專利名稱：一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械動(dòng)力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的做功動(dòng)力機(jī)械設(shè)備品種較多，如汽油機(jī)、柴油機(jī)、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)、燃?xì)浒l(fā)動(dòng)機(jī)等，還有諸如電動(dòng)機(jī)、慣性能蓄能動(dòng)力、原子能動(dòng)力等等。雖然它們應(yīng)用天然燃料能源的種類不同，但卻有一個(gè)共同點(diǎn)，那就是它們都是使用的天然燃料能源。眾所周知，天然燃料能源資源已經(jīng)非常有限，尤其是石油資源與天然氣都會(huì)有枯竭的一天。隨著社會(huì)的各項(xiàng)事業(yè)的快速發(fā)展和應(yīng)用動(dòng)力源領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，使得燃料能源消耗量急劇巨增，使供需矛盾表現(xiàn)得越來越突出，確實(shí)已經(jīng)為世界各國(guó)所擔(dān)憂，表現(xiàn)出世界資源的爭(zhēng)奪越來越激烈的態(tài)勢(shì)。在爭(zhēng)奪世界資源的同時(shí)，世界上各個(gè)國(guó)家也在加緊研究并積極尋找和研發(fā)新的能源。對(duì)現(xiàn)有各種能源動(dòng)力設(shè)備在消耗各種能源進(jìn)行工作的過程中，不可避免的排放廢氣、廢渣或廢液，較嚴(yán)重污染了人類生存環(huán)境和破壞了生態(tài)平衡。因此，人類也迫切希望能有一種新的綠色能源和清潔動(dòng)力機(jī)械。在現(xiàn)有技術(shù)中，雖然已經(jīng)有了人造蓄能能量的彈簧鋼材料能源，也有單純用機(jī)械構(gòu)件作為動(dòng)力源的機(jī)械產(chǎn)成品，例如計(jì)時(shí)儀器、鐘表、鋼卷尺等。由于現(xiàn)有的機(jī)械動(dòng)力機(jī)構(gòu)在現(xiàn)有技術(shù)中只能被認(rèn)為是蓄能元件單獨(dú)使用，蓄能能力小，蓄能自損耗大，效率低，往往只被用作作為控制元件使用，并沒有用作替代天然燃料能源進(jìn)行單獨(dú)的大功率的開發(fā)和利用這種人造綠色的、清潔的蓄能能源。因而如何有效地解決這一技術(shù)設(shè)計(jì)難題仍是本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、機(jī)械性能可靠，可替代天然燃料能源，為社會(huì)提供綠色、清潔能源的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案的一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，包括機(jī)架、安裝在機(jī)架上的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器和動(dòng)力輸出軸，其特殊之處是所述的機(jī)械動(dòng)力裝置是由至少兩個(gè)用卷式原動(dòng)力發(fā)條組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組，其兩個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的傳輸齒輪與過渡軸上同軸設(shè)置的過渡齒輪分別嚙合連接，過渡軸上的傳輸齒輪與動(dòng)力輸出軸上的動(dòng)力輸入齒輪嚙合連接；所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器是由一動(dòng)力軸、呈順時(shí)針卷繞在動(dòng)力軸上的發(fā)條、安裝在動(dòng)力軸端部的發(fā)條盒和與發(fā)條盒一體的傳輸齒輪所構(gòu)成。為進(jìn)一步解決上述技術(shù)問題，上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案是
上述所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組為主動(dòng)力轉(zhuǎn)換器和輔動(dòng)力轉(zhuǎn)換器，主動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的傳輸齒輪與動(dòng)力輸出軸上的動(dòng)力輸入齒輪嚙合連接，輔動(dòng)力轉(zhuǎn)換器不設(shè)傳輸齒輪，其發(fā)條盒的端部設(shè)置有上條齒輪且與機(jī)架上設(shè)置的發(fā)條卷緊機(jī)構(gòu)的外力動(dòng)力源齒輪嚙合連接。
上述所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組為由至少兩個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組并聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換組結(jié)構(gòu)。上述所述的機(jī)械動(dòng)力裝置還設(shè)有一級(jí)以上的齒輪變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其齒輪變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端與動(dòng)力輸出軸端部的連接機(jī)構(gòu)相連接。上述所述的齒輪變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為蝸輪蝸桿的傳輸連接結(jié)構(gòu)。上述所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力軸伸出機(jī)架的外端設(shè)有接于可帶動(dòng)動(dòng)力軸或發(fā)條盒進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)并卷緊發(fā)條的外力動(dòng)力源的接頭；其外力動(dòng)力源為人工搖臂、或外力動(dòng)力源的電動(dòng)機(jī)。