液压动力机构的制作方法

本实用新型涉及机械动力技术领域，具体涉及液压动力机构。

背景技术：

电能，是指使用电以各种形式做功(即产生能量)的能力。电能被广泛应用在动力、照明、化学、纺织、通信、广播等各个领域，是科学技术发展、人民经济飞跃的主要动力。电能在我们的生活中起到重大的作用。日常生活中使用的电能，主要来自其他形式能量的转换，包括水能(水力发电)、热能(火力发电)、原子能(核电)、风能(风力发电)、化学能(电池)及光能(光电池、太阳能电池等)等。电能也可转换成其他所需能量形式，如热能、光能、动能等等。电能可以靠有线或无线的形式，作远距离的传输。

随着我国经济的不断发展，越来越多的地方需要消耗电能，尤其是在机械领域，大部分机械部件的运作都需要消耗电能带动并维持其工作，特别是在机械圆周运动领域，主要采用电机与外部电源电连接，电机再通过传动机构带动相关部件进行圆周运动，以实现所需的运动，继而完成相关作业。这样的机构需要消耗大量电能，导致环境污染。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供液压动力机构，解决现有技术中存在的消耗电能，污染环境的问题。因此本实用新型设计出一种液压动力机构，在初始驱动后，能长时间地进行旋转，无需电力输入，保护了环境。

本实用新型通过下述技术方案实现：

液压动力机构，包括转动装置，所述转动装置包括固定轴和外齿轮环，所述固定轴通过支撑装置支撑在地面上，所述外齿轮环套设在固定轴上，在外齿轮环的端面上设置有工作缸，所述工作缸包括缸体、输出轴和输入轴，所述输出轴和输入轴的一端均插入缸体后分别各与一个活塞连接，在活塞之间设置有驱动液，输入轴的轴线与输出轴的轴线之间形成钝角α；

转动装置有两个，其外齿轮环互相啮合，输入轴位于工作缸远离固定轴的一端，且随着外齿轮环绕着对应的固定轴的轴线转动，一个转动装置的齿顶能与另一个转动装置的输入轴接触，并推动输入轴向工作缸内部移动时，输出轴上远离工作缸的一端向外移动并能与固定轴的侧壁接触，固定轴上与输出轴接触的部位受到来自输出轴的推力，一个外齿轮环受到来自对应工作缸的反向推力，并绕着固定轴转动，同时推动另一个外齿轮环转动，由于外齿轮环互相啮合，外齿轮环的转动方向相反。

由于外齿轮环互相啮合，且需转动，因此本领域技术人员可直接得出两个转动装置上的工作缸推动对应的外齿轮环转动的方向彼此相反，即一个外齿轮环逆时针转动，另一个外齿轮环顺时针转动，即每个转动装置中的钝角α朝向自身外齿轮环的转动方向。

优选地，α为钝角，大小为90°～180°之间。

优选地，所述工作缸的数量与外齿轮环的齿数一致。

支撑装置可以采用任何具有固定形状且能将固定在支撑在地面上的物体。

两个转动装置中的外齿轮环互相啮合，当一个转动装置中的外齿轮环在工作缸的作用下绕着固定轴转动时，由于外齿轮环之间的啮合传动，另一个转动装置中的外齿轮环绕着对应的固定轴转动；且随着外齿轮环的转动，一个转动装置的工作缸的输入轴与另一个转动装置的齿顶接触并被推动时，位于活塞之间的驱动液被推动，驱动液由输入轴向输出轴移动，并推动输出轴外置，直至输出轴上远离驱动液的一端与固定轴的侧壁接触，同时输出轴对固定轴的侧壁产生推力。基于牛顿第三定律，此工作缸的输出轴在受到来自固定轴的反向推力，继而外齿轮环绕着固定轴转动，同时由于外齿轮环之间的啮合传动，另一个转动装置中的外齿轮环绕着对应的固定轴转动，并使下一个工作缸的输出轴与对应的齿顶接触，继而继续进行上述转动以及转动的动力传动。

可以通过向缸体的内部输入拉力或者推力来推动输入轴，继而使驱动液向输出轴移动，并推动输出轴向外移动，直至输出轴上远离工作缸的一端向外移动并能与固定轴的侧壁接触，并对固定轴产生推力，由于固定轴处于固定状态，并基于牛顿第三定律，外齿轮环受到来自固定轴的推力，并绕着固定轴转动；外齿轮环转动时，输入轴随着外齿轮环的转动，并在离心力的作用下输出轴和输入轴回到原位。

