一種環保高效的多發條儲能釋能裝置的製作方法

2023-11-10 20:18:57

專利名稱：一種環保高效的多發條儲能釋能裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及機械儲能裝置，尤其涉及發條儲能及釋放能量裝置。
背景技術：
目前的儲能方式最普通的是蓄電池儲能以及多化學物質熵轉變時的儲能。這些儲 能方式都存在著汙染、老化、壽命短等不足。發條作為一種可存儲能量的機械儲能裝置，通過 使發條發生彈性形變將機械能轉 換成彈性勢能，達到儲存目的，具有轉換效率高、節能、無環境汙染、易於製作等優點，是未 來儲能的優選。目前主要應用於鐘錶玩具等方面，其不足是儲存的能量較小，動力不強，一 般採用單發條結構，儲能效率小，能量釋放方式簡單，如鐘錶採用重錘式結構釋放，只能獲 得單一速度，玩具車等，上勁後即快速釋放，無恆定調速裝置。

發明內容
本發明的目的在於克服現有鐘錶玩具等發條儲能效率小和能量釋放不可調等缺 點，提出一種多發條儲能、釋能可調的儲能、釋能裝置，即一種環保高效多發條儲能釋能器。本發明的技術方案是一種環保高效多發條儲能釋能裝置，包括箱體、輸入部分、 儲能部分和輸出部分，輸入部分、儲能部分和輸出部分安裝在箱體內，其特徵在於所述輸入 部分由輸入軸和輸入主動輪組成，所述輸入軸是直長軸，輸入軸通過軸承支承在箱體上，軸 的前端伸出箱體，與外部輸入源連接，所述輸入主動輪是軸套一端帶有圓盤的法蘭式輪，中 心設有軸孔，輸入主動輪安裝在輸入軸的前部，軸孔與輸入軸緊密連接，輸入主動輪上設有 防止輸入主動輪反向轉動的棘輪；所述儲能部分由η個發條儲能單元串聯組成，所述發條 儲能單元由發條和被動/主動輪組成，被動/主動輪是軸套前端帶有圓盤的法蘭式輪，沿圓 盤的圓周設有一圈側壁，呈圓盤盒狀，被動/主動輪中心設有軸孔，滑動安裝在輸入軸的中 後部，所述發條的圓心端與前一級發條儲能單元的被動/主動輪的軸套部分固定連接，發 條的外圓端與本級的被動/主動輪前端的圓盤盒的側壁固定連接，其中第一級發條儲能單 元的發條的圓心端與輸入主動輪的軸套固定連接，第η個發條儲能單元的被動/主動輪的 軸套與輸出部分連接，第η個發條儲能單元的被動/主動輪的軸套通過軸承支承在輸入軸 上；所述輸出部分包括輸出齒輪和釋能調速器，所述輸出齒輪安裝在第η個發條儲能單元 的被動/主動輪的軸套上，與被動/主動輪的軸套緊密連接，安裝齒輪部位的箱體上開有與 負載連接的口，所述釋能調速器由制動吸盤和電磁控制器組成，制動吸盤是中心設有軸孔 的輪盤，制動吸盤安裝在第η個發條儲能單元的被動/主動輪的軸套上，與被動/主動輪的 軸套間隙連接，電磁控制器控制對制動吸盤磁力大小。本發明所述的一種環保高效多發條儲能釋能裝置，其特徵在於所述儲能部分的η 個發條儲能單元的η的取值範圍為1-100的整數。本發明所述的一種環保高效多發條儲能釋能裝置，其特徵在於所述電磁控制器由 置於線圈內的鐵芯和直流電源調節器組成，線圈通過直流電源調節器與外部直流電源連接，鐵芯與制動吸盤接靠，直流電源調節器調節線圈的直流電的大小，控制對制動吸盤磁力 大小。本發明的工作原理外力通過輸入軸輸入，帶動主動輪旋轉，為第一發條儲能單元 的發條上勁，第一發條儲能單元發條外圓端與第一被動/主動輪相聯，從而帶動第一被動/ 主動輪旋轉。