專利名稱：重力動(dòng)力增速裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能利用自然能源做功的機(jī)械動(dòng)力裝置，特別是利用 滑桿運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的力矩變化使得重力做功來(lái)增速的重力動(dòng)力增速裝置。
技術(shù)背景傳統(tǒng)的機(jī)械動(dòng)力增速裝置的能源主要是電能，即以電能來(lái)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置 運(yùn)轉(zhuǎn)做功，使電能轉(zhuǎn)變成轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能，并進(jìn)一步通過(guò)齒輪增速機(jī)構(gòu)等傳統(tǒng)的 傳動(dòng)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)能量的傳遞輸出。由于在這一能量傳遞過(guò)程中作為過(guò)渡環(huán)節(jié) 的齒輪增速機(jī)構(gòu)只承擔(dān)改變轉(zhuǎn)速的任務(wù)，自身卻要損耗較多的能量，加上結(jié) 構(gòu)限制無(wú)法有效儲(chǔ)存能量，往往使得整個(gè)動(dòng)力裝置的能量傳遞和利用效率較 低。因此人們?cè)谶@類機(jī)械動(dòng)力裝置的過(guò)渡環(huán)節(jié)中進(jìn)一步引入能產(chǎn)生熱能、化 學(xué)能甚至原子能的裝置來(lái)提高主能源的持久性，或者先將電能以極小的損耗 部分轉(zhuǎn)換為上述能源貯存起來(lái)，在主能源供給停止時(shí)利用起這些貯存的能量 做功，來(lái)達(dá)到節(jié)省能源的目的。然而上述涉及的引入能源往往受資源量及地 理位置等限制，隨著能源供應(yīng)的日漸緊張和環(huán)境保護(hù)的迫切需要，顯然前景 不容樂(lè)觀，因此急需另一種能源來(lái)替代。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種重力動(dòng)力增速裝置，利用滑桿運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 力矩變化使得重力做功增速并提高動(dòng)力裝置的主能量傳遞和利用效率，節(jié)省 能源。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種重力動(dòng)力增速裝置，包括設(shè)于機(jī)架底板 上的電動(dòng)機(jī)，其特征在于機(jī)架上還設(shè)有轉(zhuǎn)軸，電動(dòng)機(jī)輸出端傳動(dòng)連接轉(zhuǎn)軸一 端；所述轉(zhuǎn)軸上螺線狀分布有同軸心線垂直相交的若干通孔，通孔間等距； 通孔內(nèi)穿有滑桿，所述滑桿兩端固接有等重的配重塊；機(jī)架的轉(zhuǎn)軸一側(cè)還固 定有導(dǎo)規(guī)板，該導(dǎo)規(guī)板的側(cè)面形狀為曲線，從該曲線的一端點(diǎn)至另一端點(diǎn)， 曲線與轉(zhuǎn)軸軸心間的距離越來(lái)越近。本實(shí)用新型中采用的電動(dòng)機(jī)為現(xiàn)有技術(shù)，其輸出端與轉(zhuǎn)軸一端的傳動(dòng)連 接方式釆用傳動(dòng)效率相對(duì)較高的帶輪連接，并根據(jù)所需要的轉(zhuǎn)軸實(shí)際輸出轉(zhuǎn) 速來(lái)確定帶輪連接的傳動(dòng)比。本實(shí)用新型中導(dǎo)規(guī)板側(cè)面形狀具體為轉(zhuǎn)軸軸心的一段偏心圓弧。圓弧的一個(gè)端點(diǎn)在轉(zhuǎn)軸軸心的重垂線上，且該端點(diǎn)為圓弧上距離轉(zhuǎn)軸軸心最遠(yuǎn)的 點(diǎn)。