一种动力输出装置的制作方法

本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种动力输出装置。

背景技术：

伴随着自然环境的逐渐恶化、以及能源的日趋紧缺，人们对于机械动力输出装置节能型以及环保型的要求逐渐提高，目前的发电机通常是采用煤炭作为能源，将煤炭燃烧后驱动发电机组，是发电机组高速转动的情况下发电，从而将煤炭转换为电能，但是，这种做法对于能源的利用率相对较低，并且煤炭在燃烧过程中，产生大量排入大气环境中的有害物质，对环境污染较大。此外，也有的是采用太阳能发电，太阳能发电虽然能够解决环境污染的问题，并且为可持续的再生能源，但是太阳能设备的使用地域受限，其通常仅能够用于一些高海拔、低纬度等太阳光线较为充足的地域，并且太阳能设备具有相对较高的成本。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种动力输出装置，其能够解决现有的煤炭发电机组以及其他传动装置燃料消耗大、对环境影响大的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种动力输出装置，其特征在于：包括机架以及安装在机架上的至少四个驱动单元，该四个驱动单元沿机架的长度方向依次排列；

每个驱动单元均包括，

沿机架长度方向延伸并枢接在机架上的主轴，主轴上设有主动链轮及摆动架，摆动架与主轴之间设有棘轮机构，该摆动架包括相对设置的两摆动臂，摆动架的一端装设有拉力架，另一端设有第一滑轮；

拉绳，拉绳的一端连接在拉力架，拉绳的另一端经主轴的底部经过，再从第一滑轮上部绕过后向下连接于配重物；

顶力组件，包括同步联接于传动轴的从动链轮及凸轮，所述从动链轮经传动链条与主动链轮同步联接，所述凸轮经传动轴延伸装设在第三滑轮的低下方；

所述主动链轮与从动链轮的传动比范围为1∶1至1∶50；

该四个驱动单元的主轴沿着机架的长度方向依次排列并同步联接。

优选地，所述棘轮机构包括相互配合的棘轮、棘爪及用于装设棘爪的圆环，棘轮设有旋向一致的棘齿，圆环固设于摆动臂上与摆动臂同步联接，所述棘轮与主轴同步联接装设于圆环中心，圆环上围绕棘轮设若干个棘爪，棘爪的中部枢接于圆环上，棘爪的后端与圆环之间设有拉簧，该拉簧用于提供一个使棘爪的前端压紧棘轮的弹性力，每个棘爪应对一个齿槽，棘爪前端与齿槽根部的距离呈均匀变化。

优选地，所述主动链轮上开设有一对定位孔，主轴上设有可沿其轴向来回移动的离合板，主轴与离合板之间设有相互配合的导轨及滑槽，导轨和滑槽的长度方向与主轴的轴向一致，离合上设有用于推动离合板在主轴上来回移动的拉杆，该离合板上设有一对定位柱，该定位柱可插置于定位孔内以使主轴与主动链轮同步转动。

优选地，所述拉力架设有拉力臂及受力臂。

优选地，所述主动链轮与从动链轮的传动比为1∶2。

优选地，所述在机架上装设有第三滑轮。

相比于现有技术，本发明带来的有益效果是：

本发明利用配重物对摆动架右端施加的重力，牵引摆动架转动再通过棘轮机构将力矩施加于主轴，使主轴转动并对外输出动力，同时利用拉力架的对配重物的牵引，使配重物随着摆动架向下移动的同时配重物不往下移动。利用摆动架左端重于右端带动摆动架逆时针摆，使驱动单元回复初始状态重复循环对主轴转动做功，其可实现在无其他动力或其他动力较小的情况下，使主轴持续地转动，从而输出转动动力，因此，本发明可以减小利用对煤炭、汽油、天然气等能源的消耗，并且不会向大气环境中排放有害物质，减少环境污染。

附图说明

图1为本发明的一种动力输出装置的整体结构示意图；

图2为本发明的棘轮机构的结构示意图；

图3为本发明的主动齿轮与离合板的结构示意图；

图4及图5为图3中a-a向及b-b向的剖面图；

图6为本发明的凸轮结构示意图；

图7至图10为本发明的四种工作状态的示意图；

图11为本发明的多个驱动单元的摆动架在某个状态下的侧向投影图。

其中：20、主轴；21、主动链轮；211、定位孔；22、离合板；221、离合外板；222、离合内板；223、定位柱；23，导轨；24、拉杆；30、棘轮机构；31、棘轮；32、棘爪；33、拉簧；34、圆环；10、摆动架；11、摆动臂；12、连接臂；13、第一滑轮；14、第二滑轮；40、拉绳；41、配重物；50，顶力组件；51、传动链条；52、从动链轮；53、传动轴；54、凸轮；55、转轮；56、托板；61、拉力架；62、拉力臂；63、受力臂；64、固定连接臂；70、第三滑轮；″