本实用新型提供的液压动力机构，其在运作的过程中不需要消耗电能，不会产生污染，因此本实用新型提供的液压动力机构在运作的过程中比较环保。

进一步地，在所述固定轴彼此相对的侧壁上均设置有若干个凸齿Ⅰ，在所述输出轴上靠近对应固定轴的一端设置有与凸齿Ⅰ配合的凸齿Ⅱ；

所述输出轴外伸后，凸齿Ⅱ能与凸齿Ⅰ配合，凸齿Ⅰ上与凸齿Ⅱ配合的部位受到来自输出轴的推力。

当仅为输出轴与固定轴接触时，接触面小，接触不稳定，输出轴很容易打滑，因此在固定轴的侧壁上设置有凸齿Ⅰ，同时在输出轴上靠近对应固定轴的一端设置有与凸齿Ⅰ配合的凸齿Ⅱ，以使输出轴外伸后，凸齿Ⅱ能与凸齿Ⅰ配合，以避免输出轴打滑。

进一步地，在凸齿Ⅰ上设置橡胶层。

当斜面接触与接触板接触时，会产生撞击噪音；因此设置橡胶层，以减小噪音。

进一步地，每个所述转动装置中的工作缸有若干个，并沿对应的外齿轮环的轴线中心对称；

随着外齿轮环的转动，一个转动装置的输入轴能依次与另一个转动装置的齿顶接触，且输入轴分别各与一个齿顶接触。

均匀地设置多个工作缸，能极大缩短下一个工作缸被触发的时间，提高外齿轮环获得来自工作缸的反向推力，增加外齿轮环转动的持续时间。

当一个转动装置中的输入轴与另一个转动装置中外齿轮环的齿顶接触时，输入轴外齿轮环的转动下被推向缸体中，并将缸体内部的位于活塞之间的液体向上推动，继而将输出轴推出，直至输出轴对固定轴产生推力，由于固定轴处于固定状态，并基于牛顿第三定律，外齿轮环受到来自固定轴的反向推力，并绕着固定轴转动；同时另一个转动装置中的一个工作缸的输入轴开始与外齿轮环的齿顶接触，并继续完成前一个工作缸的驱动动作，继而使外齿轮环持续转动。

进一步地，所述缸体包括互相连通的第一缸体和第二缸体，所述输出轴的轴线与第一缸体的轴线重合，且输出轴的一端插入第一缸体后与一个活塞连接，所述输入轴的轴线与第二缸体的轴线重合，且输入轴的一端插入第二缸体后与另一个活塞连接。

进一步地，在输出轴上靠近活塞的一端套设有复位弹簧，所述复位弹簧一端与输出轴的活塞接触，其另一端与第一缸体的内壁上远离第二缸体的一端接触；

当输入轴与地面接触时，输出轴外伸，复位弹簧处于压缩状态；当输入轴离开地面时，复位弹簧恢复原态。

当外齿轮环的转速偏低时，输入轴承受的离心力不足以使输出轴恢复原位，因此在输出轴上靠近活塞的一端套设有复位弹簧；当输入轴从与齿顶接触状态变为与齿顶不接触状态时，输入轴的自由端不受限制，并在复位弹簧的作用下，输出轴回到原位，并带动活塞之间的液体向输入轴移动，然后使输出轴向原位移动，直至复位弹簧恢复原态。

自由端是指远离对应活塞的一端，即外伸出缸体的一端。

本是实用新型初始状态时，转动外齿轮环，直至一个转动装置中的工作缸的输入轴与另一个转动装置的齿顶接触，输出轴外伸；然后输出轴对固定轴产生推力，同时固定轴对工作缸产生反向推力，继而使外齿轮环绕着固定轴进行转动；同时另一个转动装置中的一个工作缸的输入轴开始与外齿轮环的齿顶接触，并继续完成前一个工作缸的驱动动作，继而使外齿轮环持续转动，以形成周而复始的运动。

虽然能量会随着运动在各个传动环节产生能量损耗，但是本实用新型设计出的固定轴、外齿轮环以及工作缸能在旋转中，通过工作缸的输入轴接触外齿轮环的齿顶不断获得推力的输入，继而减缓能量的损耗进度，以使本实用新型启动后，能长时间地使外齿轮环转动。当能量损耗使液压缸推动固定轴后不能使自己产生转动动作时，本实用新型处于平行状态，复位弹簧的长度介于原态和最短之间。此时，可外力推动外齿轮环进行外齿轮环的运动输入，继而继续进行长时间的外齿轮环的转动；同时可在第一缸体和第二缸体之间接入液压系统，通过液压系统向缸体内部输入压力油，继而使输出轴外伸；同时在输入轴的自由端不与齿顶接触时，复位弹簧将液压系统输入的压力油推回液压系统中。

