一种重锤圆周波浪运动重心偏压做功发电装置及方法与流程

本发明涉及重力做功发电领域，具体为一种重锤圆周波浪运动重心偏压做功发电装置及方法。

背景技术：

随着能源的日渐枯竭以及污染日益加重，人们对各种可再生能源以及清洁能源的开发和利用开始日渐重视，部分可再生能源利用技术已经取得了长足的发展，并在世界各地形成了一定的规模。生物质能、太阳能、风能以及水力发电、地热能等的利用技术已经得到了应用。

而在各种可开发能源及清洁能源中，重力是人们往往会忽视的一种新能源。众所周知，地球上的任何物体在地球吸引力的作用下都会产生重力，但目前这些施加在重力不便于收集，因此只能白白的浪费掉，如果能将重力作用引起的压力收集起来发电，则会使重力资源得到有效利用，同时能源清洁，不会对生活环境造成污染。

技术实现要素：

为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种重锤圆周波浪运动重心偏压做功发电装置及方法，反驱动重力机构受自身的中心偏移作用反向作用于减速箱，从而使得重力作用转化机械能，在发电机的作用下，机械能转化为电能，使得重力资源得到有效利用，实现清洁式新能源使用，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种重锤圆周波浪运动重心偏压做功发电装置，包括两个安装在承重桩上且相互平行的连接杆，以及设置在连接杆一侧的正驱动电力机构，所述连接杆的另一侧还设有若干均匀分布的反驱动重力机构，所述正驱动电力机构首先驱动所述连接杆转动，所述连接杆转动后将带动反驱动重力机构工作，在所述正驱动电力机构断电后，所述反驱动重力机构通过带动连接杆的承接传动实现反向发电。

进一步地，所述正驱动电力机构包括驱动电机，以及与驱动电机通过传动组件连接的转轴，所述驱动电机可带动转轴旋转，所述转轴的一端连接有减速箱，所述减速箱内设有与所述转轴实现可脱离式连接的传动轴，所述传动轴的末端连接有发电机，所述传动轴上通过传动组件连接有两个穿过减速箱输出轴的传动轮，所述传动轮的周向位置设有第一齿圈，两个所述连接杆上均设有与第一齿圈啮合的第二齿圈，所述传动轮通过第一齿圈与第二齿圈的相互啮合驱动两个连接杆转动。

进一步地，所述转轴的另一端连接有惯性轮，所述驱动电机断电后，所述惯性轮由于惯力作用在短时间内继续驱动转轴转动。

进一步地，所述转轴与传动轴之间通过可脱离式连接器连接。

进一步地，所述可脱离式连接器包括固定套设在转轴末端的安插公头，以及固定套设在传动轴头端的内沉凹槽，所述安插公头的外表面设有若干均匀分布的推动气缸，所述推动气缸的伸缩杆上固定安装有定位插销，所述内沉凹槽的外表面设有与定位插销匹配工作的定位插孔。

进一步地，所述连接杆由若干根首尾相连的短横杆组成，每个所述短横杆的两端均设有万向节，两个相邻的所述短横杆通过万向节连接在一起，每个所述短横杆的中间位置均设有齿条装置，所述反驱动重力机构通过所述齿条装置固定设置在两个对应的短横杆之间。

进一步地，所述齿条装置包括竖杆，以及与设置在短横杆下方的摆动轴承，所述短横杆中间套设有第三齿圈，所述竖杆的内侧设有与第三齿圈相互啮合传动的第四齿条，所述竖杆的底部与摆动轴承连接，所述摆动轴承上还固定设有与摆动轴承倾斜连接的纵拉杆。

进一步地，所述短横杆将通过第三齿圈和第四齿条的相互啮合作用带动竖杆向下移动，所述竖杆向下施力将摆动轴承转动，所述摆动轴承推动纵拉杆向上移动，进而所述摆动轴承推动所述纵拉杆向上移动。

进一步地，所述反驱动重力机构安装在上下两个对应位置的纵拉杆之间，所述反驱动重力机构包括设置在纵拉杆顶端的转动杆，以及安装在转动杆两端的转动轴承，所述转动轴承外固定套设有下垂尖头块，所述下垂尖头块通过转动轴承绕转动杆旋转，所述纵拉杆的上下移动时将带动下垂尖头块做左右摇摆的重力作用。

