一种惯性动力循环转换发动机

文档序号:1110055 发布日期:2020-09-29 浏览:21次 >En<

阅读说明:本技术 一种惯性动力循环转换发动机 (Inertial power cycle conversion engine ) 是由 张斗三 于 2020-07-25 设计创作,主要内容包括:一种惯性动力循环转换发动机包括电动机、第一转动轴、第一曲轴、第二曲轴、第一水罐、第二水罐、发电机及至少一个甩块;电动机通过第一转动轴与第一曲轴及第二曲轴传动连接,第一曲轴与第二曲轴的中心轴线重合设置,电动机用于驱动第一曲轴及第二曲轴做旋转运动,第一曲轴的旋转方向与第二曲轴的旋转方向相反;第一水罐及第二水罐各设置有密闭容置腔,密闭容置腔内装盛有流动液体,密闭容置腔的腔壁上设置有导流绕叶片,第一水罐与第一曲轴远离第二曲轴的一端相连接,第二水罐与第二曲轴远离第一曲轴的一端相连接,第一曲轴或第二曲轴上的连杆轴颈通过连接件与至少一个甩块相铰接;发电机与第一转动轴传动连接,发电机与电动机电连接。(An inertial power cycle conversion engine comprises a motor, a first rotating shaft, a first crankshaft, a second crankshaft, a first water tank, a second water tank, a generator and at least one throwing block; the motor is in transmission connection with the first crankshaft and the second crankshaft through a first rotating shaft, the central axes of the first crankshaft and the second crankshaft are overlapped, the motor is used for driving the first crankshaft and the second crankshaft to rotate, and the rotating direction of the first crankshaft is opposite to that of the second crankshaft; the first water tank and the second water tank are respectively provided with a closed containing cavity, flowing liquid is contained in the closed containing cavity, a diversion wound blade is arranged on the wall of the closed containing cavity, the first water tank is connected with one end, far away from the second crankshaft, of the first crankshaft, the second water tank is connected with one end, far away from the first crankshaft, of the second crankshaft, and a connecting rod journal on the first crankshaft or the second crankshaft is hinged with at least one throwing block through a connecting piece; the generator is in transmission connection with the first rotating shaft and is electrically connected with the motor.)

一种惯性动力循环转换发动机

技术领域

本发明涉及动力转换技术领域,特别是涉及一种惯性动力循环转换发动机。

背景技术

传统的电动机需要外界不间断地输入电能以维持做功的状态。传统的电动机存在着一些短板,第一、电能在被电动机转化为其他形式的能量后,其他形式的能难以回收利用,电能消耗大;第二、电动机在突然断电的情况下,电动机会立即停止转动,影响生产与作业。

发明内容

基于此,有必要提供一种惯性动力循环转换发动机,以解决上述技术问题。

一种惯性动力循环转换发动机,包括:电动机、第一转动轴、第一曲轴、第二曲轴、第一水罐、第二水罐、发电机及至少一个甩块;

所述电动机通过所述第一转动轴与所述第一曲轴及所述第二曲轴传动连接,所述第一曲轴的中心轴线与所述第二曲轴的中心轴线重合设置,所述电动机用于驱动所述第一曲轴及所述第二曲轴做旋转运动,所述第一曲轴的旋转方向与所述第二曲轴的旋转方向相反;

所述第一水罐及所述第二水罐分别设置有密闭容置腔,所述密闭容置腔内装盛有流动液体,所述密闭容置腔的腔壁上设置有导流绕叶片,所述第一水罐与所述第一曲轴远离所述第二曲轴的一端相连接,所述第二水罐与所述第二曲轴远离所述第一曲轴的一端相连接,所述第一曲轴或所述第二曲轴上的连杆轴颈连接有力臂,所述力臂通过连接件与至少一个所述甩块相铰接;