进一步地，所述输入轴上远离缸体的一端设置有施力板，所述施力板垂直于输入轴的轴线。

所述施力板上远离缸体的端面为弧形，且其弯曲半径与外齿轮环的齿顶圆半径一致。

在施力板上远离缸体的内侧面和端面之间设置有倒角。

施力板的设置，增大了输入轴与地面接触的面，利于固定轴获得的来自工作缸的推力更加稳定；倒角的设置，便于施力板与地面圆滑地接触，降低外齿轮环在转动中的波动。

且施力板上远离缸体的端面为弧形，且其弯曲半径与外齿轮环的齿顶圆半径一致，进一步地提升外齿轮环转动的稳定性。

进一步地，在转动装置之间设置有拉力器，所述拉力器的的拉伸轴线垂直于固定轴的轴线，且拉力器两端分别各与一个固定轴的端面连接。

拉力器的设置使外齿轮环之间的啮合传动更稳定，并能对齿轮之间啮合传动导致的振动起到减震作用。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型液压动力机构，可作为一种动力机构应用在各种机械运动中，同时其在运作的过程中不需要消耗电能或者油、汽、煤，不会产生污染，因此本实用新型提供的液压动力机构在运作的过程中比较环保；

2、本实用新型液压动力机构，当外齿轮环的转速偏低时，输入轴承受的离心力不足以使输入轴恢复原位，因此在输出轴上靠近活塞的一端套设有复位弹簧；当输入轴从与对应的齿顶接触状态变为与不接触状态时，输入轴的自由端不受限制，并在复位弹簧的作用下，输出轴回到原位，并带动活塞之间的液体向输入轴移动，然后使输入轴向原位移动，直至复位弹簧恢复原态；

3、本实用新型液压动力机构，施力板的设置，增大了输入轴与地面接触的面，利于固定轴获得的来自工作缸的推力更加稳定；倒角的设置，便于施力板与地面圆滑地接触，降低外齿轮环在转动中的波动；

4、本实用新型液压动力机构，当仅为输出轴与固定轴接触时，接触面小，接触不稳定，输出轴很容易打滑，因此在固定轴的侧壁上设置有凸齿Ⅰ，同时在输出轴上靠近对应固定轴的一端设置有与凸齿Ⅰ配合的凸齿Ⅱ，以使输出轴外伸后，凸齿Ⅱ能与凸齿Ⅰ配合，以避免输出轴打滑。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为支撑装置的结构示意图；

图3为另一种支撑装置的结构示意图；

图4为工作缸处于原态的剖视图；

图5为工作缸的输出轴外伸时的剖视图；

图6为本实用新型整体处于平衡状态时工作缸的剖视图；

图7为外齿轮环啮合的结构示意图；

图8为图7中的局部放大图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-固定轴，2-外齿轮环，3-工作缸，4-缸体，5-接触板，6-斜面，7-第一缸体，8-第二缸体，9-输出轴，10-输入轴，11-复位弹簧，12-施力板，13-倒角，14-连接板，15-端面，16-支撑装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1-图8所示，本实用新型液压动力机构，包括转动装置，所述转动装置包括固定轴1和外齿轮环2，所述固定轴1通过支撑装置支撑在地面上，所述外齿轮环2套设在固定轴1上，在外齿轮环2的端面上设置有工作缸3，所述工作缸3包括缸体4、输出轴9和输入轴10，所述输出轴9和输入轴10的一端均插入缸体4后分别各与一个活塞连接，在活塞之间设置有驱动液，输入轴10的轴线与输出轴9的轴线之间形成钝角α；

转动装置有两个，其外齿轮环2互相啮合，输入轴10位于工作缸3远离固定轴1的一端，且随着外齿轮环2绕着对应的固定轴1的轴线转动，一个转动装置的齿顶能与另一个转动装置的输入轴10接触，并推动输入轴10向工作缸3内部移动时，输出轴9上远离工作缸3的一端向外移动并能与固定轴1的侧壁接触，固定轴1上与输出轴9接触的部位受到来自输出轴9的推力。

支撑装置可采用图2或者图3中所示的支撑装置。

由于外齿轮环2互相啮合，且需转动，因此本领域技术人员可直接得出两个转动装置上的工作缸3推动对应的外齿轮环2转动的方向彼此相反，即一个外齿轮环逆时针转动，另一个外齿轮环顺时针转动，也就是一个转动装置中的钝角α朝向顺时针转动方向，如图1中右侧的转动装置所示，另一各转动装置中的钝角α朝向逆时针转动方向，如图1中左侧的转动装置所示，继而能通过两个转动装置中的工作缸3交叉驱动，在外齿轮环2保持啮合的基础上转动。

