氣動式傳動裝置及氣動式傳動系統的製作方法

2023-04-24 01:47:01 4

專利名稱：氣動式傳動裝置及氣動式傳動系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種傳動裝置和傳動系統，尤其涉及一種在發電領域應用的氣動式傳動裝置和氣動式傳動系統。
背景技術：
目前，電能被廣泛應用在動力、照明、冶金、化學、紡織、通信、廣播等各個領域，是科學技術發展、國民經濟騰飛的主要動力。隨著社會不斷發展，對於電能的需求越來越高。現有的發電方式主要有:火力發電，水裡發電，風能發電以及太陽能發電。除此之外，還有一種浮力發電系統，該系統包含發電機和動力設備，動力設備提供發電機運轉動能，動力設備包含儲液槽、氣浮裝置、供氣裝置、墜體裝置以及傳動裝置。但目前現有的利用浮力發電的裝置和系統結構比較複雜，佔地面積大，使用成本高。尤其是帶動發電機的動力設備其能耗較高，導致發電效率較低。

實用新型內容本實用新型的目的在於在此提供一種結構簡單的氣動式傳動裝置。本實用新型是這樣實現的，構造一種氣動式傳動裝置，其特徵在於:包括浮力裝置，所述浮力裝置包括容器、充氣後體積膨脹的浮力體、輸氣管和傳動杆，浮力體設置在容器內且浮力體與輸氣管相連，傳動杆包括與輸氣管鉸接的連接部以及設置在連接部兩端的彼此之間留有輸氣管讓位間隙的兩個傳動部:所述傳動杆的傳動部連接安裝在機架上的動力輸出軸。根據本 實用新型所述的氣動式傳動裝置，其特徵在於:所述輸氣管通過控制閥與傳動杆的連接部鉸接，所述控制閥包括殼體以及設置在殼體內部的與殼體轉動配合的轉子，所述轉子安裝在傳動杆的連接部上，所述殼體上設置有進氣孔和排氣孔，殼體內設置有與進氣孔連通的進氣通道以及與排氣孔連通的排氣通道;所述輸氣管包括與浮力體相連的進氣支管和排氣支管，進氣支管與進氣通道相連，排氣支管與排氣通道相連；進氣通道內設置有進氣塞體，進氣通道內還設置有位於進氣支管與進氣孔之間的進氣通道擋肩，進氣塞體上設置有進氣塞體擋肩，進氣塞體上套接有進氣塞體復位彈簧，進氣塞體復位彈簧位於進氣通道擋肩和進氣塞體擋肩之間；排氣通道內設置有排氣塞體，排氣通道內還設置有位於排氣支管與排氣孔之間的排氣通道擋肩，排氣塞體上設置有排氣塞體擋肩，排氣塞體上套接有排氣塞體復位彈簧，排氣塞體復位彈簧位於排氣通道擋肩和排氣塞體擋肩之間。當傳動杆由下向上運動時，轉子僅對排氣塞體施加壓力，使得排氣孔與排氣支管之間被排氣塞體堵塞，且進氣塞體在進氣塞體復位彈簧作用下遠離進氣孔，使得進氣孔與進氣支管連通；當傳動杆由上向下運動時，轉子僅對進氣塞體施加壓力，使得進氣孔進氣支管之間被進氣塞體堵塞，且排氣塞體在排氣塞體復位彈簧作用下遠離排氣孔，使得排氣孔與排氣支管連通。根據本實用新型所述的氣動式傳動裝置，其特徵是:所述傳動杆為U形。根據本實用新型所述的氣動式傳動裝置，其特徵是:所述浮力體為橡膠球。一種氣動式傳動系統，其特徵是:包括至少兩個並列排布的權利要求1所述的氣動式傳動裝置，相鄰兩個傳動杆的相鄰的傳動部之間連接有安裝在機架上的中間傳動軸，並列排布的各個浮力裝置中位於兩端的浮力裝置的傳動杆的外側傳動部連接有安裝在機架上的動力輸出軸。