所述发电机与所述第一转动轴传动连接,所述发电机与所述电动机电连接。

在一个实施例中,所述连接件包括相对设置的的两个夹块,所述甩块的一端通过枢转件铰接于两个所述夹块之间,两个所述夹块远离所述甩块的一端与所述力臂相连接。

在一个实施例中,还包括固定杆,所述固定杆设置于所述甩块的一侧,所述固定杆的两端分别与两个所述夹块相连接,所述甩块在往靠近所述固定杆的方向旋转时,所述固定杆与所述甩块相抵持。

在一个实施例中,各所述甩块依次连接。

在一个实施例中,所述甩块为球状。

在一个实施例中,所述第一水罐与所述第二水罐的横截面为旋转对称图形。

在一个实施例中,所述导流绕叶片的数量为多个,各所述导流绕叶片绕所述密闭容置腔的几何轴心旋转对称设置于所述密闭容置腔内。

在一个实施例中,所述第一转动轴上连接有皮带轮,所述电动机及所述发电机分别通过皮带与所述皮带轮传动连接。

在一个实施例中,所述第一水罐及所述第二水罐为中空的圆锥体或者圆柱体。

在一个实施例中,所述第一水罐及所述第二水罐的数量为多个,各所述第一水罐间隔设置,各所述第二水罐间隔设置。

本申请的有益效果是:

所述电动机通过驱动所述第一转动轴使所述第一曲轴及所述第二曲轴旋转,所述第一曲轴与所述第二曲轴处于同一中心轴线设置,所述第一曲轴与所述第二曲轴的旋转方向相反,进而所述第一曲轴与所述第二曲轴旋转时产生的转矩能够相互抵消,进而所述第一曲轴与所述第二曲轴在旋转时能够保持平衡;

所述第一曲轴及所述第一曲轴的所述连杆轴颈与所述甩块相铰接,所述第一曲轴及所述第二曲轴旋转时能够带动所述甩块一起旋转;所述第一曲轴旋转时带动所述第一水罐旋转,所述第二曲轴旋转时带动所述第二水罐旋转,所述第一水罐及所述第二水罐旋转时,所述密闭容置腔内的所述流动液体旋转形成螺旋形水涡,在所述电动机的输入电量减少或者停止时,所述甩块在惯性的作用下能够继续旋转,所述流动液体在惯性的作用下,推动所述导流绕叶片,进而推动所述水罐旋转,进而带动所述第一曲轴及所述第二曲轴旋转,进而带动所述第一转动轴转动,所述第一转动轴带动所述发电机发电,所述发电机把产生的电量输送给所述电动机,所述电动机继续做功,进而继续带动所述第一曲轴及所述第二曲轴旋转;如此,所述电动机在带动所述甩块旋转做功的同时,所述甩块在惯性的作用下带动所述发电机发电,进而为所述电动机提供电能,大大节省了电能的消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为一种惯性动力循环转换发动机的一实施例中的结构示意图;

图2为一种惯性动力循环转换发动机的另一实施例中的结构示意图;

图3为一种惯性动力循环转换发动机的第一水罐的结构示意图。

附图标记:

10、惯性动力循环转换发动机电动机;100、电动机;200、第一转动轴;300、第一曲轴;400、第二曲轴;500、第一水罐;600、第二水罐;700、发电机;800、甩块;510、密闭容置腔;520、导流绕叶片;310、力臂;320、连接件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

请一并参阅图1、图2及图3,其为本发明一实施例的一种惯性动力循环转换发动机,包括:电动机100、第一转动轴200、第一曲轴300、第二曲轴400、第一水罐500、第二水罐600、发电机700及至少一个甩块800;

所述电动机100通过所述第一转动轴200与所述第一曲轴300及所述第二曲轴400传动连接,所述第一曲轴300的中心轴线与所述第二曲轴400的中心轴线重合设置,所述电动机100用于驱动所述第一曲轴300及所述第二曲轴400做旋转运动,所述第一曲轴300的旋转方向与所述第二曲轴400的旋转方向相反,所述第一水罐500及所述第二水罐的旋转方向相反;

