CN114483899B - 一种传动机构及直轴式电驱动液压自供循环发动机 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种传动机构及直轴式电驱动液压自供循环发动机，属于机械发电技术领域，包括平行设置的第一输入轴和第二输入轴，第二输入轴通过动力组件与第一输入轴连接，动力组件包括第一旋臂和第二旋臂，第二旋臂沿第二输入轴的径向开有条形滑孔，第二旋臂与第一旋臂之间设有压力旋杆，压力旋杆与第一输入轴平行，压力旋杆一端与第一旋臂连接，另一端与条形滑孔滑动套接。其能够解决现有直轴式电驱动液压自供循环发动机由于安装偏心的动力组件，导致主轴卡死或剪断的技术问题。本申请还公开了一种直轴式电驱动液压自供循环发动机，其只需采用较小功率的电机即可带动整个直轴式电驱动液压自供循环发动机正常运行，有效降低使用成本。

Description

一种传动机构及直轴式电驱动液压自供循环发动机
技术领域
本申请属于机械发电技术领域，尤其涉及一种传动机构及直轴式电驱动液压自供循环发动机。
背景技术
目前，发电领域常规采用如下几种方式进行发电。
火力发电:需要大量消耗煤炭资源，使用煤炭发电成本高，效益低。此外，燃烧煤炭还会排放大量的一氧化碳等工业污染，对环境具有很大的危害作用。
核电发电:前期建设投入成本特别高，布局难以变得常态化，日常维护中还具有核泄漏的风险，后期对核废料的处理也是一个十分复杂的问题。
水电发电:不仅需要投入大量的资金，还对周边的地质环境也有很高的要求，比如要求河流水流量、地势水位落差等等。此外，开发水电站还会造成大量的土地、林地面积被淹没为库区，涉及移民搬迁、征地补偿等问题，不利于社会稳定和谐。
风力发电:同样需要投入大量的资金，在安装考量时也要考虑地势、地质等多重因素。而我国也不是多风的国家，风力发电的效益也比较低。
太阳能发电:的发电量很小，受日照时间、日照强度的限制很大，只适合小型发电使用。废旧太阳能电池板如果处理不好同样会造成很大的污染。
柴油汽油发电:会直接大量消耗石油类不可再生资源，也会排放大量的一氧化碳，对环境造成很大的污染，并且，目前市面上的发电机需要大功率的电机才能带动发电，例如：60KW的发电机需要80马力的柴油发动机才能带动发电，且不能长期持续工作，为了降低作为启动源的电机的功率需求，可于直轴式电驱动液压自供循环发动机的主轴上套装偏心设置的动力组件，并采用启动功率输入加维持功率输入相结合的输入方式，使维持功率总体小于现有电机的功率需求，但偏心设置的动力组件会对主轴施加剪力，使主轴发生不可避免的微小弯曲，导致主轴卡死或导致主轴剪断。
发明内容
本申请的目的在于提供一种传动机构，解决现有直轴式电驱动液压自供循环发动机由于安装偏心的动力组件，导致主轴卡死或剪断的技术问题。
本申请实施例提供了一种传动机构，包括平行设置的第一输入轴和第二输入轴，第二输入轴通过动力组件与第一输入轴连接，所述动力组件包括平行设置的第一旋臂和第二旋臂，所述第一旋臂与第一输入轴连接，所述第二旋臂与第二输入轴连接，第二旋臂沿第二输入轴的径向开有条形滑孔，第二旋臂与第一旋臂之间设有压力旋杆，压力旋杆与第一输入轴平行，压力旋杆一端与第一旋臂连接，另一端与所述条形滑孔滑动套接。
可选的，所述第一旋臂的一端与压力旋杆连接，另一端与第一输入轴连接，第一旋臂与第一输入轴连接的一端沿远离压力旋杆的方向凸设有扇形部。
可选的，所述动力组件还包括惯性扇组，惯性扇组包括若干扇板，扇板均贴覆于所述扇形部的两面。
可选的，所述扇形部和扇板表面均开有若干插孔，且均设有与插孔匹配的若干插柱。
可选的，若干所述扇板包括若干第一扇板和若干第二扇板，所述第一扇板的半径为17cm，第一扇板的圆心角为140°，第一扇板形成圆心角的两条边为直线；所述第二扇板的半径为22.4cm，第二扇板形成圆心角的两条边为曲线，第二扇板开有与第一输入轴匹配的套装孔。
