左端在配重塊13的重力作用下逆時針擺動,并通過第二棘輪機(jī)構(gòu)80將轉(zhuǎn)動力施加于主軸20,同時,擺動架10逆時針擺動時,擺動架10的右端抬高,從而帶動兩拉繩40向上移動,由此帶動懸吊組件50順時針轉(zhuǎn)動,并在轉(zhuǎn)動中向上移動以及順著輪軸51的長度方向運(yùn)動,由此帶動右邊驅(qū)動單元向回歸初始狀態(tài)運(yùn)動。其中,配重塊13對主軸20做一次功可通過主動鏈輪21帶動凸輪107轉(zhuǎn)動180°,壓力組件100產(chǎn)生的壓力對主軸20做一次功凸輪107也是轉(zhuǎn)動180°,也就是說,左右兩個驅(qū)動單元對主軸20做一次功的過程中,主軸20通過主動鏈輪21帶動凸輪107都是轉(zhuǎn)動180°。由此使得同一組驅(qū)動機(jī)構(gòu)的左右兩個驅(qū)動單元錯位對主軸20轉(zhuǎn)動做功。
請結(jié)合參閱圖1,所述傳動機(jī)構(gòu)90包括傳動鏈輪91經(jīng)傳動軸95同步聯(lián)接的傳動齒輪92,從動齒輪93經(jīng)從動軸96同步聯(lián)接的從動鏈輪94,所述傳動鏈輪91通過第二鏈條97與第二鏈輪15同步聯(lián)接,傳動齒輪92與從動齒輪93嚙合,從動鏈輪94經(jīng)第三鏈條98與第一棘輪機(jī)構(gòu)30聯(lián)接,也就是從動鏈輪94經(jīng)第三鏈條98與第三鏈輪35同步聯(lián)接,所述傳動軸97及從動軸98經(jīng)軸承樞接在機(jī)架上。該傳動機(jī)構(gòu)90用于將擺動架10順時針擺動時,產(chǎn)生的順時針旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換為與主軸20同向的反時針轉(zhuǎn)動力施加于主軸20,具體的,當(dāng)擺動架10順時針擺動時,帶動軸套14順時針轉(zhuǎn)動,由于第二鏈輪15固定在軸套14的,使得第二鏈輪15順時針轉(zhuǎn)動,從而通過第二鏈條97帶動傳動鏈輪91順時針轉(zhuǎn)動,由于傳動齒輪92經(jīng)傳動軸95與傳動鏈輪91同步聯(lián)接的,使得傳動齒輪92也是順時針轉(zhuǎn)動的,因從動齒輪93與傳動齒輪92嚙合,由此使得從動齒輪93反時針轉(zhuǎn)動,由于從動齒輪93經(jīng)從動軸98與從動鏈輪94同步聯(lián)接的,使從動鏈輪94也是反時針轉(zhuǎn)動,因從動鏈輪94通過第三鏈條98與第三鏈輪35同步聯(lián)接的,從而使得第三鏈輪35反時針轉(zhuǎn)動,由于第三鏈輪35與第一棘輪機(jī)構(gòu)30的圓環(huán)34同步聯(lián)接的,使得圓環(huán)34反時針轉(zhuǎn)動,從而通過棘爪32推動棘輪31轉(zhuǎn)動,因棘輪31與主軸20是同步聯(lián)接的,從而帶動主軸20反時針轉(zhuǎn)動。
請具體參閱圖6所述限位機(jī)構(gòu)60裝設(shè)于機(jī)架上,該限位機(jī)構(gòu)60用于限定輪軸51只在上下方向及順著輪軸51長度方向移動,具體的,限位機(jī)構(gòu)60由固定于機(jī)架上的四個擋柱組成,四個擋柱兩兩一組,兩組擋柱分別擋持在輪軸51兩端的外圓周表面。
請參閱圖10至圖14,其為本發(fā)明在五種不同工作狀態(tài)的示意圖:
