本發(fā)明涉及機械技術(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)電機通常是采用煤炭作為能源,將煤炭燃燒后驅(qū)動發(fā)電機組,是發(fā)電機組高速轉(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:包括機架以及安裝在機架上的至少兩個驅(qū)動單元,該兩個驅(qū)動單元沿機架的長度方向依次排列;
每個驅(qū)動單元均包括,
沿機架長度方向延伸并樞接在機架上的主軸,主軸的一端設(shè)有主動鏈輪;
樞接于主軸上的擺動架,擺動架與主軸之間設(shè)有棘輪機構(gòu),該擺動架包括相對設(shè)置的兩擺動臂,擺動架的一端設(shè)有配重塊;
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架上;
懸吊在兩拉繩底部的懸吊組件,該懸吊組件包括兩滾輪、連接兩滾輪的輪軸及固定于輪軸中部的錐形螺紋輪;
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,在轉(zhuǎn)動架的自由端連接桿上樞接有一滑輪,所述兩圓柱分別套入于兩圓柱筒內(nèi)并可上下活動,在圓柱筒內(nèi)的上部裝設(shè)有壓簧,該壓簧下壓在圓柱的頂端,該兩圓柱筒固定在機架上,所述壓力輪樞接于轉(zhuǎn)動架上,該壓力輪底邊下壓在錐形螺紋輪,所述凸輪經(jīng)轉(zhuǎn)軸同步聯(lián)接有第一鏈輪,凸輪裝設(shè)于滑輪上方,所述第一鏈輪通過第一鏈條與主軸同步聯(lián)接;
主動鏈輪與第一鏈輪的傳動比為1∶2至1∶40;
同步機構(gòu),包括第一齒輪、第二齒輪及與第二齒輪同步聯(lián)接的第二鏈輪,第一齒輪固接于轉(zhuǎn)軸,第一齒輪為部分齒,該第一齒輪與第二齒輪間歇性嚙合,所述第二鏈輪通過第二鏈條與擺動架同步聯(lián)接;
傳動機構(gòu),包括第三齒輪及驅(qū)接在機架的第四鏈輪,該第四鏈輪還同步固接有第四齒輪,所述第三齒輪固接于第一鏈輪,該第三齒輪為部份齒,第三齒輪與第四齒輪間歇性嚙合,所述第四鏈輪通過第三鏈條與壓力輪同步聯(lián)接;
機架上設(shè)有限位機構(gòu),該限位機構(gòu)用于限定輪軸只在上下方向和順著輪軸長方向移動;
該兩個驅(qū)動單元的主軸沿著機架的長度方向依次排列并同步聯(lián)接。
優(yōu)選地,所述擺動架的中部固定于軸套,該軸套活動的套接在主軸上,該軸套上還固接有第三鏈輪。
優(yōu)選地,所述棘輪機構(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,圓環(huán)固設(shè)于擺動臂上與擺動臂同步聯(lián)接,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,每個棘爪應對一個齒槽,棘爪前端與齒槽根部的距離呈均勻變化。
優(yōu)選地,所述主動鏈輪上開設(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,主軸與離合板之間設(shè)有相互配合的導軌及滑槽,導軌和滑槽的長度方向與主軸的軸向一致,離合板上設(shè)有用于推動離合板在主軸上來回移動的拉桿,該離合板上設(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。
優(yōu)選地,所述主動鏈輪與第一鏈輪的傳動比為1∶3。
優(yōu)選地,所述壓力輪外輪周設(shè)有凹槽,該凹槽下壓在錐形螺紋輪的螺紋凸邊。
優(yōu)選地,所述第一齒輪部份齒圓心角范圍為100度角至180度角。
優(yōu)選地,所述第三齒輪部份齒圓心角范圍為100度角至180度角。