本實(shí)用新型的工作原理如下電動(dòng)機(jī)外接電源后通過(guò)帶輪傳動(dòng)方式帶動(dòng) 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得處于轉(zhuǎn)軸軸心重垂線上的滑桿也隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于導(dǎo)規(guī)板的作 用，迫使隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的滑桿一端配重塊沿其軌跡移動(dòng)，使滑桿在通孔中滑動(dòng)， 從而改變滑桿自身重心相對(duì)轉(zhuǎn)軸軸心的力矩，此過(guò)程中轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能 同時(shí)克服滑桿的重力做功，提高了滑桿的重力勢(shì)能，使能量部分轉(zhuǎn)變成滑桿 的重力勢(shì)能儲(chǔ)存。由于滑桿為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，且兩側(cè)配重塊等重，故其自身重心 在滑桿中點(diǎn)位置，當(dāng)滑桿轉(zhuǎn)過(guò)一定夾角后使得自身重心相對(duì)轉(zhuǎn)軸軸心的力矩 足以產(chǎn)生下垂力后，滑桿便反過(guò)來(lái)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，有效的利用重力做功加快 轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)軸上多個(gè)滑桿持續(xù)不斷的被帶動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)時(shí)，本實(shí)用新型增 速的效果將更加明顯，轉(zhuǎn)軸上的通孔數(shù)量?jī)?yōu)選8個(gè)，即轉(zhuǎn)軸上優(yōu)選8根滑桿 同時(shí)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型中的機(jī)架底板上還設(shè)有發(fā)電機(jī)和存電箱，轉(zhuǎn)軸另一端傳動(dòng)連 接發(fā)電機(jī)輸入端，電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)均有引線同存電箱連通。這就使得經(jīng)由轉(zhuǎn) 軸的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能轉(zhuǎn)變而來(lái)的滑桿重力勢(shì)能可以進(jìn)一步做功輸入發(fā)電機(jī)，轉(zhuǎn)變 成電能儲(chǔ)存起來(lái)延后使用。當(dāng)存電箱內(nèi)儲(chǔ)備足夠的電量后，甚至可以切斷電 動(dòng)機(jī)的外接電源，采用存電箱內(nèi)的電一段時(shí)間，保證充分的利用能源，節(jié)約 能源。當(dāng)然本實(shí)用新型中采用的發(fā)電機(jī)和存電箱均為現(xiàn)有技術(shù)，轉(zhuǎn)軸一端同 發(fā)電機(jī)輸入端的傳動(dòng)連接方式也采用傳動(dòng)效率相對(duì)較高的帶輪傳動(dòng)，可以是 進(jìn)一步的增速帶輪傳動(dòng)。本實(shí)用新型中滑桿端部銑有外螺紋，配重塊藉由其上的內(nèi)螺紋同滑桿配 接，螺紋的固接方式較穩(wěn)固，也耐受沖擊。本實(shí)用新型中的轉(zhuǎn)軸為空心軸，目的是通過(guò)減輕質(zhì)量來(lái)降低轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn) 動(dòng)機(jī)械能損耗。本實(shí)用新型中的通孔內(nèi)壁與滑桿間封有若干滑動(dòng)珠，用于減小滑桿在通 孔中滑動(dòng)時(shí)的摩擦力。本實(shí)用新型中配重塊上嵌有滾珠，配重塊藉由滾珠在導(dǎo)規(guī)板上滑動(dòng)，減 小摩擦阻力。本實(shí)用新型中配重塊一側(cè)的滑桿上套有避振橡膠圈或者彈簧，滑桿在通孔中滑動(dòng)時(shí)，配重塊藉由它們同轉(zhuǎn)軸碰撞時(shí)，起到減小振動(dòng)能力損失的效果。 本實(shí)用新型的機(jī)架上還設(shè)有保護(hù)罩，所述保護(hù)罩可與導(dǎo)規(guī)板相接，其側(cè)面形狀是對(duì)前述轉(zhuǎn)軸軸心的導(dǎo)規(guī)板偏心圓弧的補(bǔ)完，它們的側(cè)面形狀共同構(gòu)成轉(zhuǎn)軸軸心的偏心圓。