上述所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力軸與傳輸齒輪之間還設(shè)有發(fā)條制動(dòng)器、或單向棘輪棘爪機(jī)構(gòu)。上述所述的發(fā)條是由金屬彈性材料制備而成且亦按逆時(shí)針卷繞而成的，其發(fā)條本體的橫截面尺寸為寬度H40-390 mm,厚度B0. 8-3 mm,其展開長(zhǎng)度9-39M，表面羅氏硬度HRC為48-58，輸出力矩為900-95000 kgmm，動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速為50-3000轉(zhuǎn)/分，持續(xù)時(shí)間為5-30分鐘。上述所述發(fā)條的兩端設(shè)置為外鉤式連接結(jié)構(gòu)，其鉤體與發(fā)條本體之間的夾角a <90°，其內(nèi)端與動(dòng)力軸連接，外端嵌接于發(fā)條盒上的槽口內(nèi)。上述所述的動(dòng)力輸出軸的端部設(shè)置有與外界做功的機(jī)械動(dòng)力輸出連接裝置，其所述的機(jī)械動(dòng)力輸出連接裝置為輸出機(jī)械動(dòng)力的齒輪、鏈輪、皮帶輪、變速箱或其它連接裝置。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步
其一是本發(fā)明所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置是由至少兩個(gè)以卷式原動(dòng)力發(fā)條組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成，其兩個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的傳輸齒輪與過渡軸上同軸設(shè)置的過渡齒輪分別嚙合連接，過渡軸上的傳輸齒輪與動(dòng)力輸出軸上的動(dòng)力輸入齒輪嚙合連接而成的技術(shù)方案，從而為機(jī)械動(dòng)力裝置提供了一個(gè)由至少兩個(gè)同軸串聯(lián)組合的能量蓄能與輸出單元，可以根據(jù)輸出力矩的技術(shù)要求而設(shè)置，由于同一軸上的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器與同軸設(shè)置的過渡齒輪分別嚙合連接，從而形成同步運(yùn)行、同步輸出力矩，使輸出力矩相互順序疊加，克服了現(xiàn)有技術(shù)中的內(nèi)耗，為輸出更大的機(jī)械動(dòng)力提供了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、機(jī)械性能可靠的技術(shù)方案，使本發(fā)明所述的裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)。其二是本發(fā)明所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，其動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組采取主動(dòng)力轉(zhuǎn)換器和輔動(dòng)力轉(zhuǎn)換器，主動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的傳輸齒輪與動(dòng)力輸出軸上的動(dòng)力輸入齒輪嚙合連接，輔動(dòng)力轉(zhuǎn)換器不設(shè)傳輸齒輪，其發(fā)條盒的端部設(shè)置有上條齒輪且與機(jī)架上設(shè)置的發(fā)條卷緊機(jī)構(gòu)的齒輪嚙合連接的技術(shù)方案，是在至少兩個(gè)以卷式原動(dòng)力發(fā)條組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組通過同步運(yùn)行、同步輸出力矩的基礎(chǔ)上，進(jìn)行反復(fù)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)驗(yàn)證的技術(shù)方案。本方案在保證同步運(yùn)行、同步輸出力矩的基礎(chǔ)上，達(dá)到使所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置在同樣尺寸狀態(tài)下的延時(shí)性能，延時(shí)效率達(dá)95%以上；這一技術(shù)方案解決了在設(shè)計(jì)要求特定的范圍內(nèi)，輸出力矩較大、延時(shí)較長(zhǎng)的技術(shù)難題。從而使本發(fā)明所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置不僅可為邊遠(yuǎn)山區(qū)、野外作業(yè)所需的機(jī)械動(dòng)力裝置進(jìn) 行單獨(dú)設(shè)計(jì)使用，而且也可以為機(jī)械動(dòng)力設(shè)備提供所需要的配套動(dòng)力裝置；如；機(jī)械動(dòng)力自行車、機(jī)械動(dòng)力摩托車、機(jī)械動(dòng)力發(fā)電設(shè)備、機(jī)械動(dòng)力風(fēng)機(jī)、機(jī)械動(dòng)力手鋸等等，為加快機(jī)械動(dòng)力設(shè)備的研發(fā)速度，提高了研發(fā)的質(zhì)量，早日投產(chǎn)、早日使用提供了有利的技術(shù)支持，同時(shí)為替代天然燃料能源進(jìn)行單獨(dú)的大功率的開發(fā)和利用這種人造綠色的、清潔的蓄能能源的開發(fā)和利用必將起到積極地促進(jìn)作用，使本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的進(jìn)步。