具体地,所述电动机100与所述第一转动轴200可以通过皮带或者齿轮来进行传动,所述电动机100通过驱动所述第一转动轴200使所述第一曲轴300及所述第二曲轴400旋转,为了使所述第一曲轴300的旋转方向与所述第二曲轴400的旋转方向相反,一个实施例中,可以在所述第一转动轴200上设置第一圆锥齿轮,所述第一曲轴300及所述第二曲轴400分别设置在所述第一转动轴200相对的两侧,所述第一曲轴300靠近所述第二曲轴400的一端上设置第二圆锥齿轮,所述第二曲轴400靠近所述第一曲轴300的一端上设置第三圆锥齿轮,所述第一圆锥齿轮分别与所述第二圆锥齿轮及所述第三圆锥齿轮相啮合,如此,所述第一圆锥齿轮分别带动所述第二圆锥齿轮及所述第三圆锥齿轮转动时,所述第二圆锥齿轮及所述第三圆锥齿轮具有相反的旋转方向,即,所述第一曲轴300与所述第二曲轴400具有相反的旋转方向。当然,使用一根转动轴驱使另外两根转轴分别往相反方向旋转的方式有许多种,本申请就不在此一一举例。

值得说明的是,可以根据所需要的动力大小来选择安装单条或者多条所述第一曲轴300及所述第二曲轴400,多条所述第一曲轴300或所述第二曲轴400分别处于同一中心轴线连接安装,每一所述第一曲轴300或者所述第二曲轴400上可以安装多个所述甩块800,也可以安装金属钢球作为活动甩块800。同时,根据所需动力的大小,在每一活动甩块800上连接多块活动甩块800。

为减少所述第一曲轴300及所述第二曲轴400带动所述甩块800旋转时的振动,在一个实施例中,还包括齿轮变速箱,本实施例中,可在所述第一曲轴300及所述第二曲轴400之间安装齿轮变速箱,当安装有多条所述第一曲轴300及所述第二曲轴400时,可以在每一所述第一曲轴300或者所述第二曲轴400的上下两端各安装一齿轮变速箱,每一所述第一曲轴300及所述第二曲轴400之间连接有多个所述第一转动轴200,多个所述第一转动轴200之间通过皮带传动连接,所述第一转动轴200在所述齿轮变速箱内与所述第一曲轴300及所述第二曲轴400传动连接。

值得说明的是,在使用状态中,所述第一曲轴300及所述第二曲轴400处于竖直的状态,由于所述第一曲轴300与所述第二曲轴400的旋转方向相反,所述第一曲轴300与所述第二曲轴400在旋转时产生的转矩能够相互抵消,也就是说,由于所述第一曲轴300与所述第二曲轴400两者的转动方向相反,使得两者的惯性力相互抵消,进而所述第一曲轴300与所述第二曲轴400在旋转时能够保持平衡状态,进而使得惯性动力循环转换发动机整体处于平衡工作的状态,同时也能达到减震和静音的效果。

应该理解的是,第一转动轴200分别与第一曲轴300以及第二曲轴400传动连接,而第一转动轴200用于驱动第一曲轴300以及第二曲轴400沿不同方向转动,该第一转动轴200与第一曲轴300以及第二曲轴400的驱动连接的方式可采用现有技术实现,比如通过齿轮进行驱动。

所述第一水罐及所述第二水罐分别设置有密闭容置腔,所述密闭容置腔内装盛有流动液体,所述密闭容置腔的腔壁上设置有导流绕叶片,所述第一水罐500与所述第一曲轴300远离所述第二曲轴400的一端相连接,所述第二水罐600与所述第二曲轴400远离所述第一曲轴300的一端相连接,所述第一曲轴300或所述第二曲轴400上的连杆轴颈连接有力臂310,所述力臂310通过连接件320与至少一个所述甩块800相铰接。