具体实施方式

为使本发明的目的，技术方案及优点更加的清楚明白，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，应当理解的是，此处所描述的具体实施例，仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，其为本发明的一种动力输出装置的整体结构示意图，其包括机架(图未示)以及至少四个驱动单元，该四个驱动单元沿着机架的长度方向(即图示中的x向)排列，该四个驱动单元等间距排列，也可以是根据实际的安装要求，将上述四个驱动单元按照非等间距的方式在机架的长度方向非等间距的排列；值得一提的是，驱动单元的数目还可以设为大于四个的数目，多个驱动单元沿着机架的长度方向依次排列。

驱动单元作为整个装置的动力部件，四个驱动单元的结构形式以及部件的尺寸均相同，驱动单元的具体结构如下：

每个驱动单元均包括主轴20、摆动架10、棘轮机构30、拉绳40、顶力组件50及拉力架61。

请结合参阅图1、图2、图3、图4及图5，主轴20沿机架长度方向延伸并通过轴承枢接在机架上，主轴20上设有主动链轮21及摆动架10，具体的，主动链轮21通过轴承枢接在主轴20的前端上；并且在主动链轮21开设有一对定位孔211，主轴20上设有可沿其轴向来回移动的离合板22，离合板22位于主动链轮21旁边，离合板22上设有一对定位柱223，该定位柱223可插置于定位孔211内，以使主轴20与主动链轮21同步转动；具体在本实施例中，离合板22包括离合内板222及离合外板221。其中，离合内板222与离合外板221之间通过轴承(图中未标示)进行连接，定位柱223设置在离合内板222的相对两侧；离合内板222与主轴20同步联接关系，具体的，所述主轴20与离合内板222之间设有相互配合的导轨23及滑槽(图中未标示)，导轨23和滑槽的长度方向与主轴20的轴向一致，从而实现了该离合板22可在主轴20上来回滑动，在本实施例中，主轴20上设有一条导轨23，相应的，离合内板222上设有一条滑槽(如图5所示)，离合板22上设有用于推动离合板22在主轴20上来回移动的拉杆24，具体的，拉杆24的中部铰接在机架上，拉杆24一端铰接在离合外板221上，通过推动拉杆24的自由端，可实现将离合板22沿着主轴20轴向来回移动的目的(如图3所示)，进而实现主轴20与主动链轮21之间的同步传动或脱离的目的。该离合装置用于停机检修作用。所述摆动架10联接于轴套枢接在主轴20上，摆动架10与主轴20之间设有棘轮机构30，该摆动架10包括相对设置的两摆动臂11，两摆动臂11之间通过多根连接臂12进行连接，这些连接臂12于确保两摆动臂11之间位置关系的固定；摆动架10左端枢接有一拉力架61，所述摆动架10的右端通过轴承枢接有第一滑轮13，该第一滑轮13的外圆周设有绳槽(图未示)，所述轴套上还枢接有第二滑轮14。在所述摆动架10的左端产生的旋转力略大于右端，在摆动架10右端没有其他力源时左端自然下摆带动摆动架10逆时针转动。所述棘轮机构30装设于主轴20与每个摆动臂11的联接处，棘轮机构30包括相互配合的棘轮31，棘爪32及用于装设棘爪32的圆环34，所述棘轮31设有旋向一致的棘齿，棘轮31与主轴20同步联接装设于圆环34中心。圆环34则固定在摆动臂11上与摆动臂11同步转动。在圆环34上围绕棘轮31设若干个棘爪32，棘爪32呈长条形，棘爪32的中部枢接在圆环34上，每个棘爪32的前端应对一个齿槽，棘爪32的后端与圆环34之间装设有拉簧33，该拉簧33用于提供一个使棘爪32的前端压紧在棘轮31的弹性力，该拉簧33可以是拉簧(如图2所示)，也可以设置为扭簧及压簧，棘爪32的前端部与齿槽根部的距离呈均匀的变化，也就是说当后一个棘爪32恰好抵推在棘轮31齿槽根部时，前一个棘爪32与应对的齿槽根部相对有一点距离，如此依次使所有棘爪32与对应齿槽的根部距离逐步均匀的增大设置，由此可使棘轮31怎么旋转至少总有一个棘爪32的前端部恰好抵推在对应齿槽的根部(如图2所示)，从而确保摆动架10与主轴20同向旋转时实现棘爪32与棘轮31无间隙推动；请再次参阅图2，摆动臂11顺时针摆动时，棘爪32的前端与齿槽根部相互咬合，拉簧33拉紧棘爪32的后端以防止棘爪32从棘轮31上脱离，此时，摆动臂11通过棘爪32推动棘轮31转动，从而带动主轴20顺时针旋转，从而完成转动能的传递；当摆动臂11逆时针摆动时，带动棘爪32逆时针转动，棘轮齿的特殊形状可顺利将棘爪32的前端拨开，棘爪32的前端从棘轮31齿背滑过，主轴20的旋转几乎不受到阻碍，主轴20与棘轮31仍然保持顺时针旋转。