根據本實用新型所述的氣動式傳動系統，其特徵是:所述輸氣管通過控制閥與傳動杆的連接部鉸接，所述控制閥包括殼體以及設置在殼體內部的與殼體轉動配合的轉子，所述轉子安裝在傳動杆的連接部上，所述殼體上設置有進氣孔和排氣孔，殼體內設置有與進氣孔連通的進氣通道以及與排氣孔連通的排氣通道；所述輸氣管包括與浮力體相連的進氣支管和排氣支管，進氣支管與進氣通道相連，排氣支管與排氣通道相連；進氣通道內設置有進氣塞體，進氣通道內還設置有位於進氣支管與進氣孔之間的進氣通道擋肩，進氣塞體上設置有進氣塞體擋肩，進氣塞體上套接有排氣塞體復位彈簧，進氣塞體復位彈簧位於進氣通道擋肩和進氣塞體擋肩之間；排氣通道內設置有排氣塞體，排氣通道內還設置有位於排氣支管與排氣孔之間的排氣通道擋肩，排氣塞體上設置有排氣塞體擋肩，排氣塞體上套接有排氣塞體復位彈簧，排氣塞體復位彈簧位於排氣通道擋肩和排氣塞體擋肩之間。當傳動杆由下向上運動時，轉子僅對排氣塞體施加壓力，使得排氣孔與排氣支管之間被排氣塞體堵塞，且進氣塞體在進氣塞體復位彈簧作用下遠離進氣孔，使得進氣孔與進氣支管連通；當傳動杆由上向下運動時，轉子僅對進氣塞體施加壓力，使得進氣孔與進氣支管之間被進氣塞體堵塞，且排氣塞體在排氣塞體復位彈簧作用下遠離排氣孔，使得排氣孔與排氣支管連通。根據本實用新型所述的氣動式傳動系統，其特徵是:所述殼體內設置有進氣塞體限位結構，進氣塞體限位結構位於轉子與進氣塞體擋肩之間，殼體內設置有排氣塞體限位結構，排氣塞體限位結構位於轉子與排氣塞體擋肩之間。根據本實用新型所述的氣動式傳動系統，其特徵是:所述傳動杆為U形，相鄰兩個傳動杆之間的夾角為大於O度且小於180度。根據本實用新型所述的氣動式傳動系統，其特徵是:包括4個浮力裝置，各個浮力裝置的傳動杆按照中間傳動軸的周向依次相間90度夾角設置。根據本實用新型所述的氣動式傳動系統，其特徵是:所述浮力體為橡膠球。本實用新型的有益效果是:(1)本實用新型的氣動式傳動裝置結構簡單，傳動效率高，可作為動力裝置使用，尤其適合用於浮力發電領域，環保節能，維護方便，成本低廉，且發電效率高。(2)本實用新 型的氣動式傳動系統結構簡單，運轉穩定，傳動效率高，可作為動力裝置使用，尤其適合用於浮力發電領域，環保節能，維護方便，成本低廉，且發電效率聞。

圖1為由4套浮力裝置組成的氣動式傳動系統的示意圖；圖2為圖1中A區域的放大圖；圖3為控制閥的內部結構示意圖；圖中:1、容器，2、浮力體，3、傳動部，4、連接部，5、動力輸出軸，6、中間傳動軸，7、排氣支管，8、殼體，801、排氣通道擋肩，802、排氣孔，803、排氣塞體復位彈簧，804、排氣塞體擋肩，805、排氣塞體限位結構，806、排氣塞體，807、轉子，808、進氣塞體，809、進氣塞體限位結構，811、進氣通道擋肩，812、進氣塞體擋肩，813、進氣塞體復位彈簧，814、進氣孔，815、排氣通道，816、進氣通道，9、進氣支管，10、輸氣管，11、輸氣管讓位間隙。
具體實施方式
下面結體附圖1-3和具體實施方式
對本實用新型進一步說明:如圖1和圖2所示，本實用新型所述的氣動式傳動裝置，包括浮力裝置，所述浮力裝置包括容器1、充氣後體積膨脹的浮力體2、輸氣管10和傳動杆，浮力體2設置在容器I內且浮力體2與輸氣管10相連，傳動杆包括與輸氣管10鉸接的連接部4以及設置在連接部4兩端的彼此之間留有輸氣管讓位間隙11的兩個傳動部3 ;所述傳動杆的兩個傳動部3分別連接有安裝在機架上的動力輸出軸5，也就是將圖1中的單獨一套浮力裝置進行應用。