具体地,所述第一曲轴300旋转时带动所述第一水罐500旋转,所述第二曲轴400旋转时带动所述第二水罐600旋转,所述第一水罐500及所述第二水罐600旋转时,所述密闭容置腔510内的所述流动液体旋转形成螺旋形水涡,在所述电动机100的输入电量减少或者停止时,所述甩块800在惯性的作用下能够继续旋转,所述流动液体在惯性的作用下,推动所述导流绕叶片520,进而推动所述水罐旋转,进而带动所述第一曲轴300及所述第二曲轴400旋转,进而带动所述第一转动轴200转动,所述第一转动轴200带动所述发电机700发电,所述发电机700把产生的电量输送给所述电动机100,所述电动机100继续做功,进而继续带动所述第一曲轴300及所述第二曲轴400旋转;如此,所述电动机100在带动所述甩块800旋转做功的同时,所述甩块800在惯性的作用下带动所述发电机700发电,进而为所述电动机100提供电能,大大节省了电能的消耗。值得说明的是,所述导流绕叶片520与所述流动液体的旋转方向交叉设置,比如,所述导流绕叶片520沿所述第一水罐500或者所述第二水罐600的纵切面设置,如此,所述流动液体才能够冲击所述导流绕叶片520,进而,使得所述第一水罐500或者所述第二水罐600旋转。

由于所述第一曲轴300与所述第二曲轴400的旋转方向相反,所述第一水罐500与所述第二水罐600内的水涡的旋转方向也相反,所述第一曲轴300与所述第二曲轴400在旋转时产生的转矩能够相互抵消,也就是说,由于所述第一曲轴300与所述第二曲轴400两者的转动方向相反,使得两者的惯性力相互抵消,进而所述第一曲轴300与所述第二曲轴400在旋转时能够保持平衡状态,进而使得惯性动力循环转换发动机整体处于平衡工作的状态。

为了增加本装置的稳定性,还包括机架,所述第一水罐及所述第二水罐旋转固定于机架上,所述第一曲轴靠近所述第二曲轴的一端或者所述第二曲轴靠近所述第一曲轴的一端旋转固定于所述机架上。

在一个实施例中,为了增加所述流动液体的惯性使用效率,所述导流绕叶片520的数量为多个,各所述导流绕叶片绕所述密闭容置腔510的几何轴心旋转对称设置于所述密闭容置腔510内,多个所述导流绕叶片520单层环绕或者多层环绕设置于所述密闭容置腔510内。

在一个实施例中,为了增加所述第一水罐500或者所述第二水罐600转动后的惯性动力,在所述第一水罐500或者所述第二水罐600的四周环绕铰接若干所述甩块800,如此,在所述电动机100的输入电量减少或者停止时,所述甩块800在惯性的作用下能够继续旋转,进而继续带动所述第一水罐500及所述第二水罐600旋转,进而带动所述第一曲轴300及所述第二曲轴400旋转。

所述发电机700与所述第一转动轴200传动连接,所述发电机700与所述电动机100电连接。

具体地,所述电动机100在驱动所述第一转动轴200转动时,所述第一传动轴能够带动所述发电机700发电,所述发电机700产生的电能又能供应给所述电动机100,如此,形成了一个动力循环系统。此外,在所述电动机100突然停止运转时,所述甩块800在惯性的作用下能够继续旋转,进而带动所述第一曲轴300及所述第二曲轴400旋转,进而带动所述第一转动轴200转动,所述第一转动轴200带动所述发电机700发电,所述发电机700把产生的电量输送给所述电动机100,所述电动机100继续做功,进而继续带动所述第一曲轴300、所述第一水罐500、所述第二曲轴400及所述第二水罐600旋转;如此,所述电动机100在带动所述甩块800旋转做功的同时,所述甩块800在惯性的作用下带动所述发电机700发电,进而为所述电动机100提供电能,大大节省了电能的消耗。此外,本申请的第一曲轴300、第二曲轴400还可以连接其他能把被驱动部件,使得本申请的利用惯性的动力循环转换发动机不仅能够实现发电,还能够实现动力的传递,比如,将电动机100的电能转换为第一曲轴300、第二曲轴400转动的机械能,并且传动至其他需要转动的部件,实现对这些部件的驱动。