優(yōu)選地,所述限位機構(gòu)由固定于機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;該限位機構(gòu)用于限定輪軸只能上下移動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)明利用配重塊的重力對擺動架施加的重力經(jīng)棘輪機構(gòu)將力矩傳遞于主軸上,為主軸提供轉(zhuǎn)動的力源,利用壓力組件產(chǎn)生的壓力施加于懸吊組件經(jīng)拉繩將力源傳遞于擺動架的另一端,帶動驅(qū)動單元回復初始狀態(tài)重復循環(huán)對主軸做功,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2為本發(fā)明的棘輪機構(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6a及6b為本發(fā)明的限位機構(gòu)與懸吊組件的結(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為本發(fā)明的第一齒輪與第二齒輪的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11至圖15為本發(fā)明的五種工作狀態(tài)的示意圖;
圖16為本發(fā)明的多個驅(qū)動單元的擺動架在某個狀態(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,導軌;24、拉桿;30、棘輪機構(gòu);31、棘輪;32、棘爪;33、拉簧;34、圓環(huán);10、擺動架;11、擺動臂;12、連接臂;13、配重塊;14、軸套;15、第三鏈輪;40、拉繩;50,懸吊組件;51、輪軸;52、滾輪;53、錐形螺紋輪;531、螺紋凸邊;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;1051、內(nèi)八角體;1052、螺絲;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;111、傳動聯(lián)接軸;112、第三齒輪;90、同步機構(gòu);91、第一齒輪;910、撥齒;92、第二齒輪;920、校正齒;93、第二鏈輪;94、第二鏈條;80、傳動機構(gòu);81、第四齒輪;82、第四鏈輪;83、第三鏈條;84、第五鏈輪;60、限位機構(gòu)?!?/p>
具體實施方式
下面,為使本發(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)明做進一步描述,應當理解的是,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。
請參閱圖1,其為本發(fā)明的一種動力輸出裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖,其包括機架(圖未示)以及至少兩個驅(qū)動單元,該兩個驅(qū)動單元沿著機架的長度方向(即圖示中的x向)排列,值得一提的是,驅(qū)動單元的數(shù)目還可以設(shè)為大于兩個的數(shù)目,多個驅(qū)動單元沿著機架的長度方向依次排列。
驅(qū)動單元作為整個裝置的動力部件,兩個驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)形式以及部件的尺寸均相同,驅(qū)動單元的具體結(jié)構(gòu)如下:
每個驅(qū)動單元均包括主軸20、、擺動架10、棘輪機構(gòu)30、拉繩40、懸吊組件50、壓力組件100、傳動機構(gòu)80、同步機構(gòu)90及限位機構(gòu)60。
請結(jié)合參閱圖1、圖3、圖4及圖5,主軸20沿機架長度方向延伸并通過軸承樞接在機架上,主軸20的一端設(shè)有主動鏈輪21,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(圖中未標示)進行連接,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)有相互配合的導軌23及滑槽(圖中未標示),導軌23和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)有一條導軌23,相應的,離合內(nèi)板222上設(shè)有一條滑槽(如圖5所示),機架上設(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。