可选的，所述惯性扇组包括两片第一扇板和两片第二扇板，所述扇形部两面分别连有一片第二扇板，第二扇板表面分别连有一片第一扇板，第一扇板与第二扇板的安装角之差为17°。
可选的，所述压力旋杆套装有配重轮，配重轮所在平面位于惯性扇组与第二旋臂之间。
可选的，所述第一输入轴靠近第二输入轴的部分套装有限位套筒，限位套筒与机架固定连接。
本申请实施例还提供了一种直轴式电驱动液压自供循环发动机，包括上述任意一项传动机构，所述第一输入轴套装有第一输入齿轮和第一动力齿轮，第一输入轴通过第一输入齿轮传动连接有摇柄，第一输入轴通过第一动力齿轮传动连接有发电机；所述第二输入轴套装有第二输入齿轮，第二输入轴通过第二输入齿轮传动连接有电机。
可选的，所述发电机的输出端连有液压机构，液压机构设有输出轴，输出轴套装有第一输出齿轮；所述第二输入轴套装有第二动力齿轮，第二动力齿轮与第一输出齿轮传动。
本申请实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的传动机构，首先通过将主轴分割为第一输入轴和第二输入轴两段，减少每段轴的轴长，提升轴受剪力时的刚度；进一步通过设置动力组件包括第一旋臂和第二旋臂，并于两者之间设置压力旋杆，使压力旋杆与第一输入轴和第二输入轴均偏心设置，使其启动时需要更大的输入功率，启动后由于偏心设置的动力组件，将势能转化为动能，利用惯性降低后续输入的维持功率，使维持功率低于现有电机的功率需求；进一步通过设置条形滑孔，使压力旋杆的一端与条形滑孔滑动套接，从而当第一输入轴或第二输入轴发生微小弯曲时，压力旋杆能够沿条形滑孔滑动，以补偿轴向和径向两个方向的形变量，有效防止主轴发生卡死和剪断的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的传动机构的示意图；
图2为本申请实施例提供的传动机构的扇板的示意图；
图3为本申请实施例提供的传动机构的第二旋臂的示意图；
图4为本申请实施例提供的传动机构的第一旋臂的示意图；
图5为本申请实施例提供的直轴式电驱动液压自供循环发动机的示意图。
图6至图9为本申请实施例提供的传动机构的扇板的参数示意图。
附图标记：
1-机架；10-第一输入轴；101-限位套筒；11-第二输入轴；20-第一旋臂；201-扇形部；21-第二旋臂；211-条形滑孔；22-压力旋杆；221-配重轮；23-第一扇板；24-第二扇板；241-套装孔；25-飞轮；30-第一输入齿轮；31-第一动力齿轮；32-第一输出齿轮；33-第二动力齿轮；34-第二输入齿轮；40-摇柄；50-发电机；60-液压机构；61-输出轴；70-电机。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例
请参照图1至图4，本实施例提供了一种传动机构，包括平行设置的第一输入轴10和第二输入轴11，第二输入轴11通过动力组件与第一输入轴10连接，所述动力组件包括平行设置的第一旋臂20和第二旋臂21，所述第一旋臂20与第一输入轴10连接，所述第二旋臂21与第二输入轴11连接，第二旋臂21沿第二输入轴11的径向开有条形滑孔211，第二旋臂21与第一旋臂20之间设有压力旋杆22，压力旋杆22与第一输入轴10平行，压力旋杆22一端与第一旋臂20连接，另一端与所述条形滑孔211滑动套接。首先通过将主轴分割为第一输入轴10和第二输入轴11两段，减少每段轴的轴长，提升轴受剪力时的刚度；进一步通过设置动力组件包括第一旋臂20和第二旋臂21，并于两者之间设置压力旋杆22，使压力旋杆22与第一输入轴10和第二输入轴11均偏心设置，使其启动时需要更大的输入功率，启动后由于偏心设置的动力组件，将势能转化为动能，利用惯性降低后续输入的维持功率，使维持功率低于现有电机的功率需求；进一步通过设置条形滑孔211，使压力旋杆22的一端与条形滑孔211滑动套接，从而当第一输入轴10或第二输入轴11发生微小弯曲时，压力旋杆22能够沿条形滑孔211滑动，以补偿轴向和径向两个方向的形变量，有效防止主轴发生卡死和剪断的情况。