在一个实施例中,所述连接件320包括相对设置的两个夹块,所述甩块800的一端通过枢转件铰接于两个所述夹块之间,两个所述夹块远离所述甩块800的一端与所述力臂310相连接。

具体地,所述连接件320用于连接所述甩块800与所述力臂310,所述连接件320的一端固定在所述力臂310的边缘,所述连接件320的另一端通过所述枢转件与所述甩块800相铰接,在所述第一曲轴300或者所述第二曲轴400旋转时,所述力臂310、所述连接件320及所述甩块800与所述第一曲轴300或所述第二曲轴400做同步旋转运动,当所述第一曲轴300或者所述第二曲轴400的旋转速度下降时,所述甩块800在惯性的作用下还会继续维持原有的速度旋转,进而带动所述第一曲轴300及所述第二曲轴400旋转。所述甩块800设置于两个所述夹块之间,两个所述夹块能够很好的约束所述甩块800的旋转平面,使得所述甩块800的旋转平稳。为了减少所述甩块800绕所述枢转件旋转的摩擦力,所述甩块800的一端设置有穿孔,所述穿孔内设置一轴承,所述枢转件穿设所述轴承设置,所述枢转件的至少一端固定在所述连接件320上。

在一个实施例中,所述第一转动轴上连接有皮带轮,所述电动机及所述发电机分别通过皮带与所述皮带轮传动连接。

具体地,为了保护所述电动机,所述第一转动轴与所述皮带轮之间设置安装有单向轴承,所述单向轴承的旋转方向为所述电动机的动力输出轴的旋转方向,当所述第一转动轴的旋转方向与所述单向轴承的相反时,所述第一转动轴旋转时,所述皮带轮并不会旋转,所述第一转动轴不会带动所述电动机的动力输出轴反向旋转,因此,所述单向轴承能起到减少动能损失和电动机磨损效果的作用;所述第一转动轴通过所述皮带转动把动力传送给所述发电机,来使所述发电机发电。

在一个实施例中,还包括固定杆,所述固定杆设置于所述甩块800的一侧,所述固定杆的两端分别与两个所述夹块相连接,所述甩块800在往靠近所述固定杆的方向旋转时,所述固定杆与所述甩块800相抵持。

具体地,所述甩块800旋转时具有较大的自由度,通过在所述甩块800的一侧增加一所述固定杆,所述固定杆的两端分别连接在所述连接件320上,所述固定杆在所述甩块800的一个旋转方向上卡置住所述甩块800,使得所述甩块800在启动后只能在一个方向上旋转,增加了本装置的稳定性。

在一个实施例中,各所述甩块800依次连接。即,每一所述甩块800与另外一个或多个所述甩块800依次连接。

具体地,所述连接件320的一端固定于一所述甩块800上,所述连接件320的另一端与另一所述甩块800相铰接,如此,当所述第一曲轴300或所述第二曲轴400减速或者停止转动时,距离所述第一曲轴300轴心线较远端的所述甩块800会按距离所述第一曲轴300轴心线由远到近的方向依次带动其他甩块800甩动,再带动所述第一曲轴300或所述第二曲轴400旋转。

在一个实施例中,所述甩块800为球状。

所述甩块可以是金属甩块800或者金属球,为了增加所述甩块800旋转时的平稳性,所述增重块优选圆球状金属块。

在一个实施例中,为了保证所述第一水罐500与所述第二水罐600旋转时的平稳性,所述第一水罐500与所述第二水罐600的横截面为旋转对称图形。

在一个实施例中,所述第一转动轴200上连接有皮带轮,所述电动机100及所述发电机700分别通过皮带与所述皮带轮传动连接。

具体地,为了保护所述电动机100,所述第一转动轴200与所述皮带轮之间设置安装有单向轴承,所述单向轴承的旋转方向为所述电动机100的动力输出轴的旋转方向,当所述第一转动轴200的旋转方向与所述单向轴承的相反时,所述第一转动轴200旋转时,所述皮带轮并不会旋转,所述第一转动轴200不会带动所述电动机100的动力输出轴反向旋转,因此,所述单向轴承能起到减少动能损失和电动机100磨损效果的作用;所述第一转动轴200通过所述皮带转动把动力传送给所述发电机700,来使所述发电机700发电。