另外，本发明还设计了一种重锤圆周波浪运动重心偏压做功发电方法，具体包括如下步骤：

步骤100、正驱动电力机构通电，驱动电机通过转轴和减速箱的传动作用下，带动两个相互平行的连接杆转动；

步骤200、齿条装置中间传动，连接杆带动齿条装置进行中间传动，并利用摆动轴承的结构特性为反驱动重力机构提供动力；

步骤300、反驱动重力机构启动，摆动轴承周期性推动反驱动重力机构做重复性左右摇摆的重力作用；

步骤400、正驱动电力机构断电，反驱动重力机构启动后做周期重复性左右摇摆的重力作用，从而继续为连接杆的转动提供动力，而连接杆的转动反作用于正驱动电力机构通电带动传动轴的转动，传动轴的转动机械能带动发电机产生电能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明使用正驱动电力机构和齿条装置，启动反驱动重力机构做重复性波浪式重力摇摆作用，反驱动重力机构受自身的中心偏移作用反向作用于减速箱，从而使得重力作用转化机械能，在发电机的作用下，机械能转化为电能，使得重力资源得到有效利用，实现清洁式新能源使用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的正驱动电力机构仰视结构示意图；

图3为本发明的齿条装置侧视结构示意图；

图4为本发明的反驱动重力机构侧视结构示意图；

图5为本发明的可脱离式连接器结构示意图。

图中标号：

1-连接杆；2-正驱动电力机构；3-反驱动重力机构；4-可脱离式连接器；5-齿条装置；

101-短横杆；102-万向节；

201-驱动电机；202-转轴；203-减速箱；204-传动轴；205-发电机；206-传动轮；207-第一齿圈；208-第二齿圈；209-惯性轮；

301-转动杆；302-转动轴承；303-下垂尖头块；

401-安插公头；402-内沉凹槽；403-推动气缸；404-定位插销；405-定位插孔；

501-竖杆；502-摆动轴承；503-第三齿圈；504-第四齿条；505-纵拉杆。

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他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供了一种重锤圆周波浪运动重心偏压做功发电装置，包括两个安装在承重桩上且相互平行的连接杆1，以及设置在连接杆1一侧的正驱动电力机构2，所述连接杆1的另一侧还设有若干均匀分布的反驱动重力机构3，所述正驱动电力机构2首先驱动所述连接杆1转动，所述连接杆1转动后将带动反驱动重力机构3工作，在所述正驱动电力机构2断电后，所述反驱动重力机构3通过带动连接杆1的承接传动实现反向发电。

特别说明的是，所述连接杆1由若干根首尾相连的短横杆101组成，每个所述短横杆101的两端均设有万向节102，两个相邻的所述短横杆101通过万向节102连接在一起，在本实施方式中，万向节102的结构和作用有点像人体四肢上的关节，它允许被连接的短横杆101之间的夹角在一定范围内变化，以满足动力传递、适应转向和短横杆101转动时产生的上下跳动所造成的角度变化，同时万向节102使得所有短横杆13紧密的连接在一起，保证连接杆1整体在转动时的稳定性。

每个所述短横杆101的中间位置均设有齿条装置5，所述反驱动重力机构3通过所述齿条装置5固定设置在两个对应的短横杆101之间，齿条装置5作为承接关系，连接杆1在正驱动电力机构2作用下旋转时，齿条装置5带动所述反驱动重力机构3做周期重复性的左右摇摆操作，从而实现对连接杆1的反向持续性驱动作用，齿条装置5和反驱动重力机构3的匹配工作过程将在下文中细述。

如图2所示，正驱动电力机构2包括驱动电机201，以及与驱动电机201通过传动组件连接的转轴202，所述驱动电机201可带动转轴202旋转，驱动电机201与转轴202的中心位置连接，传动组件可以是通过皮带连接或者齿轮啮合，传动组件的主要作用是将驱动电机201的动能通过传动组件传递到转轴202，带动转轴202实现同步旋转。