第一被動/主動輪通過第二發條儲能單元的發條又與第二被動主動輪相聯， 第一被動主/動輪又為第二發條儲能單元的發條上勁，依此類推，為N個發條儲能單元的發 條上勁。第N個發條儲能單元的被動/主動輪的軸套同時是輸出軸，輸出齒輪由被動/主 動輪的軸套帶動向外輸出能量。通過釋能調速器，根據負載設備轉數要求調節被動/主動 輪軸套的轉速，使輸出齒輪的轉數滿足負載轉速要求。能量釋放調速過程是根據負載所需 要的轉數通過調節線圈電流的大小來改變制動吸盤磁力大 小，達到控制被動/主動輪軸套 的轉速的目的。線圈的電流由一個或多個蓄電池來提供。本發明的多發條儲能釋能裝置在工作過程中，可η個儲能單元的發條一次性上滿 勁即能量儲滿再恆速釋放，也可以邊儲能邊釋放，即儲能與釋能同時進行。本發明與現有技術相比的有益效果是1、採用了多發條儲能，儲能容量大，解決了 單一發條儲能容量不足的缺點。2、採用釋能調速裝置，可使能量根據負載要求的轉速釋放， 可滿足多種工況的需要。3、本裝置結構簡單，製造容易，成本低，具有廣泛的應用範圍。4、 本裝置對環境沒有任何汙染，是清潔型儲能裝置。


本發明有附圖一幅，是本發明的結構示意圖。附圖中，1、軸承，2、後端蓋，3、輸出齒輪，4、平鍵，5、銅套，6、平鍵，7、箱體，8、前端蓋，9、軸 承，10、輸入軸，11、棘柱，12、棘輪，13、輸入主動輪，14、發條，15、輸入被動/主動輪，16、軸
承，17、末級被動/主動輪，18、制動吸盤，19、鐵芯，20、線圈，21、直流電源調節器。
具體實施例方式實施例由輸入軸10、輸入主動輪13、多個被動/主動輪15、輸出齒輪3、多個發條 14、釋能調速器、棘輪單向機構以及箱體7、前端蓋8、後端蓋2和軸承1、9等構成。上述部 件安裝在箱體內，輸入軸10是直長軸，輸入軸10的前後兩端通過兩組軸承1、9支承在箱體 的前後端蓋8、2上，軸的前端伸出前端蓋8，與外部輸入源連接，輸入主動輪13是軸套一端 帶有圓盤的法蘭式輪，通過中心軸孔安裝在輸入軸10的前部，軸孔與輸入軸10用平鍵6緊 密連接，輸入主動輪13上設有防止輸入主動輪反向轉動的棘輪12，箱體7上與棘輪12對應 的部位設有與棘輪相配合的棘柱11 ；輸入主動輪13的軸套與第一發條儲能單元的發條14 的圓心端固定鉚接；被動/主動輪15是軸套前端帶有圓盤的法蘭式輪，沿圓盤的圓周設有 一圈側壁，呈圓盤盒狀，被動/主動輪15中心設有軸孔，軸孔內鑲嵌有銅套5，銅套5滑動 安裝在輸入軸10的中後部，第一發條儲能單元的發條14的外圓端與第一發條儲能單元的 被動/主動輪15前端的圓盤盒的側壁固定鉚接，第二發條儲能單元的發條14的圓心端固 定鉚接在第一發條儲能單元的被動/主動輪15的軸套上，發條14的外圓端與第二發條儲 能單元的被動/主動輪15前端的圓盤盒的側壁鉚接；依此方式串聯20個發條儲能單元，第 20個發條儲能單元的被動/主動輪15的軸套與輸出齒輪3連接，輸出齒輪3安裝在第20個儲能被動/主動輪15的軸套上，與被動/主動輪15的軸套用平鍵4緊密連接，安裝齒輪 部位的箱體7上開有與負載連接的口，第20個發條儲能單元的被動/主動輪15的軸套通 過軸承16支承 在輸入軸10上；釋能調速器由制動吸盤18和電磁控制器組成，制動吸盤18 是中心設有軸孔的輪盤，制動吸盤安裝在第20個發條儲能單元的被動/主動輪的軸套上， 與被動/主動輪的軸套間隙連接，電磁控制器控制對制動吸盤的磁力大小。電磁控制器由 置於線圈20內的鐵芯19和直流電源調節器21組成，線圈20通過直流電源調節器與外部 直流電源連接，鐵芯19與制動吸盤18接靠。直流電源由若干蓄電池組成，直流電源調節器 通過控制若干電池控制器控制接入線圈的直流電流的大小，電池控制器布置在前後端蓋及 已箱體兩側。