其中,圖10為左邊驅(qū)動單元初始進(jìn)入工作狀態(tài),右邊驅(qū)動單元退出工作狀態(tài)示意圖。圖11為左邊驅(qū)動單元處于對主軸轉(zhuǎn)動做功狀態(tài),右邊驅(qū)動單元回歸初始狀態(tài)示意圖。圖12為左邊驅(qū)動單元完成一個工作過程后退出工作狀態(tài),右邊驅(qū)動單元回歸初始狀態(tài)后進(jìn)入工作狀態(tài)示意圖。圖13為左邊驅(qū)動單元回歸初始狀態(tài)中,右邊驅(qū)動單元處于對主軸轉(zhuǎn)動做功狀態(tài)示意圖。圖14為左邊驅(qū)動單元回歸初始狀態(tài)后再次進(jìn)入工作狀態(tài),右邊驅(qū)動單元完成一個工作過程后退出工作狀態(tài)示意圖。兩組驅(qū)動機(jī)構(gòu)的凸輪74呈90度角錯開安裝,使得兩組驅(qū)動單元完成安裝后,以第一組驅(qū)動機(jī)構(gòu)處在圖10狀態(tài)時,第二組驅(qū)動機(jī)構(gòu)則處于圖11狀態(tài),使兩組驅(qū)動機(jī)構(gòu)的擺動架從側(cè)面看如圖15所示的狀態(tài),并且使得第二組驅(qū)動機(jī)構(gòu)的左邊驅(qū)動單元處在對主軸20轉(zhuǎn)動做功當(dāng)中,從而使得本發(fā)明完成安裝后即具有初始運(yùn)行功能。
本發(fā)明在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時,離合板22的定位柱223插置于主動鏈輪21的定位孔211內(nèi),此時主軸20與主動鏈輪21是同步聯(lián)接的關(guān)系;
其中,以圖10狀態(tài)驅(qū)動機(jī)構(gòu)來說明本發(fā)明的工作原理:
以主動鏈輪21與第一鏈輪105的傳動比為1∶2為例,初始狀態(tài)時,主軸20帶動主動鏈輪21逆時針轉(zhuǎn)動,由于第一鏈輪105與主動鏈輪21經(jīng)第一鏈條104同步聯(lián)接的,從而使得第一鏈輪105通過轉(zhuǎn)軸106帶動凸輪107逆時針轉(zhuǎn)動,使凸輪107的第一凸邊1071與滑輪103分離,第二凸邊1072應(yīng)對滑輪103并呈分離狀態(tài),在懸吊組件50上只有壓力架101及壓力輪102的重力,由此使得在擺動架10的右端只有懸吊組件50、壓力架101及壓力輪102通過拉繩40施加的重力,擺動架10左端在配重塊13的重力作用下反時針擺動并通過第二棘輪機(jī)構(gòu)80將轉(zhuǎn)動力施加于主軸20,為主軸20轉(zhuǎn)動提供力源,在擺動架10反時針擺動時,擺動架10右端抬高,使兩拉繩40向上移動,由此帶動懸吊組件50順時轉(zhuǎn)動,并在轉(zhuǎn)動中向上移動以及順著輪軸51的長度方向運(yùn)動,當(dāng)驅(qū)動單元運(yùn)行到圖11狀態(tài)時,擺動架10在配重塊13的重力作用下反時針擺動了45°,擺動架10通過第二棘輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動主軸20逆時針轉(zhuǎn)動了45°,從而使得主軸20對外輸出動力。同時主軸20通過主動鏈輪21、鏈條104、鏈輪105及轉(zhuǎn)軸106驅(qū)動凸輪107逆時針旋轉(zhuǎn)了90°。此時,第二組驅(qū)動機(jī)構(gòu)有一個驅(qū)動單元進(jìn)入工作狀態(tài),一個退出工作狀態(tài)。