转轴202的一端连接有减速箱203，所述减速箱203内设有与所述转轴202实现可脱离式连接的传动轴204，所述传动轴204的末端连接有发电机205，传动轴204在转动时，可对发电机205进行发电操作。

另外，转轴202的另一端连接有惯性轮209，所述驱动电机201断电后，所述惯性轮209由于惯力作用在短时间内继续驱动转轴202转动。

所述减速箱203的输出轴通过传动组件连接有两个传动轮206，所述减速箱203的输出轴可驱动传动轴204旋转，所述传动轮206的周向位置设有第一齿圈207，两个所述连接杆1上均设有与第一齿圈207啮合的第二齿圈208，所述传动轮206通过第一齿圈207与第二齿圈208的相互啮合驱动两个连接杆1转动。

转轴202转动时，同时带动减速箱203开始工作，传动轮9与传动轴204之间可以通过皮带传动或者齿轮啮合的传动方式连接，传动轴204在工作时带动传动轮9同向同步旋转，传动轮206通过第一齿圈207和第二齿圈208与连接杆1啮合在一起，减速箱203开始工作后，带动传动轮206旋转，在第一齿圈207和第二齿圈208的相互啮合作用下，连接杆1开始旋转工作。

基于上述，在本发电装置刚开始工作的时候，正驱动电力机构2主要是通过转轴202和减速机203等相互动力组件的传动作用下，带动连接杆1旋转。

如图3和图4所示，连接杆1在工作后，将二次带动齿条装置5实现承接推动作用，所述齿条装置5包括竖杆501，以及与设置在短横杆101下方的摆动轴承502，所述短横杆101中间套设有第三齿圈503，所述竖杆501的内侧设有与第三齿圈503相互啮合传动的第四齿条504，所述竖杆501的底部与摆动轴承502连接，所述摆动轴承502上还固定设有与摆动轴承502倾斜连接的纵拉杆505。

反驱动重力机构3安装在上下两个对应位置的纵拉杆505之间，所述反驱动重力机构3包括设置在纵拉杆505顶端的转动杆301，以及安装在转动杆301两端的转动轴承302，所述转动轴承302外固定套设有下垂尖头块303，所述下垂尖头块303通过转动轴承302绕转动杆301旋转，所述纵拉杆505的上下移动时将带动下垂尖头块303做左右摇摆的重力作用。

转动杆301和转动轴承302使得纵拉杆505和反驱动重力机构3之间为可活动式的连接，也保证了纵拉杆505和反驱动重力机构3之间连接的稳定性。

需要补充说明的是，所述摆动轴承502具体由固定底座，以及设置在固定底座上的摆动环组成，所述摆动环可绕着固定底座在一定的角度范围内进行转动，并且所述摆动环上设有两个关于摆动环中心对称的连接端面，所述竖杆501和纵拉杆505分别安装在连接端面上，也就是说在竖杆501移动摆动环实现移动角度的转动，纵拉杆505在摆动环的带动作用下，实现位置方向的移动，同时竖杆501在纵拉杆505的反向作用下脱离短横杆101上的第三齿圈503，实现空转复位。

因此短横杆101在转动时，将通过第三齿圈503和第四齿条504的相互啮合作用带动竖杆501向下移动，所述竖杆501向下施力将摆动轴承502转动，所述摆动轴承502推动纵拉杆505向上移动，进而所述摆动轴承502推动所述纵拉杆505向上移动。

在纵拉杆505转动一定角度后，竖杆501将开始复位，第三齿圈503和第四齿条504相互脱离啮合，竖杆16复位至最初的位置后，第三齿圈503和第四齿条504重新啮合在一起，在下垂尖头块303的反方向摇摆作用下，通过第三齿圈503和第四齿条504的啮合作用，再次进行短横杆101和竖杆501的相对驱动作用，上述竖杆501的复位空转，避免了竖杆501在复位时，带动短横杆101反向转动，造成短横杆101在整个发电过程中转动方向不一，影响后续机械能向电能的转换。