權利要求
一種環保高效多發條儲能釋能裝置，包括箱體、輸入部分、儲能部分和輸出部分，輸入部分、儲能部分和輸出部分安裝在箱體內，其特徵在於所述輸入部分由輸入軸(10)和輸入主動輪(13)組成，所述輸入軸(10)是直長軸，輸入軸(10)通過軸承支承在箱體上，軸的前端伸出箱體，與外部輸入源連接，所述輸入主動輪(13)是軸套一端帶有圓盤的法蘭式輪，中心設有軸孔，輸入主動輪(13)安裝在輸入軸(10)的前部，軸孔與輸入軸緊密連接，輸入主動輪(13)上設有防止輸入主動輪反向轉動的棘輪(12)；所述儲能部分由n個發條儲能單元串聯組成，所述發條儲能單元由發條(14)和被動/主動輪(15)組成，被動/主動輪(15)是軸套前端帶有圓盤的法蘭式輪，沿圓盤的圓周設有一圈側壁，呈圓盤盒狀，被動/主動輪(15)中心設有軸孔，滑動安裝在輸入軸(10)的中後部，所述發條(14)的圓心端與前一級發條儲能單元的被動/主動輪(15)的軸套部分固定連接，發條(14)的外圓端與本級的被動/主動輪(15)前端的圓盤盒的側壁固定連接，其中第一級發條儲能單元的發條(14)的圓心端與輸入主動輪(13)的軸套固定連接，第n個發條儲能單元的被動/主動輪(15)的軸套與輸出部分連接，第n個發條儲能單元的被動/主動輪(15)的軸套通過軸承(16)支承在輸入軸(10)上；所述輸出部分包括輸出齒輪(3)和釋能調速器，所述輸出齒輪(3)安裝在第n個發條儲能單元的被動/主動輪(15)的軸套上，與被動/主動輪的軸套緊密連接，安裝齒輪部位的箱體上開有與負載連接的口，所述釋能調速器由制動吸盤(18)和電磁控制器組成，制動吸盤(18)是中心設有軸孔的輪盤，制動吸盤(18)安裝在第n個發條儲能單元的被動/主動輪的軸套上，與被動/主動輪的軸套間隙連接，電磁控制器控制對制動吸盤(18)磁力大小。
2.根據權利要求1所述的一種環保高效多發條儲能釋能裝置，其特徵在於所述儲能部 分的η個發條儲能單元的η的取值範圍為1-100的整數。
3.根據權利要求1所述的一種環保高效多發條儲能釋能裝置，其特徵在於所述電磁控 制器由置於線圈(20)內的鐵芯(19)和直流電源調節器(21)組成，線圈(20)通過直流電源 調節器(21)與外部直流電源連接，鐵芯(19)與制動吸盤(18)接靠，直流電源調節器(21) 調節線圈(20)直流電的大小，控制對制動吸盤(18)磁力大小。
全文摘要
一種環保高效多發條儲能釋能裝置，包括箱體、輸入部分、儲能部分和輸出部分，輸入部分由輸入軸和輸入主動輪組成，儲能部分由n個發條儲能單元串聯組成，輸出部分包括輸出齒輪和釋能調速器。本發明與現有技術相比的有益效果是採用了多發條儲能，儲能容量大，解決了單一發條儲能容量不足的缺點；採用釋能調速裝置，可使能量根據負載要求的轉速釋放，可滿足多種工況的需要；本裝置結構簡單，製造容易，成本低，具有廣泛的應用範圍；本裝置對環境沒有任何汙染，是清潔型儲能裝置。
文檔編號F03G1/00GK101936269SQ201010242059
公開日2011年1月5日 申請日期2010年7月26日 優先權日2010年7月26日
發明者李穎超 申請人:李穎超