为了避免压力旋杆22转动过程中发生振动，所述第一旋臂20的一端与压力旋杆22连接，另一端与第一输入轴10连接，第一旋臂20与第一输入轴10连接的一端沿远离压力旋杆22的方向凸设有扇形部201。通过设置扇形部201，一方面提升第一旋臂20与第一输入轴10连接处接触面接和局部强度，另一方面用于平衡压力旋杆22转动过程中产生的部分离心力，控制第一输入轴10发生弯曲的程度。
为了进一步在平衡压力旋杆22的离心力的同时提升整个机构的惯性，所述动力组件还包括惯性扇组，惯性扇组包括若干扇板，扇板均贴覆于所述扇形部201的两面。通过设置惯性扇组，一方面靠其自身重力提升整个机构转动的惯性，另一方面能够有效平衡压力旋杆22的离心力。扇形部201能够提升惯性扇组与第一旋臂20的接触面积，有效提升两者之间的连接性能。
为了对扇板与扇形部201的连接方式作出进一步的限定，所述扇形部201和扇板表面均开有若干插孔，且均设有与插孔匹配的若干插柱(图未示)。通过设置若干插孔和插柱，有效提升两者连接面处的摩擦力，并且方便焊接，防止转动过程中扇板甩脱，造成安全事故。
为了对扇板的具体结构做出进一步的解释，若干所述扇板包括若干第一扇板23和若干第二扇板24，所述第一扇板23的半径为17cm，第一扇板23的圆心角为140°，第一扇板23形成圆心角的两条边为直线；所述第二扇板24的半径为22.4cm，第二扇板24形成圆心角的两条边为曲线，第二扇板24开有与第一输入轴10匹配的套装孔241。
优选地，所述惯性扇组包括两片第一扇板23和两片第二扇板24，所述扇形部201两面分别连有一片第二扇板24，第二扇板24表面分别连有一片第一扇板23，第一扇板23与第二扇板24的安装角之差为17°。
优选地，请参照图6至图9，公开了所述扇板的两片第一扇板23和两片第二扇板24的最佳尺寸参数。
为了优化动力组件的性能，所述压力旋杆22套装有配重轮221，配重轮221所在平面位于惯性扇组与第二旋臂21之间。通过设置配重轮221，且使其位于惯性扇组与第二旋臂21之间，提升压力旋杆22位于该处的质量，使压力旋杆22该处更易发生微小弯曲，从而使其更易与条形滑孔211外侧接触，借助条形滑孔211外侧的限位作用，反向限位第一输入轴10的弯曲量。
为了进一步防止第一输入轴10发生弯曲，所述第一输入轴10靠近第二输入轴11的部分套装有限位套筒101，限位套筒101与机架1固定连接。通过设置限位套筒101，能够有效克服由于安装有动力组件和惯性扇组提供的剪力造成的弯曲。
为了进一步提升整个机构的惯性，第一输入轴10套装有飞轮25。
请参照图5，本发明实施例还提供了一种直轴式电驱动液压自供循环发动机，包括上述任意一项传动机构，所述第一输入轴10套装有第一输入齿轮30和第一动力齿轮31，第一输入轴10通过第一输入齿轮30传动连接有摇柄40，第一输入轴10通过第一动力齿轮31传动连接有发电机50；所述第二输入轴11套装有第二输入齿轮34，第二输入轴11通过第二输入齿轮34传动连接有电机70。通过设置传动机构，使其能够通过第一输入轴10输入启动功率，而后通过第二输入轴11输入后续维持功率，通过设置摇柄40，采用人工手摇的方式输入启动功率，通过设置电机70，利用电机70输入维持功率，且由于传动机构的结构特性，使维持功率小于目前现有发电机的功率需求；传动机构能够避免该由于偏心设置有动力组件导致的主轴卡死或剪断的问题，使整个直轴式电驱动液压自供循环发动机只需采用较小功率(例如8.8匹的功率)的电机70即可带动整个直轴式电驱动液压自供循环发动机正常运行，有效降低使用成本。