其三是本發(fā)明所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置是可以為二個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)……直至以滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的需要，進(jìn)行串聯(lián)的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組的結(jié)構(gòu)，也可以為二個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、六個(gè)……直至以滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)的需要，進(jìn)行串聯(lián)與并聯(lián)相結(jié)合的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組的結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案，從而不僅為機(jī)械動(dòng)力設(shè)備提供了一個(gè)品種齊全、規(guī)格系列配套的機(jī)械動(dòng)力裝置，達(dá)到為滿足不同類別的機(jī)械動(dòng)力設(shè)備的要求，向標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化的方向邁進(jìn)創(chuàng)造了前提條件，而且其用該裝置生產(chǎn)的能源可替代天然燃料能源，為社會(huì)提供綠色、清潔蓄能能源找到了一種可實(shí)施的技術(shù)方案，并將為此起到積極地促進(jìn)作用，，使本發(fā)明所述的裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)。其四是本發(fā)明所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置是由至少兩個(gè)以卷式原動(dòng)力發(fā)條組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組，其兩個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的傳輸齒輪與過渡 軸上同軸設(shè)置的過渡齒輪分別嚙合連接，過渡軸上的傳輸齒輪與動(dòng)力輸出軸上的動(dòng)力輸入齒輪嚙合連接而成的技術(shù)方案，從而使本發(fā)明所述的機(jī)械動(dòng)力裝置不僅僅是一個(gè)組合的能量蓄能與輸出單元的結(jié)構(gòu)變化，它是通過兩個(gè)同軸安裝的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的傳輸齒輪與過渡軸上同軸設(shè)置的過渡齒輪分別嚙合連接方式進(jìn)一步克服發(fā)條蓄能自損耗大和軸齒之間的內(nèi)耗，提高傳動(dòng)效率和發(fā)條能量釋放力矩的特點(diǎn)，使本發(fā)明所述的裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。


所包括的附圖提供了對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，其被并入到本說明書中構(gòu)成本說明書的一部分，所述附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。在附圖中
圖I為本發(fā)明實(shí)施例I的一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I中的卷式發(fā)條的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為圖2的A-A剖視圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖4中的卷式發(fā)條的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明實(shí)施例3的一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明實(shí)施例4的一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記1-機(jī)架 2-動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組 2. I-發(fā)條盒 2. 2-發(fā)條 2. 3傳輸齒輪 2. 4-動(dòng)力軸 2. 5-動(dòng)力軸凹槽 2. 6-發(fā)條盒凹槽 2. 7-上條齒輪 3-動(dòng)力輸出軸 3. I-輸入齒輪 4-過渡軸 4. I-過渡齒輪 4. 2-傳輸齒輪 5-單向棘輪棘爪機(jī)構(gòu) 6-外力動(dòng)力源機(jī)構(gòu) 7-齒輪連接裝置 8-動(dòng)力輸出連接裝置。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置的具體結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和安裝使用過程，不得理解為任何意義上的對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。
實(shí)施例I :
本發(fā)明實(shí)施例I的一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置(參見圖I、圖2、圖3)，它是以滿足現(xiàn)有普通自行車的基礎(chǔ)上開發(fā)機(jī)械動(dòng)力自行車為前提，其該機(jī)械動(dòng)力自行車使用的動(dòng)力是用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，它包括機(jī)架I、安裝在機(jī)架I上的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2和動(dòng)力輸出軸3，其所述的機(jī)械動(dòng)力裝置是由兩個(gè)用卷式原動(dòng)力發(fā)條2. 2組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2，其兩個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的傳輸齒輪2. 3與過渡軸4上同軸設(shè)置的過渡齒輪4. I分別嚙合連接，過渡軸4上的傳輸齒輪4. 2與動(dòng)力輸出軸3上的動(dòng)力輸入齒輪