驅(qū)動單元繼續(xù)從圖11向圖12狀態(tài)運(yùn)行,當(dāng)驅(qū)動單元運(yùn)行到圖12狀態(tài)時擺動架10逆時針轉(zhuǎn)動了90°,擺動架10通過第二棘輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動主軸20逆時針轉(zhuǎn)動了90°,凸輪107逆時針旋轉(zhuǎn)了180°,此時,第二凸邊1072與滑輪103分離,第一凸邊1071與滑輪103接觸并在轉(zhuǎn)動中對轉(zhuǎn)動架101左端往下壓,至此,左邊驅(qū)動單元完成一次對主軸20轉(zhuǎn)動做功的過程,左邊驅(qū)動單元停止對主軸20轉(zhuǎn)動做功并進(jìn)入回歸初始狀態(tài)程序。同時右邊驅(qū)動單元進(jìn)入工作狀態(tài)對主軸20轉(zhuǎn)動做功,在第一凸邊1071與滑輪103接觸并在轉(zhuǎn)動中對轉(zhuǎn)動架101左端往下壓時,使得轉(zhuǎn)動架101在壓力輪102的作用下右端向上移動,使兩圓柱108向上移動對壓簧110產(chǎn)生壓縮作用,從而使得壓簧110對兩圓柱108有一個反向的壓力,由此使得轉(zhuǎn)動架101有一個向下的壓力經(jīng)壓力輪102施加在懸吊組件50上,使拉繩40有一個向下的拉力傳遞于擺動架10的右端,對擺動架10施加一個順時針擺動的力源。同時,拉繩40也有一個向上的反向拉力,由于拉繩40的右段(即是從輪軸51到機(jī)架的固定點)固定在機(jī)架上,由此,兩個向下向上的拉力是相等的。在拉繩40的左段(從輪軸51到擺動架10右端的一段),由于是連接在擺動架10上的,并且擺動架10不是固定不動的。只要擺動架10右端施加的順時針擺動的力矩,大于擺動架10左端配重塊13對擺動架10施加的反時針擺動的力矩,以及擺動架10順時針擺動時通過傳動機(jī)構(gòu)90及第一棘輪機(jī)構(gòu)30,驅(qū)動主軸20反時針轉(zhuǎn)動對外輸出動力所需要的能量和機(jī)械摩擦損耗,擺動架10即可順時針擺動。由于壓力組件100產(chǎn)生的壓力(包括轉(zhuǎn)動架101,壓力輪102及懸吊組件50施加的重力)是大于配重塊13的重量以及驅(qū)動主軸20反時針轉(zhuǎn)動對外輸出動力所需要的能量和機(jī)械摩擦損耗的,因此,擺動架10右端在拉繩40的拉動下有一個順時針擺動的趨勢,由此使得在輪軸51的左右兩邊的拉繩40出現(xiàn)了兩個不對等的向上拉力,右邊大于左邊,使得在輪軸51上有一個反時針的旋轉(zhuǎn)力,從而使輪軸51反時針旋轉(zhuǎn),并在轉(zhuǎn)動中向下移動并順著輪軸51長度方向運(yùn)動,同時帶動擺動架10順時針擺動,由此使得擺動架10左端抬高,從而帶動配重塊13向上移動。由此帶動左邊驅(qū)動單元向回歸初始狀態(tài)運(yùn)動,在此過程中,由于輪軸51與錐形螺紋輪52是同步聯(lián)接的。因此,錐形螺紋輪52也是隨著輪軸51在轉(zhuǎn)動中向下移動的,并且在轉(zhuǎn)動下移中螺紋凹槽521與壓力輪102的接觸點逐步增大。即是從輪軸51的中心點到螺紋凹槽521與壓力輪102的接觸點,會隨著下移在轉(zhuǎn)動中逐步增大,并且與下移高度是同等的。也就是說,輪軸51的中心點向下移動了多少,同時帶動錐形螺紋輪52在下移轉(zhuǎn)動中使螺紋凹槽521與壓力輪102接觸點增大了多少,使轉(zhuǎn)動架101在錐形螺紋輪52的作用下不往下移動,使第一凸邊1071對滑輪103保持下壓狀態(tài)。