請結(jié)合參閱圖1及圖2,所述擺動架10固定于軸套14套接于主軸20,該軸套14上還同步固接有第三鏈輪15,擺動架10與主軸20之間設(shè)有棘輪機構(gòu)30,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、轉(zhuǎn)動架101及壓力輪102通過拉繩40對擺動架10右端施加重力,以及驅(qū)動主軸20轉(zhuǎn)動所需要的重量。所述棘輪機構(gòu)30裝設(shè)于主軸20與每個擺動臂11的聯(lián)接處,棘輪機構(gòu)30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則固定在擺動臂11上與擺動臂11同步轉(zhuǎn)動。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2所示),也可以設(shè)置為扭簧及壓簧,棘爪32的前端部與齒槽根部的距離呈均勻的變化,也就是說當后一個棘爪32恰好抵推在棘輪31齒槽根部時,前一個棘爪32與應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齒槽的根部(如圖2所示),從而確保擺動架10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2,擺動臂11逆時針擺動時,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從棘輪31上脫離,此時,擺動臂11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;當擺動臂11順時針擺動時,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)。
所述兩拉繩40的一端連接在擺動臂11的右端并可隨著擺動臂11上下活動,拉繩40的另一端固定于機架上。
請結(jié)合參閱圖6a及圖7,懸吊組件50懸吊在兩拉繩40的底部,該懸吊組件50包括兩滾輪52、連接兩滾輪52的輪軸51及固定于輪軸51中部的錐形螺紋輪53,所述滾輪52及輪軸51纏繞拉繩的部位均設(shè)有繩槽(圖未標示),所述兩拉繩40從滾筒10右端向下反時針繞設(shè)在對應滾輪52的外表面的繩槽上,并纏繞相應的圈數(shù)后繼續(xù)反時針纏繞于輪軸51設(shè)有繩槽的部位,并纏繞相應的圈數(shù)后向上固定于機架上,所述滾輪52上設(shè)有用于防止拉繩40相對滾輪52滑動的定位釘(圖未示)。也可以將滾輪52設(shè)置為大小兩部份,兩拉繩40分別全部纏繞在對應滾輪52大小兩部份圓周表面上(如圖6b所示)。如此設(shè)置其可減小錐形螺紋輪53的體積,從而減小懸吊組件50上下移動的幅度,由此又可減小本發(fā)明的整體體積及占用空間,因此可以節(jié)省原料及成本。
請參閱圖1、圖8及圖9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可繞該樞接端轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動架101的左端連接桿上通過軸承樞接有一滑輪103,所述兩圓柱108分別套入于兩圓柱筒109內(nèi)并可在圓柱筒109內(nèi)上下移動,在兩圓柱筒109內(nèi)的上部裝設(shè)有壓簧110,該壓簧110下壓在圓柱108的頂端上,兩圓柱108向上移動時可對壓簧110產(chǎn)生壓縮作用,由此使得壓簧110對兩圓柱108產(chǎn)生一個反向的壓力,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,并經(jīng)拉繩40將力源傳遞至擺動架10的右端,從而使得擺動架10的右端往下擺動,并能使擺動架10順時針擺動的速度快于逆時針擺動時驅(qū)動主軸20轉(zhuǎn)動的速度。所述兩圓柱筒109固定于機架,在圓柱筒109的頂部設(shè)有用于調(diào)節(jié)壓簧110壓力大小裝置(圖末標示)并聯(lián)接有壓力表(圖末標示),用于讀取壓簧110的壓力數(shù)值,可以理解的是,該壓簧110還可以替換為安裝在轉(zhuǎn)動架101右端向下的拉簧。