请参阅图1，顶力组件50包括同步联接于传动轴53的从动链轮52及凸轮54，所述从动链轮通过传动链条51与主动链轮21同步联接，所述凸轮54经传动轴53延伸在转轮55底部，该凸轮54设有第一凸边541及第二凸边542，所第一凸边541应对转轮55的旋转角度大于180度角，第二凸边542应对转轮55的旋转角度小于180度角，所述传动轴53枢接在机架。

拉力架61，所述拉力架61通过轴承枢接摆动架10左端，该拉力架61设有拉力臂62及受力臂63，该拉力臂62及受力臂63之间设有固定连接臂64，所述受力臂63的左边在机架上枢接有第三滑轮70，并且受力臂63与第三滑轮70的接触面设为月牙形状，由此可使拉力架61随摆动架10上下摆动时受力臂63左边在第三滑轮70滑行，从而使拉力臂62与摆动臂11在摆动架10上下运动时形成一个剪刀差运动，也可将第三滑轮70枢接在受力臂63上，将月牙形装设在第三滑轮70左侧的机架上。

请具体参阅图1，所述拉绳40的一端连接在拉力臂62上，拉绳40的另一端从主轴20的底部绕过后再经第一滑轮13的上部绳槽绕过后向下连接在配重物41上，也就是拉绳40经枢接在轴套上的第二滑轮14底部绳槽绕过后再经第一滑轮13的上部绳槽绕过后向下连接在配重物41上，该配重物41用于驱动主轴20转动输出动力提供重力作用。

图7至图10，其为本发明在四种不同工作状态的示意：

其中，图7为驱动单元初始进入工作状态示意图，图8为驱动单元驱动单元处在对主轴转动做功状态中，图9为驱动单元退出工作状态中，图10为驱动单元回归初始状态中，四个驱动单元的摆动架10呈45度角错开排列安装，从侧面看呈如图11所示，以第一驱动单元处在图7状态时，第二驱动单元则处于图8状态，第三驱动单元处于图9状态，第四驱动单元则处在图10状态位置与图7状态位置之间。并且使图8状态中的第二驱动单元处于对主轴20转动做功当中，使本发明完成安装后即具有初始运行功能，所述四个驱动单元的运行工作原理相同。