3.I嚙合連接；所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器是由一動(dòng)力軸2. 4、呈順時(shí)針卷繞在動(dòng)力軸2. 4上的發(fā)條2. 2、安裝在動(dòng)力軸2. 4端部的發(fā)條盒2. I和與發(fā)條盒2. I 一體的傳輸齒輪2. 3所構(gòu)成。為進(jìn)一步解決提高自行車的時(shí)速和安全性能，上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案是
上述所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力軸2. 4伸出機(jī)架I的外端設(shè)有接于可帶動(dòng)動(dòng)力軸2. 4進(jìn)
行轉(zhuǎn)動(dòng)并卷緊發(fā)條的外力動(dòng)力源的接頭，其外力動(dòng)力源6為人工雙腳踏搖臂。上述所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力軸2. 4的伸出機(jī)架I的外側(cè)還設(shè)有單向棘輪棘爪機(jī)構(gòu)5。上述所述的發(fā)條2. 2是由金屬彈性材料制備而成且按順時(shí)針卷繞而成的，發(fā)條
2.2的內(nèi)端2. 2. I為內(nèi)鉤狀，其嵌于動(dòng)力軸2. 4的凹槽2. 5內(nèi)，其外端2. 2. 3為掛孔狀，與其發(fā)條盒2. I設(shè)置的掛柱2. 6相協(xié)調(diào)，發(fā)條本體2. 2. I的橫截面尺寸為寬度H40 mm,厚度BO. 8 mm，其展開長(zhǎng)度9M，表面羅氏硬度HRC為48-49，彈性釋放力矩為900-1000 kgmm，動(dòng)力輸出軸的輸出轉(zhuǎn)速可達(dá)50-55轉(zhuǎn)/分，持續(xù)時(shí)間為5-6分鐘。上述所述的動(dòng)力輸出軸3的端部設(shè)置有與外界做功的機(jī)械動(dòng)力輸出連接裝置8，該機(jī)械動(dòng)力輸出連接裝置8為輸出機(jī)械動(dòng)力的鏈輪，該鏈輪在安裝于機(jī)械動(dòng)力自行車上時(shí)將與自行車后輪的鏈輪通過鏈條相連接。以上構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施例I所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置的一靜態(tài)結(jié)構(gòu)。實(shí)施例2
本發(fā)明實(shí)施例2的一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置(參見圖3、圖4、圖5)，它是以滿足現(xiàn)有普通摩托車的基礎(chǔ)上開發(fā)機(jī)械動(dòng)力摩托車為前提，其該機(jī)械動(dòng)力摩托車使用的動(dòng)力是用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，它包括機(jī)架I、安裝在機(jī)架I上的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2和動(dòng)力輸出軸3，其所述的機(jī)械動(dòng)力裝置是由兩個(gè)用卷式原動(dòng)力發(fā)條2. 2組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2，所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2為一個(gè)主動(dòng)力轉(zhuǎn)換器21和一個(gè)輔動(dòng)力轉(zhuǎn)換器22，主動(dòng)力轉(zhuǎn)換器21的傳輸齒輪2. 3與動(dòng)力輸出軸3上的動(dòng)力輸入齒輪3. I嚙合連接，輔動(dòng)力轉(zhuǎn)換器22不設(shè)傳輸齒輪2. 3，其發(fā)條盒2. I的端部設(shè)置有上條齒輪2. 7且與機(jī)架I上設(shè)置的外力動(dòng)力源6的發(fā)條卷緊機(jī)構(gòu)的齒輪嚙合連接；而同時(shí)還設(shè)有由兩個(gè)用卷式原動(dòng)力發(fā)條2. 2組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2，所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2為一個(gè)主動(dòng)力轉(zhuǎn)換器21和一個(gè)輔動(dòng)力轉(zhuǎn)換器22,主動(dòng)力轉(zhuǎn)換器21的傳輸齒輪2. 3與動(dòng)力輸出軸3上的動(dòng)力輸入齒輪3. I嚙合連接，輔動(dòng)力轉(zhuǎn)換器22不設(shè)傳輸齒輪2. 3，其發(fā)條盒2. I的端部上設(shè)置有上條齒輪2. 7且與機(jī)架I上設(shè)置的外力動(dòng)力源6的發(fā)條卷緊機(jī)構(gòu)的齒輪嚙合連接；從而構(gòu)成上述所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2是由兩個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2并聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組的結(jié)構(gòu)，其目的是不僅增加本發(fā)明實(shí)施例2的機(jī)械動(dòng)力裝置的輸出力矩，同時(shí)提高 輸出力矩持續(xù)時(shí)間。上述所述的主動(dòng)力轉(zhuǎn)換器21是由一動(dòng)力軸2. 4,呈逆時(shí)針卷繞在動(dòng)力軸2. 4上的發(fā)條2. 2，安裝在動(dòng)力軸2. 4端部的發(fā)條盒2. I和與發(fā)條盒2. I 一體的傳輸齒輪2. 3所構(gòu)成；而輔動(dòng)力轉(zhuǎn)換器22是與主動(dòng)力轉(zhuǎn)換器22同一動(dòng)力軸2. 4設(shè)置的，其發(fā)條2. 2呈順時(shí)針卷繞在動(dòng)力軸2. 4上的，安裝在動(dòng)力軸2. 4端部的發(fā)條盒2. I和與發(fā)條盒2. I 一體的上條齒輪2. 7所構(gòu)成。
為進(jìn)一步保障摩托車的行駛時(shí)速和安全性能，上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案是 上述所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組的輔動(dòng)力轉(zhuǎn)換器22的發(fā)條盒2. I的端部上設(shè)置有上條齒輪