所述壓力輪102固接于傳動聯(lián)接軸111,該傳動聯(lián)接軸111通過軸承樞于轉(zhuǎn)動架101左端滑輪103到轉(zhuǎn)動架101右端樞接點之間的中部,傳動聯(lián)接軸111的前端從轉(zhuǎn)動架101穿出后同步固接有第五鏈輪84,該壓力輪102輪周設(shè)有凹槽,凹槽上設(shè)有防滑芽,該凹槽下壓在錐形螺紋輪53的螺紋凸邊531,所述錐形螺紋輪53的外輪周,設(shè)有圍繞從錐形螺紋輪53的最小部位向最大部位方向順時針(也可逆時針設(shè)置)旋轉(zhuǎn)延伸的螺紋凸邊531(如圖7所示),該螺紋凸邊531上也設(shè)置有防滑芽,當錐形螺紋輪53反時針旋轉(zhuǎn)時,壓力輪102會隨著錐形螺紋輪53的螺紋凸邊531從最低點轉(zhuǎn)向最高點,當錐形螺紋輪53順時針轉(zhuǎn)動時,壓力輪102又從錐形螺紋輪53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53轉(zhuǎn)動,不會上下和前后移動,只有錐形螺紋輪53在轉(zhuǎn)動中上下移動和順著輪軸52的長度方向運動;因此,在錐形螺紋輪53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,凸輪107裝設(shè)在滑輪103的上方,第一鏈輪105經(jīng)第一鏈條104與主軸20同步聯(lián)接,也就是第一鏈輪105經(jīng)第一鏈條104與主動鏈輪21同步聯(lián)接,該主動鏈輪21與第一鏈輪105的傳動比為1∶3,所述轉(zhuǎn)軸106通過軸承樞接在機架上。凸輪107上設(shè)有第一凸邊1071及第二凸邊1072,第二凸邊1072高度小于第一凸邊1071高度,并且,第一凸邊1071與滑輪103接觸轉(zhuǎn)動的角度小于180度,第二凸邊應對滑輪103轉(zhuǎn)動的角度大于180度,由此可使兩個驅(qū)動單元有一個同時對主軸20轉(zhuǎn)動做功的過程,具體的,當主軸20通過主動鏈輪21經(jīng)第一鏈條104帶動第一鏈輪105反時針轉(zhuǎn)動,進而經(jīng)轉(zhuǎn)軸106帶動凸輪107反時針轉(zhuǎn)動,當凸輪107的第一凸邊1071與滑輪103接觸并對轉(zhuǎn)動架101左端向下壓,由于壓力輪102凹槽下壓在錐形螺紋輪53的螺紋凸邊531上的,因此在壓力輪102的作用下,轉(zhuǎn)動架101的右端向上移動,使得兩圓柱108對壓簧110產(chǎn)生壓縮作用,同時壓簧110對兩圓柱108又有一個反向作用力,由此使得轉(zhuǎn)動架101有一個向下的壓力通過壓力輪102施加到懸吊組件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,從而使擺動架10左端抬高,當凸輪107轉(zhuǎn)動到第一凸邊1071與滑輪103分離后,第二凸邊1072應對滑輪103并呈分離狀態(tài),壓力輪107對轉(zhuǎn)動架101的左端沒有壓力作用,此時在拉繩40上只有轉(zhuǎn)動架101,壓力輪102及懸吊組件50施加的重力。由此使得擺動架10在左端配重塊13的重力作用下向下擺動,并通過棘輪機構(gòu)30將力源施加于主軸20,為主軸20轉(zhuǎn)動做功,當凸輪107轉(zhuǎn)動180度后,此時第二凸邊1072還沒有轉(zhuǎn)動到與滑輪103分離,此時后一級驅(qū)動單元開始進入工作狀態(tài)對主軸20轉(zhuǎn)動做功,在帶動后一級驅(qū)動單元開始進入正常工作狀態(tài)后,前一級驅(qū)動單元退出工作狀態(tài)并進入回歸初始狀態(tài)程序,也就是凸輪107轉(zhuǎn)動大于180度后,第二凸邊1072轉(zhuǎn)動到與滑輪103分離,第一凸邊1071與滑輪103接觸并對轉(zhuǎn)動架101左端往下壓,使驅(qū)動單元進入回歸初始狀態(tài)程序。
同步機構(gòu)90,包括第一齒輪91、第二齒輪92、與第二齒輪92同步聯(lián)接的第二鏈輪93,第二齒輪92及第二鏈輪93樞接于機架,該第二鏈輪93經(jīng)第二鏈條94與擺動架10同步聯(lián)接,也就是第二鏈輪93經(jīng)第二鏈條94與第三鏈輪15同步連接,所述第一齒輪91同步聯(lián)接在轉(zhuǎn)軸106的末端,第一齒輪91為部份齒,并且部份齒的圓心角范圍為100度角至180度角,該第一齒輪91與第二齒輪92間歇性嚙合;該同步機構(gòu)90用于使驅(qū)動單元在回歸初始狀態(tài)時與主軸20實現(xiàn)同步聯(lián)動作用,具體的,驅(qū)動單元對主軸20做功完成一個工作過程后,擺動架10右端在壓力組件100經(jīng)懸吊組件50及拉繩40施加的力源作用下向下擺動,由此帶動驅(qū)動單元回歸初始狀態(tài),由于壓力組件100對擺動架10右端產(chǎn)生的力源是相對穩(wěn)定的,也就是說壓力組件100產(chǎn)生的力源對擺動架10的轉(zhuǎn)速是相對穩(wěn)定不