使用時，向容器I內灌水，將輸氣管與氣源相連，利用輸氣管以及浮力體2自身的重力使浮力體下沉至水底，然後通過輸氣管向浮力體內充氣，浮力體2在充氣後體積膨脹，膨脹後的浮力體會由水底浮起，利用水的浮力可藉助輸氣管驅動傳動杆轉動，進而帶動動力輸出軸轉動180度後，將浮力體內氣體排出，這時浮力體藉助重力可下沉，在下沉過程中會藉助輸氣管驅動傳動杆轉動，進而帶動力輸出軸繼續轉動180度，這樣周而復始，可使動力輸出軸持續轉動。動力輸出軸可與需要帶動的機械相連，使得本實用新型的氣動式傳動裝置可作為一個動力裝置使用。例如動力輸出軸可與發電機相連，這樣就可使用本實用新型的上述氣動式傳動裝置進行發電。上述浮力體可為一個橡膠製成的球體，該球體充氣後體各膨脹，排氣後氣體收縮。當然，上述浮力體也可為其它充氣後體積可膨脹的材料製成。上述傳動杆的實施方式有多種，例如可為V形等。為了便於加工以及設置和安裝，所述傳動杆為U形，如圖1所示，U形傳動杆的連接部和兩個傳動部可分別加工成型，然後通過螺栓相互組裝成一體。為了通過簡單的結構實現浮力體的自動充放氣，所述輸氣管10通過控制閥與傳動杆的連接部鉸接，所述控制閥包括殼體8以及設置在殼體8內部的與殼體轉動配合的轉子807，所述轉子807安裝在傳動杆的連接部4上，所述殼體8上設置有進氣孔814和排氣孔802，殼體8內設置有與進氣孔814連通的進氣通道816以及與排氣孔802連通的排氣通道815 ;所述輸氣管10包括與浮力體2相連的進氣支管9和排氣支管7，進氣支管9與進氣通道816相連，排氣支管7與排氣通道815相連；進氣通道816內設置有進氣塞體808，進氣通道816內還設置有位 於進氣支管9與進氣孔814之間的進氣通道擋肩811，進氣塞體808上設置有進氣塞體擋肩812，進氣塞體808上套接有進氣塞體復位彈簧813，進氣塞體復位彈簧813位於進氣通道擋肩811和進氣塞體擋肩812之間；排氣通道815內設置有排氣塞體806，排氣通道815內還設置有位於排氣支管7與排氣孔802之間的排氣通道擋肩801，排氣塞體806上設置有排氣塞體擋肩804，排氣塞體806上套接有排氣塞體復位彈簧803，排氣塞體復位彈簧803位於排氣通道擋肩801和排氣塞體擋肩804之間；當傳動杆由下向上運動時，轉子807僅對排氣塞體806施加壓力，使得排氣孔802與排氣支管7之間被排氣塞體806堵塞，且進氣塞體808在進氣塞體復位彈簧813作用下遠離進氣孔814，使得進氣孔814與進氣支管9連通；當傳動杆由上向下運動時，轉子807僅對進氣塞體808施加壓力，使得進氣孔814與進氣支管9之間被進氣塞體808堵塞，且排氣塞體806在排氣塞體復位彈簧803作用下遠離排氣孔802，使得排氣孔802與排氣支管7連通。上述控制閥在使用時，在浮力體上升過程中，排氣孔與排氣支管之間被堵塞，無法排氣，可保證浮力體具有穩定的浮力支撐其持續上升；在浮力體下降過程中，進氣孔與進氣支管之間被堵塞，浮力體只能排氣，不能充氣，可使浮力體迅速下沉。這樣可保證浮力體迅速上升和下沉，也簡化了用於控制浮力體充氣和排氣的系統，通過簡單的結構實現了浮力體穩定的充氣和排氣。在上述基礎上，為了提高傳動的連續性和穩定性，有效提高動力輸出軸的轉速，本實用新型還提供了一種氣動式傳動系統，如圖1所示，包括至少兩個並列排布的上述浮力裝置，相鄰兩個傳動杆的相鄰的傳動部3之間連接有安裝在機架上的中間傳動軸6，並列排布的各個浮力裝置中位於兩端的浮力裝置的傳動杆的外側傳動部連接有安裝在機架上的動力輸出軸5。