2.7且與機(jī)架I上設(shè)置的外力動(dòng)力源6的發(fā)條卷緊機(jī)構(gòu)的齒輪嚙合連接，其外力動(dòng)力源6為人工雙腳踏搖臂；同時(shí)為了保證人工雙腳踏搖臂的外力動(dòng)力源6能夠帶動(dòng)發(fā)條盒2. I 一體的上條齒輪2. 7將四個(gè)發(fā)條2. 2進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)并卷緊發(fā)條，在其2個(gè)平行設(shè)置的動(dòng)力軸2. 4之間設(shè)置一齒輪連接裝置7。上述所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力軸2. 4的伸出機(jī)架I的外側(cè)還設(shè)有單向棘輪棘爪機(jī)構(gòu)5。上述所述的發(fā)條2. 2是由金屬彈性材料制備而成的，發(fā)條2. 2的內(nèi)端2. 2. 2為內(nèi)鉤狀，其嵌于動(dòng)力軸2. 4的凹槽2. 5內(nèi)，其外端2. 2. 3為外鉤狀，其鉤體與發(fā)條本體之間的夾角a為89。嵌于發(fā)條盒2. I設(shè)置的凹槽2. 6內(nèi)，發(fā)條本體2. 2. I的橫截面尺寸為寬度HlOO mm,厚度BI. 2 mm,其展開長(zhǎng)度15M，表面羅氏硬度HRC為48-49，彈性釋放力矩為1000-1500 kgmm。上述所述的動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速可達(dá)150-200轉(zhuǎn)/分，持續(xù)時(shí)間為18-20分鐘。上述所述的機(jī)械動(dòng)力裝置還設(shè)有一級(jí)(也可為二級(jí)、或三級(jí))的齒輪變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成的動(dòng)力輸出連接裝置8 ;其動(dòng)力輸出連接裝置8是蝸輪蝸桿的傳輸連接結(jié)構(gòu)，其輸入端與動(dòng)力輸出軸3伸出機(jī)架I的軸端部的連接機(jī)構(gòu)直接連接；其動(dòng)力輸出連接裝置8的輸出端設(shè)有為輸出機(jī)械動(dòng)力的鏈輪，該鏈輪在安裝于機(jī)械動(dòng)力摩托車上時(shí)將與摩托車后輪的鏈輪通過鏈條相連接。以上構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施例2所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置的一靜態(tài)結(jié)構(gòu)。實(shí)施例3
本發(fā)明實(shí)施例3的一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置(參見圖3、圖4、圖5、圖6)，它是以滿足現(xiàn)有礦山機(jī)械設(shè)備中的風(fēng)機(jī)的開發(fā)為前提，其該礦山機(jī)械設(shè)備中的風(fēng)機(jī)使用的動(dòng)力是用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，它包括機(jī)架I、安裝在機(jī)架I上的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2和動(dòng)力輸出軸3，其所述的機(jī)械動(dòng)力裝置是由三個(gè)用卷式原動(dòng)力發(fā)條2. 2組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2，其三個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的傳輸齒輪2. 3與過渡軸4上同軸設(shè)置的過渡齒輪4. I分別嚙合連接，過渡軸4上的傳輸齒輪4. 2與動(dòng)力輸出軸3上的動(dòng)力輸入齒輪
3.I嚙合連接；而同時(shí)還設(shè)有與上述方案相同的由三個(gè)用卷式原動(dòng)力發(fā)條2. 2組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2，其三個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的傳輸齒輪2. 3與過渡軸4上同軸設(shè)置的過渡齒輪4. I分別嚙合連接，過渡軸4上的傳輸齒輪4. 2與動(dòng)力輸出軸3上的動(dòng)力輸入齒輪3. I相對(duì)應(yīng)嚙合連接，從而形成上述所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2為由兩個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2并聯(lián)且每個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2由三個(gè)用卷式原動(dòng)力發(fā)條2. 2組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換組結(jié)構(gòu)。所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器是由一動(dòng)力軸2. 4,呈順時(shí)針卷繞在動(dòng)力軸2. 4上的發(fā)條2. 2，安裝在動(dòng)力軸2. 4端部的發(fā)條盒2. I和與發(fā)條盒2. I 一體的傳輸齒輪2. 3所構(gòu)成。為保證該裝置在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下最大限度的增加輸出力矩和持續(xù)時(shí)間，以便產(chǎn)生較大的能量輸出，本實(shí)施例3的上述技術(shù)方案也可采取用本實(shí)施例上述技術(shù)方案中并聯(lián)的一部分和用實(shí)施例2的主動(dòng)力轉(zhuǎn)換器21和輔動(dòng)力轉(zhuǎn)換器22的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行組合，構(gòu)成更佳的技術(shù)方案。