一个转动装置中的输出轴外伸端均顺时针转动与输入轴形成钝角α，如图1中左侧的转动装置所示；另一个装置中中的输出轴外伸端均逆时针转动与输入轴形成钝角α，如图1中右侧的转动装置所示。

两个转动装置中的外齿轮环2互相啮合，当一个转动装置中的外齿轮环2在工作缸3的作用下绕着固定轴1转动时，由于外齿轮环2之间的啮合传动，另一个转动装置中的外齿轮环2绕着对应的固定轴1转动；且随着外齿轮环2的转动，一个转动装置的工作缸3的输入轴10与另一个转动装置的齿顶接触并被推动时，位于活塞之间的驱动液被推动，驱动液由输入轴10向输出轴9移动，并推动输出轴9外置，直至输出轴9上远离驱动液的一端与固定轴1的侧壁接触，同时输出轴9对固定轴1的侧壁产生推力。基于牛顿第三定律，此工作缸3的输出轴9在受到来自固定轴1的反向推力，继而外齿轮环2绕着固定轴1转动，同时由于外齿轮环2之间的啮合传动，另一个转动装置中的外齿轮环2绕着对应的固定轴1转动，并使下一个工作缸3的输出轴10与对应的齿顶接触，继而继续进行上述转动以及转动的动力传动。

可以通过向缸体4的内部输入拉力或者推力来推动输入轴10，继而使驱动液向输出轴9移动，并推动输出轴9向外移动，直至输出轴9上远离工作缸3的一端向外移动并能与固定轴1的侧壁接触，并对固定轴1产生推力，由于固定轴1处于固定状态，并基于牛顿第三定律，外齿轮环2受到来自固定轴1的推力，并绕着固定轴1转动；外齿轮环2转动时，输入轴10随着外齿轮环2的转动，并在离心力的作用下输出轴9和输入轴10回到原位。

本实用新型提供的液压动力机构，其在运作的过程中不需要消耗电能，不会产生污染，因此本实用新型提供的液压动力机构在运作的过程中比较环保。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上，对工作缸3的施力进一步说明。

如图1-图8所示，本实用新型液压动力机构，在所述固定轴1彼此相对的侧壁上均设置有若干个凸齿Ⅰ5，在所述输出轴9上靠近对应固定轴1的一端设置有与凸齿Ⅰ5配合的凸齿Ⅱ6；

所述输出轴9外伸后，凸齿Ⅱ6能与凸齿Ⅰ5配合，凸齿Ⅰ5上与凸齿Ⅱ6配合的部位受到来自输出轴9的推力。

当仅为输出轴9与固定轴1接触时，接触面小，接触不稳定，输出轴9很容易打滑，因此在固定轴1的侧壁上设置有凸齿Ⅰ5，同时在输出轴9上靠近对应固定轴1的一端设置有与凸齿Ⅰ5配合的凸齿Ⅱ6，以使输出轴9外伸后，凸齿Ⅱ6能与凸齿Ⅰ5配合，以避免输出轴9打滑。

进一步地，在凸齿Ⅰ5上设置橡胶层。

当斜面6接触与接触板5接触时，会产生撞击噪音；因此设置橡胶层，以减小噪音。

实施例3

本实施例是在实施例1的基础上，对工作缸3的数量进一步说明。

如图1、图7和图8所示，本实用新型液压动力机构，所述工作缸3有14个，并沿外齿轮环2的轴线中心对称；

随着外齿轮环2的转动，一个转动装置的输入轴10能依次与另一个转动装置的齿顶接触，且输入轴10分别各与一个齿顶接触。

均匀地设置多个工作缸3，能极大缩短下一个工作缸3被触发的时间，提高外齿轮环2获得来自工作缸3的反向推力，增加外齿轮环2转动的持续时间。

当一个转动装置中的输入轴10与另一个转动装置中外齿轮环2的齿顶接触时，输入轴10外齿轮环2的转动下被推向缸体3中，并将缸体4内部的位于活塞之间的液体向上推动，继而将输出轴9推出，直至输出轴9对固定轴1产生推力，由于固定轴1处于固定状态，并基于牛顿第三定律，外齿轮环2受到来自固定轴1的反向推力，并绕着固定轴1转动；同时另一个转动装置中的一个工作缸3的输入轴10开始与外齿轮环2的齿顶接触，并继续完成前一个工作缸3的驱动动作，继而使外齿轮环2持续转动。