由此,可使得壓力組件100(轉(zhuǎn)動架101)始終有一個向下的壓力施加在懸吊組件50上,并經(jīng)拉繩40將力源傳遞到擺動架10的右端,使擺動架10順時針擺動,當(dāng)驅(qū)動單元運(yùn)行至圖13狀態(tài)時,壓力組件100產(chǎn)生的壓力通過懸吊組件50及拉繩40牽引擺動架10順時針擺動了45°,同時在擺動架10順時針擺動時,通過軸套14帶動第二鏈輪15順時針轉(zhuǎn)動,由于第二鏈輪15與傳動機(jī)構(gòu)90同步聯(lián)接,傳動機(jī)構(gòu)90又與第一棘輪機(jī)構(gòu)30同步聯(lián)接的,使得擺動架10順時針擺動的力矩在上述機(jī)構(gòu)的傳遞下驅(qū)動主軸20逆時針轉(zhuǎn)動了45°,從而使得主軸20對外輸出動力。同時,主軸20通過主動鏈輪21經(jīng)第一鏈條104帶動第一鏈輪105逆時針轉(zhuǎn)動,從而通過轉(zhuǎn)軸106驅(qū)動凸輪107逆時針旋轉(zhuǎn)了90°。此時,第二組驅(qū)動機(jī)構(gòu)有一個驅(qū)動單元進(jìn)入工作狀態(tài),一個退出工作狀態(tài)。驅(qū)動單元繼續(xù)從圖13向圖14狀態(tài)運(yùn)行,當(dāng)驅(qū)動單元運(yùn)行到圖14狀態(tài)時,壓力組件100產(chǎn)生的壓力通過懸吊組件50及拉繩40牽引擺動架10順時針擺動了90°,擺動架10也通過傳動機(jī)構(gòu)90及棘輪機(jī)構(gòu)30驅(qū)動主軸20逆時針轉(zhuǎn)動了90°,凸輪107逆時針旋轉(zhuǎn)了180°,此時凸輪107的第一凸邊1071與滑輪103分離,第二凸邊1072應(yīng)對滑輪103并呈分離狀態(tài),壓力組件100施加在懸吊組件50上的壓力解除,在懸吊組件50上只有壓力架101及壓力輪102的重力,由此使得在擺動架10的右端只有懸吊組件50、壓力架101及壓力輪102通過拉繩40施加的重力,至此右邊驅(qū)動單元完成一次對主軸20轉(zhuǎn)動做功的過程,右邊驅(qū)動單元停止對主軸20轉(zhuǎn)動做功并進(jìn)入回歸初始狀程序。同時擺動架10在配重塊13的重力作用下反時針擺動,由此使得左邊驅(qū)動單元再次進(jìn)入工作狀態(tài)對主軸20轉(zhuǎn)動做功,重復(fù)上述過程。
在以上的工作過程中,當(dāng)有一組驅(qū)動機(jī)構(gòu)的凸輪107的第一凸邊1071與滑輪103接觸對轉(zhuǎn)動架101的左端往下壓時,就需要另一組驅(qū)動機(jī)構(gòu)協(xié)助配合并付出一定的能量,驅(qū)動機(jī)構(gòu)才能進(jìn)入重復(fù)循環(huán)工作狀態(tài)對主軸20轉(zhuǎn)動做功。
由此,在兩組驅(qū)動機(jī)構(gòu)的四個驅(qū)動單元的相互配合下,主軸20得以持續(xù)的轉(zhuǎn)動并對外輸出動力。
本發(fā)明兩組驅(qū)動機(jī)構(gòu)的主軸20沿著機(jī)架的長度方向(即X向)依次排列并同步聯(lián)接,所述主軸20實際上可設(shè)置為一條,兩組驅(qū)動機(jī)構(gòu)共用該主軸20。