本實(shí)用新型的機(jī)架上設(shè)有電動(dòng)機(jī)的調(diào)速板，便于對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是本重力動(dòng)力增速裝置利用滑桿運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的力矩變化使得重力做功來(lái)增 速，并且能夠合理的將轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為滑桿的重力勢(shì)能延后使 用，增速效果明顯，也提高動(dòng)力裝置整體的能量利用和傳遞效率，節(jié)省了能 源。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述 圖1為本實(shí)用新型的主視圖； 圖2為本實(shí)用新型的左視圖； 圖3為本實(shí)用新型的俯視圖； 圖4為圖3的A-A剖面圖；圖5為本實(shí)用新型的俯視圖(除去保護(hù)罩和調(diào)速控制板)；圖6為圖5的B-B剖面圖；圖7為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)軸單獨(dú)示意圖。其中1、機(jī)架；2、電動(dòng)機(jī)；3、轉(zhuǎn)軸；4、通孔；5、滑桿；6、配重塊； 7、導(dǎo)規(guī)板；8、發(fā)電機(jī)；9、存電箱；10、管筒；11、滑動(dòng)珠；12、滾珠； 13、避振橡膠圈；14、保護(hù)罩；15、調(diào)速控制板具體實(shí)施方式
實(shí)施例如圖l、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示的本實(shí)用新 型重力動(dòng)力增速裝置的具體實(shí)施例，它包括設(shè)于機(jī)架1底板上的電動(dòng)機(jī)2、 發(fā)電機(jī)8和存電箱9，電動(dòng)機(jī)2與發(fā)電機(jī)8均有引線同存電箱9連通。機(jī)架1上設(shè)有轉(zhuǎn)軸3，電動(dòng)機(jī)2輸出端帶輪傳動(dòng)連接轉(zhuǎn)軸3—端，轉(zhuǎn)軸 3另一端帶輪傳動(dòng)連接發(fā)電機(jī)8輸入端；所述轉(zhuǎn)軸3為空心軸，目的是通過(guò) 減輕質(zhì)量來(lái)降低轉(zhuǎn)軸3上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能損耗，轉(zhuǎn)軸3上螺線狀分布有同軸心 線垂直相交的8個(gè)通孔4，通孔4間等距，見(jiàn)圖7;通孔4內(nèi)裝入管筒10形成通孔4的內(nèi)壁，每個(gè)管筒10內(nèi)均穿有滑桿5，管筒10與滑桿5間封有若 干滑動(dòng)珠ll。所述滑桿5兩端固接有等重的配重塊6，其固接方式為滑桿 5端部銑有外螺紋，配重塊6藉由其上的內(nèi)螺紋同滑桿5配接，螺紋的固接 方式較穩(wěn)固，也耐受沖擊。配重塊6上嵌有滾珠12，配重塊6—側(cè)的滑桿5 上還套有避振橡膠圈13，滑桿5在通孔4中滑動(dòng)時(shí)，配重塊6藉由它們同 轉(zhuǎn)軸3碰撞時(shí)，起到減小振動(dòng)能力損失的效果，見(jiàn)圖6。機(jī)架1的轉(zhuǎn)軸3—側(cè)固定有導(dǎo)規(guī)板7,所述導(dǎo)規(guī)板7側(cè)面形狀具體為轉(zhuǎn) 軸3軸心的一段偏心圓弧，從該圓弧的一端點(diǎn)至另一端點(diǎn)，圓弧距離轉(zhuǎn)軸3 軸心的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，且該圓弧的一個(gè)端點(diǎn)在轉(zhuǎn)軸3軸心的重垂線上，前述 端點(diǎn)也是圓弧上距離轉(zhuǎn)軸3軸心最遠(yuǎn)的點(diǎn)。本實(shí)施例優(yōu)選這樣的導(dǎo)規(guī)板7是 通過(guò)實(shí)驗(yàn)與計(jì)算得出，滑桿5—端配重塊6始終被迫沿導(dǎo)規(guī)板7軌跡移動(dòng)， 使得滑桿5重心相對(duì)轉(zhuǎn)軸3軸心力矩改變的簡(jiǎn)單順利。本實(shí)施例的機(jī)架1上方還設(shè)有保護(hù)罩14,所述保護(hù)罩14可與導(dǎo)規(guī)板7 相接，其側(cè)面形狀是對(duì)前述轉(zhuǎn)軸3軸心的導(dǎo)規(guī)板7偏心圓弧的補(bǔ)完。