為進(jìn)一步保障礦山機(jī)械設(shè)備中的風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和安全性能，上述技術(shù)方案的優(yōu)選方
案是
上述所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力軸2. 4伸出機(jī)架I的外端設(shè)有接于可帶動(dòng)動(dòng)力軸2. 4進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)并卷緊發(fā)條的外力動(dòng)力源6的接頭，其外力動(dòng)力源6的電動(dòng)機(jī)作為旋緊機(jī)構(gòu)；同時(shí)為了保證外接外力動(dòng)力源6的電動(dòng)機(jī)能夠帶動(dòng)動(dòng)力軸2. 4將六個(gè)發(fā)條2. 2進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)并卷緊發(fā)條，在其2個(gè)平行設(shè)置的動(dòng)力軸2. 4之間設(shè)置一齒輪連接裝置7。上述所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力軸2. 4的伸出機(jī)架I的外側(cè)還設(shè)有單向棘輪棘爪機(jī)構(gòu)5 (也可在動(dòng)力軸與傳輸齒輪之間設(shè)有發(fā)條制動(dòng)器)。上述所述的發(fā)條2. 2是由金屬彈性材料制備而成且按順時(shí)針卷繞而成的，發(fā)條2. 2的內(nèi)端2. 2. 2為內(nèi)鉤狀，其嵌于動(dòng)力軸2. 4的凹槽2. 5內(nèi)，其外端2. 2. 3為外鉤狀，其鉤體與發(fā)條本體之間的夾角a為85。嵌于發(fā)條盒2. I設(shè)置的凹槽2. 6內(nèi)，發(fā)條本體2. 2. I的橫截面尺寸為寬度H350 mm,厚度B2. 5 mm,其展開長(zhǎng)度39M，表面羅氏硬度HRC為57-58，彈性釋放力矩為90000-95000 kgmm。上述所述的動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速可達(dá)2800-3000轉(zhuǎn)/分，持續(xù)時(shí)間為25_30分鐘。上述所述的機(jī)械動(dòng)力裝置還設(shè)有一五級(jí)變速的齒輪變速箱構(gòu)成的動(dòng)力輸出連接裝置8 ;其動(dòng)力輸出連接裝置8的初級(jí)輸入端與動(dòng)力輸出軸3伸出機(jī)架I的軸端部的連接機(jī)構(gòu)直接連接，其動(dòng)力輸出連接裝置8的輸出端即可直接安裝風(fēng)機(jī)葉輪。以上構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施例3所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置的一靜態(tài)結(jié)構(gòu)。實(shí)施例4
本發(fā)明實(shí)施例4的一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置(參見圖3、圖4、圖5、圖7)，它是以滿足現(xiàn)有邊遠(yuǎn)山區(qū)用于發(fā)電項(xiàng)目的開發(fā)為前提，其邊遠(yuǎn)山區(qū)用于發(fā)電項(xiàng)目的開發(fā)是用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，它包括機(jī)架I、安裝在機(jī)架I上的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2和動(dòng)力輸出軸3，其所述的機(jī)械動(dòng)力裝置是由8個(gè)用卷式原動(dòng)力發(fā)條2. 2組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成的2個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2，其8個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的傳輸齒輪2. 3與過渡軸4上同軸設(shè)置的過渡齒輪4. I分別嚙合連接，過渡軸4上的傳輸齒輪4. 2與動(dòng)力輸出軸3上的動(dòng)力輸入齒輪3. I嚙合連接；而同時(shí)還設(shè)有與上述方案相同的由8個(gè)用卷式原動(dòng)力發(fā)條2. 2組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成的2個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2,其8個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的傳輸齒輪2. 3與過渡軸4上同軸設(shè)置的過渡齒輪4. I分別嚙合連接，過渡軸4上的傳輸齒輪4. 2與動(dòng)力輸出軸3上的動(dòng)力輸入齒輪3. I相對(duì)應(yīng)的嚙合連接,從而形成上述所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2為由4個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2并聯(lián)且每個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組2由8個(gè)用卷式原動(dòng)力發(fā)條2. 2組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換組結(jié)構(gòu)，其目的是增加機(jī)械動(dòng)力裝置較大的輸出力矩和較長(zhǎng)的輸出力矩持續(xù)時(shí)間。所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器是由一動(dòng)力軸2. 4，呈順時(shí)針卷繞在動(dòng)力軸2. 4上的發(fā)條2. 2，安裝在動(dòng)力軸2. 4端部的發(fā)條盒2. I和與發(fā)條盒2. I 一體的傳輸齒輪2. 3所構(gòu)成。為保證該裝置在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下最大限度的增加輸出力矩和持續(xù)時(shí)間，以便產(chǎn)生較大的能量輸出，本實(shí)施例4的上述技術(shù)方案也可采取用本實(shí)施例上述技術(shù)方案中并聯(lián)的一部分和用實(shí)施例2的主動(dòng)力轉(zhuǎn)換器21和輔動(dòng)力轉(zhuǎn)換器22的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行組合，構(gòu)成更佳的技術(shù)方案。