變的,但是,主軸20的轉(zhuǎn)速會隨著負載端負載大小變化的,也就是當主軸20輸出的轉(zhuǎn)動力沒有負載或者負載小于設(shè)定的功率時,主軸20會相對轉(zhuǎn)動的快,當負載端超出額定的功率時,主軸20會相對轉(zhuǎn)動的慢,本發(fā)明在運行中將會出現(xiàn)不協(xié)調(diào)的運行情況,造成機械停止運轉(zhuǎn),為此設(shè)置同步機構(gòu)90使驅(qū)動單元在回歸初始狀態(tài)中與主軸20實現(xiàn)同步聯(lián)動關(guān)系,由此使得本發(fā)明在運行中不受主軸20輸出動力的大小而影響整機的運行的協(xié)調(diào)性能。具體工作,主動鏈輪21在主軸20的帶動下通過第一鏈條104、第一鏈輪105及轉(zhuǎn)軸106帶動凸輪107及第一齒輪91反時針轉(zhuǎn)動,使第一凸邊1071與滑輪103接觸對轉(zhuǎn)動架101左端住下壓時,此時第一齒輪91部份齒與第二齒輪92嚙合,由此帶動第二齒輪92順時針轉(zhuǎn)動,因第二鏈輪93與第二齒輪92是同步聯(lián)接的,使得第二鏈輪93順時針轉(zhuǎn)動,由于第二鏈輪93通過第二鏈條94與第三鏈輪15同步連接的,由此使得擺動架10與主軸20同步聯(lián)動,當?shù)谝积X輪91轉(zhuǎn)動到部份齒與第二齒輪92分離時,驅(qū)動單動回歸到初始狀態(tài),同時第一凸邊1071也轉(zhuǎn)動到與滑輪103分離,壓力組件100對懸吊組件50施加的壓力解除。擺動架10左端在配重塊13的重力作用下向下擺動,驅(qū)動單元再次進入工作狀態(tài)對主軸20轉(zhuǎn)動做功。
請結(jié)合參閱圖10,因第一齒輪91與第二齒輪92間歇性嚙合機制,存在卡齒現(xiàn)象的發(fā)生,也就是說,第一齒輪91與第二齒輪92不能精準嚙合,為此本發(fā)明在第一齒輪91的圓周側(cè)壁上設(shè)有撥齒910,第二齒輪92的圓周側(cè)壁上設(shè)有校正齒920,具體的,當?shù)谝积X輪91轉(zhuǎn)動到準備與第二齒輪92嚙合時,撥齒910首先與校正齒920接觸,從而撥動第二齒輪92轉(zhuǎn)動,使兩齒輪能準確嚙合轉(zhuǎn)動,也可以用其它方法使第二齒輪92每次都剛好轉(zhuǎn)動到設(shè)定的位置中與第一齒輪91嚙合。
請具體參閱圖1為使壓力輪102與錐形螺紋輪53接觸轉(zhuǎn)動更加暢順,設(shè)置有傳動機構(gòu),該傳動機構(gòu)包括第三齒輪112及樞接于機架上的第四鏈輪82,該第四鏈輪82還同步固接有第四齒輪81,所述第三齒輪112同步固接于第一鏈輪105,第三齒輪112為部份齒,并且部份齒的圓心角范圍為100度角至180度角,第三齒輪112與第四齒輪81間歇嚙合,第四鏈輪82通過第三鏈條83與壓力輪102同步聯(lián)接,也就是第四鏈輪82通過第三鏈條83與第五鏈輪84同步聯(lián)接,由于第五鏈輪84會隨轉(zhuǎn)動架101有一個很小的上下移動的幅度,因此須在第三鏈條83上裝設(shè)一個自動張緊器。具體工作,在驅(qū)動單元對主軸20轉(zhuǎn)動完成一次做功過程后,進入回歸初始程序,此時主軸20通過主動鏈輪21經(jīng)第一鏈條104帶動第一鏈輪105逆時轉(zhuǎn)動,使得第三齒輪112及凸輪107同時逆時針轉(zhuǎn)動,在凸輪107的第一凸邊1071轉(zhuǎn)動到與滑輪103接觸對轉(zhuǎn)動架101左端往下壓,第三齒輪112也轉(zhuǎn)動到部份齒與第四齒輪81嚙合,使得第四齒輪81及第四鏈輪82順時針轉(zhuǎn)動,因第四鏈輪82通過第三鏈條83帶動第五鏈輪84順時針轉(zhuǎn)動,從而使得壓力輪102順時針轉(zhuǎn)動,由此可使壓力輪102下壓在螺紋凸邊531時對錐形螺紋輪53施加一逆時針的旋轉(zhuǎn)力,使懸吊組件50更易于旋轉(zhuǎn),當凸輪107的第一凸邊1071轉(zhuǎn)動到與滑輪103分離時,第三齒輪112也轉(zhuǎn)動到部份齒與第四齒輪81脫離嚙合狀態(tài),驅(qū)動單元回歸到初始狀態(tài)。也可以不經(jīng)主軸20提供轉(zhuǎn)動力,在轉(zhuǎn)動架101上裝設(shè)一電動機及變速箱,利用電動機經(jīng)過變速后與壓力輪102所需的轉(zhuǎn)速連接于第五鏈輪84驅(qū)動壓力輪102轉(zhuǎn)動,該電動機電源可由外部輸入。