採用上述結構，使用時，每個傳動杆的上升或下降會相應的通過中間傳動軸帶動其他傳動杆的上升或下降，從而可有效提高傳動的連續性和穩定性，也可提高動力輸出軸的轉速。在上述基礎上，上述氣動式傳動系統中也可使用上述控制閥來實現浮力體的自動充放氣。進一步的是，為了控制進氣塞體和排氣塞體在各自復位彈簧作用下的回彈位置，防止進氣塞體或排氣塞體與殼體內結構發生不必要的衝撞，如圖3所不,所述殼體8內位於轉子807與進氣塞體擋肩812之間設置有進氣塞體限位結構809，殼體8內位於轉子807與排氣塞體擋肩804之間設置有排氣塞體限位結構805。
雖然通過設置多個浮力裝置可顯著提高傳動功率，但在供氣過程中，由於操作不當也有可能出現死點，出現死點時，雖然可通過手動調整使系統繼續工作，但這樣勢必影響整個系統長期穩定的運行。為了克服上述不足，所述傳動杆為U形，相鄰兩個傳動杆之間的夾角為大於O度且小於180度。由於相鄰的傳動杆之間都存在夾角，因此當其中一個傳動杆位於死點位置時，與它相鄰的傳動杆不會位於死點位置，其他傳動杆的運動會帶動該傳動杆轉過死點位置繼續轉動，所以採用上述結構可有效避免死點位置，保證系統持續穩定正常運轉。在上述基礎上，一方面使結構簡化，減少設備佔地面積，另一方面保證該系統擁有較高的傳動功率，如圖1所示，該系統包括4個浮力裝置，各個浮力裝置的傳動杆按照中間轉動軸的周向依次相間90度夾角設置。
權利要求1.一種氣動式傳動裝置，其特徵在於: 包括浮力裝置，所述浮力裝置包括容器(I)、充氣後體積膨脹的浮力體(2)、輸氣管(10)和傳動杆，浮力體(2)設置在容器(I)內且浮力體(2)與輸氣管(10)相連，傳動杆包括與輸氣管(10)鉸接的連接部(4)以及設置在連接部(4)兩端的彼此之間留有輸氣管讓位間隙(11)的兩個傳動部(3); 所述傳動杆的傳動部(3)連接安裝在機架上的動力輸出軸(5)。
2.根據權利要求1所述的氣動式傳動裝置，其特徵是: 所述輸氣管(10)通過控制閥與傳動杆的連接部(4)鉸接，所述控制閥包括殼體(8)以及設置在殼體(8 )內部的與殼體轉動配合的轉子(807 )，所述轉子(807 )安裝在傳動杆的連接部(4)上，所述殼體(8)上設置有進氣孔(814)和排氣孔(802)，殼體(8)內設置有與進氣孔(814)連通的進氣通道(816)以及與排氣孔(802)連通的排氣通道(815)； 所述輸氣管包括與浮力體(2)相連的進氣支管(9)和排氣支管(7)，進氣支管(9)與進氣通道(816)相連，排氣支管(7)與排氣通道(815)相連； 進氣通道(816)內設置有進氣塞體(808)，進氣通道(816)內還設置有位於進氣支管(9)與進氣孔(814)之間的進氣通道擋肩(811)，進氣塞體上設置有進氣塞體擋肩(812)； 進氣塞體(808)上套接有進氣塞體復位彈簧(813)，進氣塞體復位彈簧(813)位於進氣通道擋肩(811)和進氣塞體擋肩(812)之間；排氣通道(815)內設置有排氣塞體(806)，排氣通道(815)內還設置有位於排氣支管(7)與排氣孔(802)之間的排氣通道擋肩(801)，排氣塞體(806 )上設置有排氣塞體擋肩(804 )，排氣塞體(806 )上套接有排氣塞體復位彈簧(803)，排氣塞體復位彈簧(803)位於排氣通道擋肩(801)和排氣塞體擋肩(804)之間。