在一个实施例中,所述第一水罐500及所述第二水罐600为中空的圆锥体或者圆柱体。

具体地,所述第一水罐500及所述第二水罐600分别具有圆形截面,即所述第一水罐500及所述第二水罐600的横截面为圆形,使用圆锥体或者圆柱体能够使所述密闭容置腔510具有良好的旋转对称性,使得所述流动液体能够形成完整大的螺旋形水涡,能够充分利用所述流动液体旋转时产生的惯性。

在一个实施例中,根据需要的动能大小,调节所述第一水罐500或所述第二水罐600的数量,即,所述第一水罐500及所述第二水罐600的数量为多个,各所述第一水罐500间隔设置,各所述第二水罐600间隔设置。即,多个所述第一水罐500逐个叠加连接,再与所述第一曲轴300相连接,多个所述第二水罐600逐个叠加连接,再与所述第二曲轴400连接,通过增加所述第一水罐500及所述第二水罐600的数量,来增加所述惯性动力循环转换发动机产生的的动力。

在一个实施例中,还包括移动电源,所述电动机100为直流电动机或交流电动机,所述移动电源与所述直流电动机或所述交流电动机电连接。

具体地,为了使得本装置驱动方式简便,可以先使用所述直流电动机启动本装置,所述发电机700可以是直流发电机或者交流发电机,所述发电机700为直流发电机时,需要在所述发电机700与所述电动机100之间电路上设置一变压器以调整所述发电机700输出的电压,在所述发电机700为交流发电机时,还需要在所述发电机700与所述电动机100之间电路上设置一整流器,以使得所述发电机700输出的交流电能够变成直流电,供所述电动机100使用。

此外,也可使用小型燃油机启动所述发电机700,所述发动机发出的电流通过调压、逆压、变压等逆变后,供高压大功率交流电动机转动,继续带动发电机700发电,互相转换达到循环转动的效果。

在一个实施例中,所述第二曲轴400远离所述第一曲轴300的一端与另一所述第一转动轴200传动连接,所述第一传动轴与所述电动机100及所述发电机700传动连接。

在一个具体实施例中,所述第一曲轴300与所述第二曲轴400为直立安装连接,所述第一曲轴300及所述第二曲轴400也可以是直轴,可以在所述第一曲轴300及所述第二曲轴400上安装多个活动甩块800以增加惯性动力,并且还可以在一个活动甩块800上连接多个活动甩块800以增加惯性动力。为了增加本装置的稳定性,通过在所述连杆轴颈处设置力臂310,再在所述力臂310上连接一个或者多个所述活动甩块800。为了便于启动本装置,可以使用蓄电池及及调速器起动供直流电动机100转动,再带动直流发电机700发电,直流发电机700发出的电一部分充入蓄电池中,另一部分供应直流电动机100继续运转做功,带动直流发电机700发电,形成一个电力自循环供应系统。直流电动机100启动后带动交流发电机700发电,交流发电机700能够和交流电动机100形成动力循环转换。

活动甩块800可以在力臂310上自由旋转或者限位旋转,金属钢铁可以作为活动惯性甩球与力臂310连接旋转。

齿轮玻箱转动带动上下两端的第一曲轴300及第二曲轴400正反转旋转,在安装有多条所述第一曲轴300及所述第二曲轴400时,可以在每一所述第一曲轴300或者所述第二曲轴400的上下两端各安装一齿轮变速箱,每一所述第一曲轴300及所述第二曲轴400之间连接有多个所述第一转动轴200,多个所述第一转动轴200之间通过皮带传动连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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