具體的,所述轉(zhuǎn)動架101上裝設(shè)有變速箱,該變速箱的輸入端與電機連接,輸出端通過第三鏈條83與第五鏈輪84同步連接,該電機電源由外部輸入,該電機用于對壓力輪102施加一個順時針及逆時針的轉(zhuǎn)動力,由此可使壓力102與錐形螺紋輪53更易于轉(zhuǎn)動,該電機為可正反轉(zhuǎn)的,具體的,在凸輪107的上方裝設(shè)觸碰正反開并關(guān),所述外部電源經(jīng)正反開關(guān)后連接于電機,當凸輪107第一凸邊1071與滑輪103接觸并對轉(zhuǎn)動架101左端往下壓時,凸輪107的第一凸邊1071與正反開關(guān)分離,使得此時正轉(zhuǎn)電源接通使電機順時針轉(zhuǎn)動,并經(jīng)過變速箱變速后與壓力輪102相匹配的轉(zhuǎn)速通過第三鏈條83傳遞于第五鏈輪84,從而驅(qū)動壓力輪102順時針轉(zhuǎn)動,由此使得錐形螺紋輪53有一個逆時針的旋轉(zhuǎn)力,從而使得懸吊組件50更易于旋轉(zhuǎn),當凸輪107的第一凸邊1071轉(zhuǎn)動到與滑輪103分離時,凸輪107的第一凸邊1071與正反開關(guān)接觸,正轉(zhuǎn)電源斷開,反轉(zhuǎn)電源接通使電機逆時針轉(zhuǎn)動,由此對錐形螺紋輪53施加一個順時針的旋轉(zhuǎn)力。
因第三齒輪112與第四齒輪81間歇性嚙合機制,存在卡齒現(xiàn)象的發(fā)生,也就是說第三齒輪112與第四齒輪81不能精準嚙合,為此本發(fā)明在第三齒輪112的圓周側(cè)壁上設(shè)有撥齒,第四齒輪81的圓周側(cè)壁上設(shè)有校正齒,具體的工作原理可參照以上(請結(jié)合參閱圖10)所述。
請具體參閱圖6a,所述限位機構(gòu)60裝設(shè)于機架上,該限位機構(gòu)60用于限定輪軸51只在上下方向和順著輪軸51長度方向移動,具體的,限位機構(gòu)60由固定于機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11至圖15,其為本發(fā)明在五種不同工作狀態(tài)的示意:
其中,圖11為驅(qū)動單元初始進入工作狀態(tài)示意圖,圖12及圖13為驅(qū)動單元處在工作狀態(tài)中,圖14為驅(qū)動單元退出工作狀態(tài)中,圖15為驅(qū)動單元回歸初始狀態(tài)中,兩個驅(qū)動單元的凸輪107在機架上呈180度角的錯開排列安裝,使兩個驅(qū)動單元的擺動架10從側(cè)面看呈如圖16所示,以第一驅(qū)動單元處在圖11狀態(tài)時,第二驅(qū)動單元則處于圖13狀態(tài),并且圖13狀態(tài)中的第二驅(qū)動單元處于對主軸轉(zhuǎn)動做功當中,使本發(fā)明完成安裝后即具有自動運行功能。
本發(fā)明在正常運轉(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11狀態(tài)驅(qū)動單元來說明本發(fā)明的工作原理:
以驅(qū)動單元對主軸20轉(zhuǎn)動做一次功,擺動架10擺動63°,凸輪107轉(zhuǎn)動189。主動鏈輪21與第一鏈輪105的傳動比1∶3,第一凸邊1071與滑輪103接觸轉(zhuǎn)動角度為171度,第二凸邊1072應對滑輪103轉(zhuǎn)動角度為189度為例,初始狀態(tài)時,驅(qū)動單元處于如圖11所示的狀態(tài),此時,凸輪107的第二凸邊1072應對滑輪103并呈分離狀態(tài),在擺動架10的右端只有拉繩40施加的懸吊組件50及轉(zhuǎn)動架101、壓力輪102所產(chǎn)生重量。擺動架10左邊配重塊13的重力大于拉繩40對擺動架10右端的拉力以及擺動架10左邊往下擺動時驅(qū)動主軸20旋轉(zhuǎn)時所需要的重量,因此,擺動架10左端在配重塊13的重力作用下向下擺動,從而使得擺動臂11帶動圓環(huán)34反時針轉(zhuǎn)動,由此帶動棘爪32推動棘輪31反時針轉(zhuǎn)動,由于棘輪31與主軸20是同步聯(lián)接的,棘輪31又帶動主軸20反時針轉(zhuǎn)動,從而使主軸20對外輸出動力,與此同時,在擺動架10左邊往下擺動右端抬高時,使兩拉繩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長度方向運動,當驅(qū)動單元運行到圖12狀態(tài