為進(jìn)一步保障用于發(fā)電項(xiàng)目的開發(fā)過程中用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置的轉(zhuǎn)速和安全性能，上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案是
上述所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力軸2. 4伸出機(jī)架I的外端設(shè)有接于可帶動(dòng)動(dòng)力軸2. 4進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)并卷緊發(fā)條的外力動(dòng)力源6的接頭，其外力動(dòng)力源6的電動(dòng)機(jī)作為旋緊機(jī)構(gòu)；同時(shí)為了保證外接外力動(dòng)力源6的電動(dòng)機(jī)能夠 帶動(dòng)動(dòng)力軸2. 4將16個(gè)發(fā)條2. 2進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)并卷緊發(fā)條，宜采取對(duì)2個(gè)平行設(shè)置的動(dòng)力軸2. 4分別設(shè)置一外接電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的旋緊機(jī)構(gòu)6和動(dòng)力軸2. 4的伸出機(jī)架I的外側(cè)的單向發(fā)條制動(dòng)器5。上述所述的發(fā)條2. 2是由金屬彈性材料制備而成且按順時(shí)針卷繞而成的，發(fā)條
2.2的內(nèi)端2. 2. 2為內(nèi)鉤狀，其嵌于動(dòng)力軸2. 4的凹槽2. 5內(nèi)，其外端2. 2. 3為外鉤狀，其鉤體與發(fā)條本體之間的夾角a為80°嵌于發(fā)條盒2. I設(shè)置的凹槽2. 6內(nèi)，發(fā)條本體2. 2. I的橫截面尺寸為寬度H380 mm,厚度B2. 8 mm,其展開長(zhǎng)度38M，表面羅氏硬度HRC為55 56，彈性釋放力矩為80000-90000 kgmm。上述所述的動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速可達(dá)2400-2500轉(zhuǎn)/分，持續(xù)時(shí)間為28_30分鐘。上述所述的機(jī)械動(dòng)力裝置還設(shè)有一四級(jí)變速齒輪變速箱構(gòu)成的動(dòng)力輸出連接裝置8 ;其動(dòng)力輸出連接裝置8的初級(jí)輸入端與動(dòng)力輸出軸3伸出機(jī)架I的軸端部的連接機(jī)構(gòu)直接連接，其動(dòng)力輸出連接裝置8的輸出端直接與發(fā)電機(jī)的輸入端相連接，從而以滿足發(fā)電機(jī)的技術(shù)要求。以上構(gòu)成本發(fā)明實(shí)施例4所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置的一靜態(tài)結(jié)構(gòu)。當(dāng)本發(fā)明所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置在投入安裝使用時(shí)，需將所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置按照需要的型號(hào)規(guī)格進(jìn)行選擇安裝，并按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行安裝，即可達(dá)到為用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置提供設(shè)計(jì)的基本條件；屆時(shí)用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置將隨著外力動(dòng)力源6的手動(dòng)旋緊搖臂或外接電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)的旋緊機(jī)構(gòu)旋緊發(fā)條2. 2并達(dá)到儲(chǔ)存能量；當(dāng)卷式發(fā)條2. 2發(fā)生彈性變形時(shí)釋放能量輸出動(dòng)力，并通過動(dòng)力輸出連接裝置8驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置進(jìn)行勻速協(xié)調(diào)同步的運(yùn)行，即可產(chǎn)生所需要機(jī)械動(dòng)力，從而達(dá)到不僅可替代現(xiàn)有能源，達(dá)到節(jié)省現(xiàn)有能源的技術(shù)效果，而且提供了綠色、清潔的能源，符合國(guó)家的環(huán)境保護(hù)要求。
權(quán)利要求