即它的 側(cè)面形狀與導(dǎo)規(guī)板7的側(cè)面形狀共同構(gòu)成轉(zhuǎn)軸3軸心的偏心圓。本實(shí)用新型 的機(jī)架1上設(shè)有電動(dòng)機(jī)2的調(diào)速控制板15,便于對(duì)電動(dòng)機(jī)2轉(zhuǎn)速的控制。本實(shí)用新型的工作原理如下電動(dòng)機(jī)2外接電源后通過(guò)帶輪傳動(dòng)方式帶 動(dòng)轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，使得處于轉(zhuǎn)軸3軸心重垂線上的滑桿5也隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由于導(dǎo) 規(guī)板7的作用，迫使隨轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)的滑桿5—端配重塊6沿其軌跡移動(dòng)，使 滑桿5在通孔4中滑動(dòng)，從而改變滑桿5自身重心相對(duì)轉(zhuǎn)軸3軸心的力矩， 此過(guò)程中轉(zhuǎn)軸3上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能同時(shí)克服滑桿5的重力做功，提高了滑桿5 的重力勢(shì)能，使能量部分轉(zhuǎn)變成滑桿5的重力勢(shì)能儲(chǔ)存。由于滑桿5為對(duì)稱 結(jié)構(gòu)，且兩側(cè)配重塊6等重，故其自身重心在滑桿5中點(diǎn)位置，當(dāng)滑桿5轉(zhuǎn) 過(guò)一定夾角后使得自身重心相對(duì)轉(zhuǎn)軸3軸心的力矩足以產(chǎn)生下垂力后，滑桿 5便反過(guò)來(lái)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸3轉(zhuǎn)動(dòng)，有效的利用重力做功加快轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)。由于本 實(shí)施例中轉(zhuǎn)軸3上的滑桿5數(shù)量為8個(gè)，當(dāng)這8個(gè)滑桿5持續(xù)不斷的被帶動(dòng) 運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)時(shí)，本實(shí)用新型增速的效果將更加明顯。本實(shí)施例中的機(jī)架l底板上還設(shè)有發(fā)電機(jī)8和存電箱9，轉(zhuǎn)軸3另一端 傳動(dòng)連接發(fā)電機(jī)8輸入端，電動(dòng)機(jī)2與發(fā)電機(jī)8均有引線同存電箱9連通。 這就使得經(jīng)由轉(zhuǎn)軸3的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能轉(zhuǎn)變而來(lái)的滑桿5重力勢(shì)能可以進(jìn)一步做功輸入發(fā)電機(jī)8，轉(zhuǎn)變成電能儲(chǔ)存起來(lái)延后使用。當(dāng)存電箱內(nèi)儲(chǔ)備足夠的電 量后，甚至可以切斷電動(dòng)機(jī)2的外接電源，采用存電箱9內(nèi)的儲(chǔ)電一段時(shí)間， 保證充分的利用能源，節(jié)約能源。本重力動(dòng)力增速裝置利用滑桿5運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生 的力矩變化使得重力做功來(lái)增速，合理的將轉(zhuǎn)軸3上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為滑 桿5的重力勢(shì)能延后使用，增速效果明顯，也提高動(dòng)力裝置整體的能量利用 和傳遞效率，節(jié)省了能源。
