[發(fā)明專利]一種改進(jìn)的高效純機(jī)械式換向機(jī)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611109293.2
• 申請(qǐng)日: 2016-12-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106763621B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳國(guó)慶;張旭東;吳樹(shù)謙;茅靖峰;朱維南;宋晨光;曹陽(yáng);霍偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類號(hào): F16H37/12
• 分類號(hào): F16H37/12
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 錢(qián)靚

本發(fā)明公開(kāi)了一種改進(jìn)的高效純機(jī)械式換向機(jī)構(gòu)，包括兩個(gè)自由擺陀、兩組自動(dòng)雙向換向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、一組過(guò)渡傳動(dòng)輪組、一組主軸傳動(dòng)輪組、一個(gè)能源轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和各自對(duì)應(yīng)的繞轉(zhuǎn)軸桿，兩個(gè)自由擺陀繞轉(zhuǎn)主軸相互垂直可以最大限度轉(zhuǎn)化利用外部隨機(jī)空間方向的動(dòng)能。每個(gè)擺陀連接兩個(gè)方向相反的棘輪換向結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)沿某一固定旋轉(zhuǎn)方向直接驅(qū)動(dòng)主軸傳動(dòng)輪，另外一個(gè)沿相反方向旋轉(zhuǎn)直接或間接地驅(qū)動(dòng)主軸傳動(dòng)輪，通過(guò)一定的配合可以實(shí)現(xiàn)擺陀的隨機(jī)旋轉(zhuǎn)或往復(fù)擺動(dòng)都是合力驅(qū)動(dòng)主軸傳動(dòng)輪沿固定方向旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)能源轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能或直接發(fā)電。本技術(shù)方案具有自動(dòng)換向、結(jié)構(gòu)緊湊、易于維護(hù)，且傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的高效純機(jī)械式換向機(jī)構(gòu)，特別是實(shí)現(xiàn)由往復(fù)擺動(dòng)或非固定方向旋轉(zhuǎn)向某一固定旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換的高效轉(zhuǎn)換裝置及安全維護(hù)方法。

背景技術(shù)：

近年來(lái)可再生能源的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用得到了廣泛的關(guān)注，也取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。然而由于風(fēng)能、潮汐能、波浪能等可再生能源，不論是流動(dòng)的方向還是動(dòng)能的大小，都具有較大的隨機(jī)性。因此在其開(kāi)發(fā)利用的過(guò)程中除了要考慮穩(wěn)定輸出，還要考慮穩(wěn)定換向。

目前最常用的動(dòng)力運(yùn)動(dòng)方式為繞軸旋轉(zhuǎn)，所以需要一種實(shí)現(xiàn)由往復(fù)擺動(dòng)或非固定方向旋轉(zhuǎn)向某一固定旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)換的換向機(jī)構(gòu)。如自動(dòng)機(jī)械式手表中有上條換向機(jī)構(gòu)，但只提到換向小介輪60a、60b與換向大介輪40a、40b單向棘輪嚙合，并未給出棘輪的具體配合形式，而且在雙向轉(zhuǎn)換嚙合時(shí)消除對(duì)反方向傳動(dòng)軸的影響方面缺少考慮；另，如雙向超越離合器換向控制機(jī)構(gòu)改進(jìn)設(shè)計(jì)了應(yīng)用于機(jī)械傳動(dòng)中的單向動(dòng)力輸出和逆止輸出的雙向超越離合器換向控制機(jī)構(gòu)，解決了非停機(jī)狀態(tài)的換向問(wèn)題，然而換向過(guò)程仍需要人為操縱換向桿。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是為了克服以上的不足，提供一種實(shí)現(xiàn)往復(fù)擺動(dòng)和隨機(jī)雙向旋轉(zhuǎn)向某一固定方向旋轉(zhuǎn)的自動(dòng)和高效轉(zhuǎn)換的改進(jìn)的高效純機(jī)械式換向機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種改進(jìn)高效純機(jī)械式換向機(jī)構(gòu)，包括兩個(gè)自由擺陀、兩組自動(dòng)雙向換向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、一組過(guò)渡傳動(dòng)輪組、一組主軸傳動(dòng)輪組、一個(gè)能源轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，第一自由擺陀同軸連接有第一自動(dòng)雙向換向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，第一自動(dòng)雙向換向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與過(guò)渡傳動(dòng)輪組嚙合連接，過(guò)渡傳動(dòng)輪組與主軸傳動(dòng)輪組嚙合連接，主軸傳動(dòng)輪組與第二自動(dòng)雙向換向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)嚙合連接，主軸傳動(dòng)輪組同軸連接有能源轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，第二自動(dòng)雙向換向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)同軸連接有第二自由擺陀，第一自由擺陀與第二自由擺陀繞轉(zhuǎn)軸桿相互垂直。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：第一自動(dòng)雙向換向調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)換向方向相反的棘輪換向結(jié)構(gòu)，且其中的第一自由擺陀與第一軸桿、第一棘輪換向結(jié)構(gòu)和第二棘輪換向結(jié)構(gòu)的內(nèi)輪與第一軸桿之間采用軸向定位以防止產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而第一棘輪換向結(jié)構(gòu)和第二棘輪換向結(jié)構(gòu)的外輪則繞第一軸桿沿相反方向旋轉(zhuǎn)；其中的第二自由擺陀與第四軸桿、第三棘輪換向結(jié)構(gòu)和第四棘輪換向結(jié)構(gòu)的內(nèi)輪與第四軸桿之間采用軸向定位以防止產(chǎn)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，第三棘輪換向結(jié)構(gòu)和第四棘輪換向結(jié)構(gòu)的換向外輪則繞第四軸桿沿相反方向旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：過(guò)渡傳動(dòng)輪組包含過(guò)渡傳動(dòng)輪組的上傳動(dòng)輪和過(guò)渡傳動(dòng)輪組的下傳動(dòng)輪兩個(gè)傳動(dòng)齒輪，過(guò)渡傳動(dòng)輪組的上傳動(dòng)輪與過(guò)渡傳動(dòng)輪組的下傳動(dòng)輪之間的軸向間距與第一棘輪換向結(jié)構(gòu)和第二棘輪換向結(jié)構(gòu)之間的軸向間距一致，且過(guò)渡傳動(dòng)輪組的上傳動(dòng)輪與過(guò)渡傳動(dòng)輪組的下傳動(dòng)輪與第二軸桿之間采用軸向定位以保持相同的角速度旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：主軸傳動(dòng)輪組和第三軸桿、能源轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的內(nèi)轉(zhuǎn)子和第三軸桿之間采用軸向定位，主軸傳動(dòng)輪組通過(guò)第三軸桿帶動(dòng)能源轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的內(nèi)轉(zhuǎn)子以保持同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：過(guò)渡傳動(dòng)輪組可以沿第二軸桿的軸心線方向移動(dòng)以切出過(guò)渡傳動(dòng)，使第一棘輪換向結(jié)構(gòu)的扭矩?zé)o法傳遞到主軸傳動(dòng)輪組。

本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：過(guò)渡傳動(dòng)輪組的上傳動(dòng)輪、過(guò)渡傳動(dòng)輪組的下傳動(dòng)輪、第一棘輪換向結(jié)構(gòu)和第二棘輪換向結(jié)構(gòu)的半徑滿足以下條件：