請參閱圖8,作為進(jìn)一步的改進(jìn),除了上述的兩組驅(qū)動機(jī)構(gòu)外,還可設(shè)置一組空閑驅(qū)動機(jī)構(gòu),當(dāng)上述兩組驅(qū)動機(jī)構(gòu)的其中一組出現(xiàn)故障需要維修時,暫停該組驅(qū)動機(jī)構(gòu),并啟動所述空閑驅(qū)動機(jī)構(gòu)便可,由此可使不需整體停機(jī),即可進(jìn)行檢修保養(yǎng),具體的實現(xiàn)方式是:所述第一鏈輪105設(shè)有內(nèi)八角體1051,轉(zhuǎn)軸106的該端設(shè)為八面體,且轉(zhuǎn)軸106的八面體可插置于第一鏈輪105的內(nèi)八角體1051內(nèi),同時,在第一鏈輪105內(nèi)八角體1051上邊緣開設(shè)有螺絲孔(圖中未標(biāo)示),螺絲孔內(nèi)有一螺絲1052,螺絲1052抵達(dá)于所述轉(zhuǎn)軸106八面體的其中一個面上,從而使轉(zhuǎn)軸106與第一鏈輪105實現(xiàn)固定關(guān)系;當(dāng)有驅(qū)動單元需要檢修保養(yǎng)時,松開螺絲1052,把第一鏈輪105從轉(zhuǎn)軸106的八面體退出,然后調(diào)節(jié)空閑驅(qū)動機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)軸106,使其凸輪107的角度與擺動架10的角度與暫停的驅(qū)動機(jī)構(gòu)的相位保持一致即可,再將第一鏈輪105裝回轉(zhuǎn)軸106八面體將螺絲1052擰緊固定,將空閑驅(qū)動機(jī)構(gòu)的離合板22上的定位柱223推入主動鏈輪21的定位孔211,即可啟動該空閑驅(qū)動單元,然后將需要檢修驅(qū)動機(jī)構(gòu)的離合板22,通拉桿24將離合板推離主動鏈輪21,使定位柱223從定位孔211內(nèi)退出,便可完成暫停待修驅(qū)動機(jī)構(gòu),檢修后又可作為新的空閑驅(qū)動機(jī)構(gòu),用于替換新的故障驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
綜上所述,本發(fā)明利用左邊驅(qū)動單元配重塊13對擺動架10左端施加的重力,使擺動架10左端往下擺動,通過第二棘輪機(jī)構(gòu)80將旋轉(zhuǎn)力矩施加于主軸20上,為主軸20提供轉(zhuǎn)動的力源,同時,利用右邊驅(qū)動單元壓力組件100產(chǎn)生的壓力施加在懸吊組件50經(jīng)拉繩40以傳遞的方式將力源施加在擺動架10的右端,使擺動架10的右端向下擺動,再通過傳動機(jī)構(gòu)90及第一棘輪機(jī)構(gòu)30將力源施加于主軸20,使得毎組驅(qū)動機(jī)構(gòu)的左右兩個驅(qū)動單元錯位對主軸20轉(zhuǎn)動做功,由此,可使在兩組驅(qū)動機(jī)構(gòu)的四個驅(qū)動單元相互配合下,本發(fā)明得以周而復(fù)始的轉(zhuǎn)動,從而實現(xiàn)在無其他動力或其他動力較小的情況下,使主軸20持續(xù)地轉(zhuǎn)動對外輸出轉(zhuǎn)動動力,因此,本發(fā)明可以減小利用煤炭、汽油、天然氣等能源的消耗,并且不會向大氣環(huán)境中排放有害物質(zhì),減少環(huán)境污染。
本發(fā)明也可以根據(jù)上述的工作原理制作一種用于觀賞性的,并適合各種場所的工藝品,使本發(fā)明發(fā)揮最大的利用價值。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思,做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變,而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。