權(quán)利要求1.一種重力動(dòng)力增速裝置，包括設(shè)于機(jī)架(1)底板上的電動(dòng)機(jī)(2)，其特征在于機(jī)架(1)上還設(shè)有轉(zhuǎn)軸(3)，電動(dòng)機(jī)(2)輸出端傳動(dòng)連接轉(zhuǎn)軸(3)一端；所述轉(zhuǎn)軸(3)上螺線狀分布有同軸心線垂直相交的若干通孔(4)，通孔(4)間等距；通孔(4)內(nèi)穿有滑桿(5)，所述滑桿(5)兩端固接有等重的配重塊(6)；機(jī)架(1)的轉(zhuǎn)軸(3)一側(cè)還固定有導(dǎo)規(guī)板(7)，該導(dǎo)規(guī)板(7)的側(cè)面形狀為曲線，從該曲線的一端點(diǎn)至另一端點(diǎn)，曲線與轉(zhuǎn)軸(3)軸心間的距離越來(lái)越近。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重力動(dòng)力增速裝置，其特征在于所述機(jī) 架(1)底板上還設(shè)有發(fā)電機(jī)(8)和存電箱(9)，轉(zhuǎn)軸(3)另一端傳動(dòng)連 接發(fā)電機(jī)(8)輸入端，電動(dòng)機(jī)(2)與發(fā)電機(jī)(8)均有引線同存電箱(9) 連通。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種重力動(dòng)力增速裝置，其特征在于所 述傳動(dòng)連接方式均為帶輪連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種重力動(dòng)力增速裝置，其特征在于所 述導(dǎo)規(guī)板(7)側(cè)面形狀為轉(zhuǎn)軸(3)軸心的一段偏心圓弧。圓弧的一個(gè)端點(diǎn) 在轉(zhuǎn)軸(3)軸心的重垂線上，且該端點(diǎn)為圓弧上距離轉(zhuǎn)軸(3)軸心最遠(yuǎn)的 點(diǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重力動(dòng)力增速裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn) 軸(3)為空心軸，通孔(4)內(nèi)裝入管筒(10)形成通孔(4)的內(nèi)壁。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種重力動(dòng)力增速裝置，其特征在于所 述通孔(4)內(nèi)壁與滑桿(5)間封有若干滑動(dòng)珠(11)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重力動(dòng)力增速裝置，其特征在于滑桿(5) 端部銑有外螺紋，配重塊(6)藉由其上的內(nèi)螺紋同滑桿(5)固接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重力動(dòng)力增速裝置，其特征在于所述配 重塊(6)上嵌有滾珠(12)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重力動(dòng)力增速裝置，其特征在于所述配 重塊(6) —側(cè)的滑桿上套有避振橡膠圈(13)或者彈簧。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種重力動(dòng)力增速裝置，其特征在于所述通 孔(4)的數(shù)目為8個(gè)。
專利摘要一種重力動(dòng)力增速裝置，包括設(shè)于機(jī)架底板上的電動(dòng)機(jī)，其特征在于機(jī)架上還設(shè)有轉(zhuǎn)軸，電動(dòng)機(jī)輸出端傳動(dòng)連接轉(zhuǎn)軸一端；所述轉(zhuǎn)軸上螺線狀分布有同軸心線垂直相交的若干通孔，通孔間等距；通孔內(nèi)穿有滑桿，所述滑桿兩端固接有等重的配重塊；機(jī)架的轉(zhuǎn)軸一側(cè)還固定有導(dǎo)規(guī)板，該導(dǎo)規(guī)板的側(cè)面形狀為曲線，從該曲線的一端點(diǎn)至另一端點(diǎn)，曲線與轉(zhuǎn)軸軸心間的距離越來(lái)越近。它利用滑桿運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的力矩變化使得重力做功來(lái)增速，合理的將轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械能轉(zhuǎn)換為重力勢(shì)能延后使用，增速效果明顯，也提高動(dòng)力裝置整體的能量利用和傳遞效率，節(jié)省了能源。
文檔編號(hào)F16H21/00GK201113766SQ20072004117
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月1日
發(fā)明者王慶榮, 王玉琪 申請(qǐng)人:王玉琪;王慶榮