3.根據權利要求1所述的氣動式傳動裝置，其特徵是:所述傳動杆為U形。
4.根據權利要求1所述的氣動式傳動裝置，其特徵是:所述浮力體(2)為橡膠球。
5.一種氣動式傳動系統，其特徵是:包括至少兩個並列排布的權利要求1所述的氣動式傳動裝置，相鄰兩個傳動杆的相鄰的傳動部之間連接有安裝在機架上的中間傳動軸(6)，並列排布的各個浮力裝置中位於兩端的浮力裝置的傳動杆的外側傳動部連接有安裝在機架上的動力輸出軸(5)。
6.根據權利要求5所述的氣動式傳動系統，其特徵是:所述輸氣管(10)通過控制閥與傳動杆的連接部鉸接，所述控制閥包括殼體(8)以及設置在殼體(8)內部的與殼體轉動配合的轉子(807 )，所述轉子(807 )安裝在傳動杆的連接部(4 )上，殼體(8 )上設置有與進氣孔(814)連通的進氣通道(816)以及與排氣孔(802)連通的排氣通道(815): 所述輸氣管包括與浮力體(2)相連的進氣支管(9)和排氣支管(7)，進氣支管(9)與進氣通道(816)相連，排氣支管(7)與排氣通道(815)相連； 進氣通道(816)內設置有進氣塞體(808)，進氣通道(816)內還設置有位於進氣支管(9)與進氣孔(814)之間的進氣通道擋肩(811)，進氣塞體上設置有進氣塞體擋肩(812)， 進氣塞體(808)上套接有排氣塞體復位彈簧(813)，進氣塞體復位彈簧(813)位於進氣通道擋肩(811)和進氣塞體擋肩(812)之間； 排氣通道(815)內設置有排氣塞體(806)，排氣通道(815)內還設置有位於排氣支管(7)與排氣孔(802)之間的排氣通道擋肩(801)，排氣塞體(806)上設置有排氣塞體擋肩(804 )，排氣塞體(806 )上套接有排氣塞體復位彈簧(803 )，排氣塞體復位彈簧(803 )位於排氣通道擋肩(801)和排氣塞體擋肩(804)之間。
7.根據權利要求6所述的氣動式傳動系統，其特徵是:所述殼體(8)內設置有進氣塞體限位結構(809 )，進氣塞體限位結構(809 )位於轉子(807 )與進氣塞體擋肩(812 )之間，殼體(8)內設置有排氣塞體限位結構(805)，排氣塞體限位結構(805)位於轉子(807)與排氣塞體擋肩(804)之間。
8.根據權利要求5所述的氣動式傳動系統，其特徵是:所述傳動杆為U形，相鄰兩個傳動杆之間的夾角為大於O度且小於180度。
9.根據權利要求8所述的氣動式傳動系統，其特徵是:包括4個浮力裝置，各個浮力裝置的傳動杆按照中間傳動軸的周向依次相間90度夾角設置。
10.根據權利要求5所·述的氣動式傳動系統，其特徵是:所述浮力體(2)為橡膠球。
專利摘要本實用新型提供一種氣動式傳動裝置，其特徵在於包括浮力裝置，所述浮力裝置包括容器、充氣後體積膨脹的浮力體、輸氣管和傳動杆，浮力體設置在容器內且浮力體與輸氣管相連，傳動杆包括與輸氣管鉸接的連接部以及設置在連接部兩端的彼此之間留有輸氣管讓位間隙的兩個傳動部；所述傳動杆的傳動部連接安裝在機架上的動力輸出軸。本實用新型的氣動式傳動裝置結構簡單，傳動效率高，可作為動力裝置使用，尤其適合用於浮力發電領域，環保節能，維護方便，成本低廉，且發電效率高。
文檔編號F16H47/00GK203130356SQ201320027050
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月18日 優先權日2013年1月18日
發明者青光雲 申請人:青光雲