为了进一步优化整机，所述发电机50的输出端连有液压机构60，液压机构60设有输出轴61，输出轴61套装有第一输出齿轮32；所述第二输入轴11套装有第二动力齿轮33，第二动力齿轮33与第一输出齿轮32传动。通过设置液压机构60，将发电机50产生的电能部分用于带动液压机构60，继而通过液压机构60反向带动第二输入轴11转动，从而降低电机70的功率需求，进一步节省成本，并且液压机构的稳定性较强，使用寿命较长，且对环境无污染。
特别的，该直轴式电驱动液压自供循环发动机能够运用于船舶动力领域。
需要说明的是，该直轴式电驱动液压自供循环发动机能够两台或多台并联使用，两台并联时，第一台的输出端与第二台的输入端连接，用于给第二台直轴式电驱动液压自供循环发动机提供动力，第二台的输出端与第一台的输入端连接，用于循环供能。两台直轴式电驱动液压自供循环发动机并联，即可达到目前水电、火电、核电、风电、太阳能的输出能力，并解决上述供能方式的缺点，还能避免远距离输电，克服远距离输电成本较高的缺点，该直轴式电驱动液压自供循环发动机方便转运，无需远距离供电，因此不会产生远距离输电的成本。
各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种传动机构，其特征在于，包括平行设置的第一输入轴(10)和第二输入轴(11)，第二输入轴(11)通过动力组件与第一输入轴(10)连接，
所述动力组件包括平行设置的第一旋臂(20)和第二旋臂(21)，所述第一旋臂(20)与第一输入轴(10)连接，所述第二旋臂(21)与第二输入轴(11)连接，第二旋臂(21)沿第二输入轴(11)的径向开有条形滑孔(211)，第二旋臂(21)与第一旋臂(20)之间设有压力旋杆(22)，压力旋杆(22)与第一输入轴(10)平行，压力旋杆(22)一端与第一旋臂(20)连接，另一端与所述条形滑孔(211)滑动套接；
所述第一旋臂(20)的一端与压力旋杆(22)连接，另一端与第一输入轴(10)连接，第一旋臂(20)与第一输入轴(10)连接的一端沿远离压力旋杆(22)的方向凸设有扇形部(201)；
所述动力组件还包括惯性扇组，惯性扇组包括若干扇板，扇板均贴覆于所述扇形部(201)的两面；
所述扇形部(201)和扇板表面均开有若干插孔，且均设有与插孔匹配的若干插柱；若干所述扇板包括若干第一扇板(23)和若干第二扇板(24)，所述第一扇板(23)的半径为17cm，第一扇板(23)的圆心角为140°，第一扇板(23)形成圆心角的两条边为直线；所述第二扇板(24)的半径为22.4cm，第二扇板(24)形成圆心角的两条边为曲线，第二扇板(24)开有与第一输入轴(10)匹配的套装孔(241)；
所述惯性扇组包括两片第一扇板(23)和两片第二扇板(24)，所述扇形部(201)两面分别连有一片第二扇板(24)，第二扇板(24)表面分别连有一片第一扇板(23)，第一扇板(23)与第二扇板(24)的安装角之差为17°；
所述压力旋杆(22)套装有配重轮(221)，配重轮(221)所在平面位于惯性扇组与第二旋臂(21)之间；
所述第一输入轴(10)靠近第二输入轴(11)的部分套装有限位套筒(101)，限位套筒(101)与机架(1)固定连接。
2.一种直轴式电驱动液压自供循环发动机，其特征在于，包括权利要求1所述的传动机构，所述第一输入轴(10)套装有第一输入齿轮(30)和第一动力齿轮(31)，第一输入轴(10)通过第一输入齿轮(30)传动连接有摇柄(40)，第一输入轴(10)通过第一动力齿
轮(31)传动连接有发电机(50)；
所述第二输入轴(11)套装有第二输入齿轮(34)，第二输入轴(11)通过第二输入齿轮(34)传动连接有电机(70)；
所述发电机(50)的输出端连有液压机构(60)，液压机构(60)设有输出轴(61)，输出轴(61)套装有第一输出齿轮(32)；
所述第二输入轴(11)套装有第二动力齿轮(33)，第二动力齿轮(33)与第一输出齿轮(32)传动。
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