)時,擺動架10擺動了33°,并且擺動架10也通過棘輪機構(gòu)30驅(qū)動主軸20逆時針轉(zhuǎn)動了33°,同時,因主動鏈輪21與第一鏈輪105傳動比為1∶3,也就是主動鏈輪21轉(zhuǎn)動一圈可通過第一鏈條104帶動第一鏈輪105轉(zhuǎn)動三圈,使得主軸20通過主動鏈輪21、第一鏈條104、第一鏈輪105及轉(zhuǎn)軸106驅(qū)動凸輪107、第三齒輪112及第一齒輪91反時針旋轉(zhuǎn)了99°(第三齒輪112及第一齒輪91屬于空轉(zhuǎn)狀態(tài)),驅(qū)動單元繼續(xù)從圖12向圖13狀態(tài)運行,在擺動架10的左邊下擺到圖13狀態(tài)時,擺動架10全程擺動了60°,同時,擺動架10也通過棘輪機構(gòu)30驅(qū)動主軸20轉(zhuǎn)動了60°,凸輪107、第三齒輪112及第一齒輪91轉(zhuǎn)動了180°,此時,處在后一級的驅(qū)動單元開始進入工作狀態(tài),驅(qū)動單元繼續(xù)從圖13向圖14狀態(tài)運行,在從圖13至圖14的過程中,此驅(qū)動單元則與后一級驅(qū)動單元共同對主軸20做功,在驅(qū)動單元運行到圖14狀態(tài)時,擺動架10全程擺動了63°,同時,擺動架10也通過棘輪機構(gòu)30驅(qū)動主軸20轉(zhuǎn)動了63°,凸輪107、第三齒輪112及第一齒輪91轉(zhuǎn)動了189°,凸輪107的第二凸邊1072與滑輪103分離,第一凸邊1071與滑輪103接觸并把轉(zhuǎn)動架101左端往下壓,同時,第一齒輪91部份齒與第二齒輪92嚙合使擺動架10與主軸20是同步聯(lián)動關(guān)系,第三齒輪112部份齒也同時與第四齒輪81嚙合,至此,驅(qū)動單元停止對主軸20轉(zhuǎn)動做功,主軸20在后面驅(qū)動單元的驅(qū)動下繼續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動。此時由于凸輪107對轉(zhuǎn)動架101左端的壓迫下,使得轉(zhuǎn)動架101的右端在壓力輪102的作用下向上移動,由此使得圓柱108對壓簧110產(chǎn)生壓縮作用,同時壓簧110也對圓柱108產(chǎn)生一個反向的壓力,從而使轉(zhuǎn)動架101有一個向下的壓力通過壓力輪102施加在懸吊組件50上,經(jīng)拉繩40將力源傳遞到擺動架10的右端。由于壓力輪102是樞接在轉(zhuǎn)動架101的中部,也就是轉(zhuǎn)動架101左端滑輪103到轉(zhuǎn)動架101右端樞接點之間的中部,因此,此時壓力組件100對懸吊組件50施加了兩倍壓簧110所產(chǎn)生的壓力,也就是說在壓簧110產(chǎn)生的壓力為g時,此時懸吊組件50所承受的壓力大于兩g(包括轉(zhuǎn)動架101壓力輪102施加的重量)。因此,在左右兩邊的拉繩40都有一個大于一g的向下拉力,同時兩拉繩40也有一個向上的反向拉力,由于拉繩40的右段(從輪軸51到機架固定點)固定在機架上,由此兩個向下向上的拉力是相等的。在拉繩40的左段(從滾輪52到擺動架10右端),由于是連接在擺動架10右端上的,并且擺動架10不是固定不動的,只要擺動架10右端向下的拉力大于擺動架10左端配重塊13產(chǎn)生的阻力,擺動架10右端即向下擺動。因此,擺動架10右端產(chǎn)生向下的拉力大于擺動架10左端配重塊13的重力時,擺動架10有一個向下擺動的趨勢,并在壓力輪102順時針的轉(zhuǎn)動力對螺紋凸邊531的作用下,錐形螺紋輪53、滾輪52及輪軸51上有一個反時針的旋轉(zhuǎn)勢力,從而使得錐形螺紋輪53、滾輪52及輪軸51反時旋轉(zhuǎn),并在轉(zhuǎn)動中向下移動并順著輪軸51長度方向運動,從而帶動擺動架10右邊向下擺動使左邊抬高,在此過程中,由于滾輪52是與輪軸51及錐形螺紋輪53是同步聯(lián)接的,因此,錐形螺紋輪53也是隨著輪軸51在轉(zhuǎn)動中下移的,并且在轉(zhuǎn)動下移中螺紋凸邊531與壓力輪102凹槽的接觸點逐步增大,即是從輪軸51的中心點至螺紋凸邊531與壓力輪102凹槽的接觸點,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53在下移轉(zhuǎn)動中使螺紋凸邊531與壓力輪102凹槽的接觸點增大了多少,使轉(zhuǎn)動架101在錐形螺紋輪53的作用下不往下移動,第一凸邊1071對滑輪103保持在下壓狀態(tài)(如圖15所示)。