实施例4

本实施例是在实施例1的基础上，对工作缸3的结构进一步说明。

如图4-6所示，所述缸体4包括互相连通的第一缸体7和第二缸体8，所述输出轴9的轴线与第一缸体7的轴线重合，且输出轴9的一端插入第一缸体7后与一个活塞连接，所述输入轴10的轴线与第二缸体8的轴线重合，且输入轴10的一端插入第二缸体8后与另一个活塞连接。

优选地，输入轴10的轴线与输出轴9的轴线之间形成钝角α为160°。

进一步地，在输出轴9上靠近活塞的一端套设有复位弹簧11，所述复位弹簧11一端与输出轴9的活塞接触，其另一端与第一缸体7的内壁上远离第二缸体8的一端接触；

当输入轴10与地面接触时，输出轴9外伸，复位弹簧11处于压缩状态；当输入轴10离开地面时，复位弹簧11恢复原态。

当外齿轮环2的转速偏低时，输入轴10承受的离心力不足以使输出轴9恢复原位，因此在输出轴9上靠近活塞的一端套设有复位弹簧11；当输入轴10从与齿顶接触状态变为与齿顶不接触状态时，输入轴10的自由端不受限制，并在复位弹簧11的作用下，输出轴9回到原位，并带动活塞之间的液体向输入轴10移动，然后使输出轴10向原位移动，直至复位弹簧11恢复原态。

自由端是指远离对应活塞的一端，即外伸出缸体4的一端。

本是实用新型初始状态时，转动外齿轮环2，直至一个转动装置中的工作缸3的输入轴10与另一个转动装置的齿顶接触，输出轴9外伸；然后输出轴9对固定轴1产生推力，同时固定轴1对工作缸3产生反向推力，继而使外齿轮环2绕着固定轴1进行转动；同时另一个转动装置中的一个工作缸3的输入轴10开始与外齿轮环2的齿顶接触，并继续完成前一个工作缸3的驱动动作，继而使外齿轮环2持续转动，以形成周而复始的运动。

虽然能量会随着运动在各个传动环节产生能量损耗，但是本实用新型设计出的固定轴1、外齿轮环2以及工作缸3能在旋转中，通过工作缸3的输入轴10接触外齿轮环2的齿顶不断获得推力的输入，继而减缓能量的损耗进度，以使本实用新型启动后，能长时间地使外齿轮环2转动。当能量损耗使液压缸3推动固定轴1后不能使自己产生转动动作时，本实用新型处于平行状态如图6所示，复位弹簧11的长度介于原态(如图4所示)和最短(如图5所示)之间。此时，可外力推动外齿轮环2进行外齿轮环2的运动输入，继而继续进行长时间的外齿轮环2的转动；同时可在第一缸体7和第二缸体8之间接入液压系统，通过液压系统向缸体4内部输入压力油，继而使输出轴9外伸；同时在输入轴10的自由端不与齿顶接触时，复位弹簧11将液压系统输入的压力油推回液压系统中。

实施例5

本实施例是在实施例4的基础上，对第一缸体7和第二缸体8进一步说明。

优选地，第一缸体7的内腔的横截面面积小于第二缸体8的内腔的横截面面积，如图4-图6所示。

实施例6

本实施例对输入轴10上与齿顶接触的部位进行说明。

如图1-图8所示，所述输入轴10上远离缸体4的一端设置有施力板12，所述施力板12垂直于输入轴10的轴线。

所述施力板12上远离缸体4的端面15为弧形，且其弯曲半径与外齿轮环2的齿顶圆半径一致。

在施力板12上远离缸体4的内侧面和端面15之间设置有倒角13。

施力板12的设置，增大了输入轴10与地面接触的面，利于固定轴1获得的来自工作缸3的推力更加稳定；倒角13的设置，便于施力板与地面圆滑地接触，降低外齿轮环在转动中的波动。

且施力板12上远离缸体4的端面15为弧形，且其弯曲半径与外齿轮环2的齿顶圆半径一致，进一步地提升外齿轮环2转动的稳定性。

实施例7

如图1所示，在转动装置之间设置有拉力器14，所述拉力器14的的拉伸轴线垂直于固定轴1的轴线，且拉力器14两端分别各与一个固定轴1的端面连接。

拉力器14的设置使外齿轮环2之间的啮合传动更稳定，并能对齿轮之间啮合传动导致的振动起到减震作用。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。