本发明在正常运转时，离合板211的定位柱223插置于主动链轮21的定位孔211内，此时主轴20与主动链轮21是同步联接的关系；

其中，以图7状态驱动单元来说明本发明的工作原理：

以驱动单元对主轴20转动做一次功，摆动架10摆动90°，主动链轮21与从动链轮的传动比为1∶2为例，初始状态时，驱动单元处于如图7所示的状态，此时主动链轮21通过传动链条51带动从动链轮52顺时针转动，从动链轮52通过传动轴53带动凸轮54顺时针转动，使凸轮54的第一凸边541转动到与转轮55的底部分离，第二凸边542应对转轮55的底部，由此使得托架56左端向下移动使托架56与配重物41底部分离，配重物41呈悬空状态，因此配重物41有一个垂直向下的重力经拉绳40施加在摆动架10的右端使摆动架10受力向下摆动，由此使得摆动臂11有一个顺时针的旋转扭力经棘轮机构30施加在主轴20上驱动主轴20转动，从而将配重物41的重力转换成旋转动力对外输出动力做功，与此同时，在摆动架10的右端向下摆动时，摆动架10的左端向上移动，由此带动拉力架61向上移动，在拉力架61随着摆动架10向上移动时，受力臂在第三滑70上滑行，从而使得拉力臂62与摆动架10形成一个剪刀差逐步增大的形状，使拉绳40从拉力臂62的连接点到第二滑轮14之间的距离逐步增大，由此拉动配重物41逐步向上移动，使配重物41在摆动架10右端向下移动时，配重物41又向上移动，并且配重物41向上移动的高度大于摆动架10向下摆动的距离，使配重物41底部与托架56始终呈分离悬空状态，从而使配重物41有一个重力牵引摆动架10顺时针转动，当驱动单元运行到图8状态时，配重物41牵引摆动架10右端向下摆动了45°，摆动臂11也通过棘轮机构30驱动主轴20顺时针转动了45°，主动链轮21通过传动链条51带动凸轮54顺时针转动了90°，在从图8运行到图9的过程中，配重物41向上移动的高度会大于摆动架10向下摆动的距离，也就说从拉力臂62经拉绳40牵引配重物41向上移动大于配重物41牵引摆动架10向下移动的距离，使此时配重物41的底部比起初始状态时有所往上，由此可使在凸轮54顺时针转动到第二凸边542与转轮55分离后第一凸边541与转轮55接触并顶起托架56时，配重物41的底部与托架还是分离状态。此时在整个动力输出装置中，前一级的驱动单元(图9)将退出对主轴20转动做功并进入回复初始状态程序，处在后一级(图7)的驱动单元则进入对主轴20转动做功工作状态。驱动单元继续向图9状态运行，(驱动单元从图8向图9状态运行的过程中，该驱动单元则与后一级驱动单元共同对主轴20转动做功，驱动单元从图7向图8状态运行的过程中，该驱动单元则与前一级驱动单元共同对主轴20转动做功)，在驱动单元运行到图9状态时，配重物41牵引摆动架10右端向下又摆动了45°，摆动臂11也通过棘轮机构30驱动主轴20顺时针转动了45°，至此配重物41全程牵引摆动架10右端向下摆动了90°，摆动臂11也通过棘轮机构30驱动主轴20顺时针转动了90°，主动链轮21带动凸轮54转动了180°，由于第一凸边541与转轮55接触转动角度大于180°的，因此凸轮54会在摆动架10运行至图9状态前提前顶起托架56的，并且拉力架61在摆动架10从图8运行到图9前对配重物41向上拉的高度也会逐步减小，使摆动架10运行到图9状时配重物41的底部也刚好座落在托架56上，配重物41的重力由托架56托住，由此解除了配重物41对摆动架10右端的牵引力，至此，驱动单元停止对主轴20转动做功并进入回归初始状态程序，主轴20在后续驱动单元的驱动下继续顺时针转动，此时由于摆动架10的右端没有了配重物41重力，使得摆动架10在左端重于右端的状态下自然下摆带动摆动架10逆时针摆动使得右端抬高，由此带动驱动单元向初始状态运行，在驱动单元回复初始状态的过程中，由于棘轮机构30的单向驱动性能与主轴20脱离驱动关系，在驱动单元运行到图7状态时，驱动单元回复到初始状态，当凸轮54转动到第一凸边541与转轮55底部分离使第二凸边542应对转轮55底部时，驱动单元开始进入工作状态对主轴20转动做功，重复上述工作过程，由此循环重复，使在四个驱动单元的相互配合下，主轴20得以持续的转动并对外输出动力。

本发明四个驱动单元的主轴20沿着机架的长度方向(即x向)依次排列并同步联接，所述主轴20实际上可设置为一条，四个驱动单元共用该主轴20。

综上所述，本发明利用配重物41对摆动架10右端施加的重力牵引摆动架10右端向下摆动并通过棘轮机构30将力矩施加于主轴20上，为主轴20提供转动的力源，利用摆动架10左端重力大右端重力带动驱动单元回归到初始状态，使驱动单元重复循环对主轴20转动做功，由此可使在四个驱动单元的相互配合下，本发明得以周而复始的转动，从而实现在无其他动力或其他动力较小的情况下，使主轴20持续地转动，从而对外输出转动动力，因此，本发明可以减小利用煤炭、汽油、天然气等能源的消耗，并且不会向大气环境中排放有害物质，减少环境污染。

根据上述原理，还可制作各种大小不等的，用于观赏性的，适合各种场合工艺品，使本发明的利用价值发挥最大的经济效益。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围。