基于上述，假使在反驱动重力机构3工作之后，驱动电机201断电，反驱动重力机构3受到上述左右摇摆式的上下移动，通过短横杆101的第三齿圈503和竖杆501的第四齿条504相互啮合，保持反向带动短横杆101旋转，短横杆101旋转时将继续沿着原方向驱动传动轴转动，对发电机205进行发电操作。

需要特别补充说明的是，转轴202与传动轴204之间通过可脱离式连接器4连接，可脱离式连接器4包括固定套设在转轴202末端的安插公头401，以及固定套设在传动轴204头端的内沉凹槽402，所述安插公头401的外表面设有若干均匀分布的推动气缸403，所述推动气缸403的伸缩杆上固定安装有定位插销404，所述内沉凹槽402的外表面设有与定位插销404匹配工作的定位插孔405。

如图5所示，在正驱动电力机构2驱动传动轮206工作时，安插公头401和内沉凹槽402卡定在一起，并且推动气缸403的伸缩杆保持定位插销404固定在定位插孔405内，因此在转轴202旋转时，传动轴204实现同步旋转，并且减速机203的输出轴同样带动传动轮206旋转，实现对反驱动重力机构3的启动操作。

反驱动重力机构3的启动后，正驱动电力机构2停止供电，推动气缸403的伸缩杆将定位插销404从定位插孔405内移出，转轴202与传动轴204实现脱离，当连接杆1通过传动轮206带动传动轴204工作时，传动轴204可脱离转轴3独自转动发电，避免产生能源浪费。

基于上述，将连接杆1、正驱动电力机构2、反驱动重力机构3和齿条装置5结合起来，重新补充说明进行重力发电过程，本实施方式在使用时，首先接通正驱动电力机构2电源，驱动电机201带动转轴202转动，在转轴202的作用下，惯性轮209跟随转轴202转动，同时转轴202带动减速箱203开始工作，减速箱203带动传动轮206转动，在一齿圈207和第二齿圈208的相互啮合作用下，传动轮206带动连接杆1转动。

然后连接杆1的转动带动第三齿圈503转动，在第三齿圈503和第四齿条504的相互啮合作用下，带动竖杆501向下移动，借助于摆动轴承502的作用推动纵拉杆505向上移动，纵拉杆505的向上移动带动反驱动重力机构3做左右摇摆的重力作用，实现重复性的波浪式运动，同时当摆动轴承502达到摆动极限时，由于下垂尖头块303的重心偏移，则在下垂尖头块303归位的重新过程中，纵拉杆505反向作用于竖杆501，推动竖杆501复位，第三齿圈503和第四齿条504相互脱离啮合，竖杆501复位至原位置后，第三齿圈503和第四齿条504重新啮合在一起，在整个反驱动重力机构3做功过程中，齿条装置5重复做着上述运动。

最后，在所有反驱动重力机构3启动完成后，关闭正驱动电力机构2电源，反驱动重力机构3由于自身左右摇摆的重力作用，从而继续为连接杆1的转动提供动力，而连接杆1的转动反作用于减速箱203，带动传动轴204的转动，传动轴204的转动带动发电机205，在发电机205的作用下，机械能转化为电能，上述整个过程完成电能的产生。

当关闭电源后，停止为驱动电机201提供电力，由于惯性轮209的存在，惯性轮209由于惯力作用继续驱动转轴202转动，为后续减速箱203的工作提供额外的动力，避免由于动力不足，引起上述反驱动重力机构3没有完全启动而影响后续电能的产生。

该发电装置的工作方法包括如下步骤：

步骤100、正驱动电力机构通电，驱动电机通过转轴和减速箱的传动作用下，带动两个相互平行的连接杆转动；

步骤200、齿条装置中间传动，连接杆带动齿条装置进行中间传动，并利用摆动轴承的结构特性为反驱动重力机构提供动力；

步骤300、反驱动重力机构启动，摆动轴承周期性推动反驱动重力机构做重复性左右摇摆的重力作用；

步骤400、正驱动电力机构断电，反驱动重力机构启动后做周期重复性左右摇摆的重力作用，从而继续为连接杆的转动提供动力，而连接杆的转动反作用于正驱动电力机构通电带动传动轴的转动，传动轴的转动机械能带动发电机产生电能。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。