1.一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，包括機(jī)架、安裝在機(jī)架上的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器和動(dòng)力輸出軸，其特征是所述的機(jī)械動(dòng)力裝置是由至少兩個(gè)用卷式原動(dòng)力發(fā)條組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組，其兩個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的傳輸齒輪與過渡軸上同軸設(shè)置的過渡齒輪分別嚙合連接，過渡軸上的傳輸齒輪與動(dòng)力輸出軸上的動(dòng)力輸入齒輪嚙合連接；所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器是由一動(dòng)力軸、呈逆時(shí)針卷繞在動(dòng)力軸上的發(fā)條、安裝在動(dòng)力軸端部的發(fā)條盒和與發(fā)條盒一體的傳輸齒輪所構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，其特征是所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組為主動(dòng)力轉(zhuǎn)換器和輔動(dòng)力轉(zhuǎn)換器，主動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的傳輸齒輪與動(dòng)力輸出軸上的動(dòng)力輸入齒輪嚙合連接，輔動(dòng)力轉(zhuǎn)換器不設(shè)傳輸齒輪，其發(fā)條盒的端部設(shè)置有上條齒輪且與機(jī)架上設(shè)置的發(fā)條卷緊機(jī)構(gòu)的外力動(dòng)力源齒輪嚙合連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，其特征是所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組為由至少兩個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組并聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換組結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，其特征是所述的機(jī)械動(dòng)力裝置還設(shè)有一級(jí)以上的齒輪變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其齒輪變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸入端與動(dòng)力輸出 軸端部的連接機(jī)構(gòu)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，其特征是所述的齒輪變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為蝸輪蝸桿的傳輸連接結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，其特征是所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力軸伸出機(jī)架的外端設(shè)有接于可帶動(dòng)動(dòng)力軸或發(fā)條盒進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)并卷緊發(fā)條的外力動(dòng)力源的接頭；其外力動(dòng)力源為人工搖臂、或外力動(dòng)力源的電動(dòng)機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，其特征是所述的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的動(dòng)力軸與傳輸齒輪之間還設(shè)有發(fā)條制動(dòng)器、或單向棘輪棘爪機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，其特征是所述的發(fā)條是由金屬彈性材料制備而成且亦按順時(shí)針卷繞而成的，其發(fā)條本體的橫截面尺寸為寬度H40-390 mm,厚度BO. 8-3 mm,其展開長(zhǎng)度9-39M，表面羅氏硬度HRC為48-58，輸出力矩為900-95000 kgmm，動(dòng)力輸出軸的轉(zhuǎn)速為50-3000轉(zhuǎn)/分，持續(xù)時(shí)間為5_30分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，其特征是所述發(fā)條的兩端設(shè)置為外鉤式連接結(jié)構(gòu)，其鉤體與發(fā)條本體之間的夾角a <90°，其內(nèi)端與動(dòng)力軸連接，外端嵌接于發(fā)條盒上的槽口內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，其特征是所述的動(dòng)力輸出軸的端部設(shè)置有與外界做功的機(jī)械動(dòng)力輸出連接裝置，其所述的機(jī)械動(dòng)力輸出連接裝置為輸出機(jī)械動(dòng)力的齒輪、鏈輪、皮帶輪、變速箱或其它連接裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，屬機(jī)械動(dòng)力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種用發(fā)條作動(dòng)力源的機(jī)械動(dòng)力裝置，包括機(jī)架、安裝在機(jī)架上的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器和動(dòng)力輸出軸，其特殊之處是所述的機(jī)械動(dòng)力裝置是由至少兩個(gè)用卷式原動(dòng)力發(fā)條組成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器串聯(lián)而成的動(dòng)力轉(zhuǎn)換器組，其兩個(gè)動(dòng)力轉(zhuǎn)換器的傳輸齒輪與過渡軸上同軸設(shè)置的過渡齒輪分別嚙合連接，過渡軸上的傳輸齒輪與動(dòng)力輸出軸上的動(dòng)力輸入齒輪嚙合連接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、性能可靠，能通過用發(fā)條作動(dòng)力源，為社會(huì)提供綠色、清潔能源的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步。
文檔編號(hào)F03G1/00GK102654107SQ20121011311
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月18日
發(fā)明者于洪運(yùn), 劉冬, 姬永剛, 張晚蘭, 時(shí)明, 杜恒彥, 楊少華, 林吉運(yùn), 王德舜, 綦玉倫 申請(qǐng)人:煙臺(tái)北極星彈性元件有限公司