由此可使壓力組件100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右端與懸吊組件50同時向下擺動,左端抬高,與此同時,在擺動架10順時針擺動時,由于棘輪機構(gòu)30的單向驅(qū)動性能,此時主軸20在后續(xù)驅(qū)動單元的驅(qū)動下帶動棘輪31繼續(xù)逆時針轉(zhuǎn)動,擺動架10則帶動棘爪32順時針轉(zhuǎn)動,棘爪32的前端從棘輪31齒背滑過,當凸輪107在主軸20的驅(qū)動下轉(zhuǎn)動了180°后,使得第一凸邊1071與滑輪103分離,第二凸邊1072應對滑輪103并呈分離狀態(tài),轉(zhuǎn)動架101左端失去被下壓狀態(tài),壓力組件100施加有懸吊組件50壓力解除,在擺動架10右端只有拉繩40施加的懸吊組件50及轉(zhuǎn)動架101壓力輪102所產(chǎn)生的重力,同時第一齒輪91轉(zhuǎn)動到部份齒與第二齒輪92脫離嚙合驅(qū)動狀態(tài),第三齒輪112部份齒也同時與第四齒輪81脫離嚙合,至此,驅(qū)動單元回歸到初始狀態(tài)并又成了后一級驅(qū)動單元并在配重塊13的重力作用下擺動架10左端向下擺動,驅(qū)動單元再次進入對主軸20轉(zhuǎn)動做功,重復以上工作過程。如此反復循環(huán),使得在兩個驅(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)明兩個驅(qū)動單元的主軸20沿著機架的長度方向(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,兩個驅(qū)動單元共用該主軸20。
請參閱圖8,作為進一步的改進,除了上述兩個驅(qū)動單元,還可設(shè)置一個空閑驅(qū)動單元,當上述兩個驅(qū)動單元的其中一個出現(xiàn)故障需要維修時,暫停該驅(qū)動單元,并啟動所述空閑驅(qū)動單元便可,由此可使不需整體停機,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(圖中未標示),螺絲孔內(nèi)有一螺絲1052,螺絲1052抵接于所述轉(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)動單元的轉(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)動單元的角度保持一致即可,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)動單元的離合板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)動單元的離合板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)動單元,檢修后又可作為新的空閑驅(qū)動單元,用于替換新的故障驅(qū)動單元。
綜上所述,本發(fā)明利用配重塊13對擺動架10左端產(chǎn)生的重力通過棘輪機構(gòu)30將力矩施加于主軸20上,為主軸20提供轉(zhuǎn)動的力源,利用壓力組件100產(chǎn)生的壓力經(jīng)懸吊組件50及拉繩40將力源以傳遞的方式施加在擺動架10的右端,帶動驅(qū)動單元回歸到初始狀態(tài),重復循環(huán)對主軸20轉(zhuǎn)動做功,由此可使在兩個驅(qū)動單元的相互配合下,本發(fā)明得以周而復始的轉(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,從而對外輸出轉(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。
根據(jù)上述原理,還可制作各種大小不等的,用于觀賞性的,適合各種場合工藝品,使本發(fā)明的利用價值發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。
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,做出其它各種相應的改變以及形變,而所有的這些改變以及形變都應該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍。