一种能量转换输出装置的制作方法

1.本发明涉及机械技术领域，具体涉及一种能量转换输出装置。


背景技术：

2.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：

3.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能量输出装置，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。
4.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种能量转换输出装置，其特征在于：包括机架以及安装在机架上的主轴及蜗杆，所述主轴装设有蜗轮，所述蜗杆与蜗轮啮合，蜗杆同步联接有电动机驱动装置；
6.机架装设有限位装置，该限位装置限定蜗杆只能垂直上下移动，限位装置由若干个限位滑轮组成。
7.优选地，其特征在于：所述蜗杆的上下两端设有轮轴，两端轮轴通过轴承装设在轴承座。
8.优选地，所述轴承座的外边缘呈四边形。
9.优选地，所述处于蜗杆上端的轮轴同步联接有传动轮。
10.优选地，所述电动机驱动装置装设在上端的轴承座。
11.优选地，所述主轴同步联接有动力输出轮。
12.优选地，所述限位装置由十六个限位滑轮组成，限位滑轮分别挡持在两轴承座的四边，该限位装置用于限定蜗杆只能垂直上下移动。
13.相比于现有技术，本发明带来的有益效果是：
14.本发明利用限位装置增加蜗杆的上下滑动率，使蜗杆的重力更好的施加在蜗轮，同时利用电动驱动装置带动蜗杆转动，蜗杆在转动中将重力持续的施加在蜗轮，使蜗轮受到蜗杆的重力持续转动，蜗轮带动主轴转动，从而实现在输入辅助动力较小的情况下，使主轴持续地转动并对外输出动力，由此将蜗杆的重力转换成旋转动力(机械能)对外输出，通过驱动发电机发电用于各种用途，因此，本发明可以减小煤炭、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，从而达到节能减排的效果，由于发明本结构简单，体积可大可小，因此，中小型设备还可以安装在电动交通工具上，为电动交通
工具全天候发电为电池充电，使电动交通工具增加运行里程，更易推广普及。
附图说明
15.图1为本发明的一种能量转换输出装置的整体结构示意图；
16.图2为本发明的另一种整体结构示意图；
17.图3为本发明的限位滑轮与轴承座的结构示意图；
18.其中：10、主轴；11、蜗轮；12、动力输出轮；20、蜗杆；21、蜗杆牙；22、转轴；23、轴承座；24、轴承座；25、传动轮；限位滑轮26；
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具体实施方式
19.下面，为使本发明的目的，技术方案及优点更加的清晰明白，结合附图以及具体实施方式，对本发明进行进一步描述，应当理解的是，此处所描述的具体实施例及参数，仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
20.请参阅图1，其为本发明的一种能转换输出装置的整体结构示意图，其包括机架(图未示)以及装设在机架的主轴10、蜗杆20、电动驱动装置(图未示)及限位装置。
21.请参阅图1，所述主轴10通过轴承呈水平枢接在机架上，主轴10同步联接蜗轮11，所述蜗杆20与主轴10交错90装设在蜗轮11的右侧，所述蜗杆20左端与蜗轮11啮合，蜗杆20上下两端设有轮轴22，所述蜗杆20底部轮轴22轴体通过轴承装设在轴承座23，该轴承座23的外围呈四边形，所述蜗杆20上部轮轴22轴体通过轴承装设在轴承座24，轴承座24的外围也呈四边形的。
22.请结合参阅图3，机架设有限位装置，限位装置由十六个限位滑轮26组成，限位滑轮26分为八个一组，分别挡持在轴承座23及轴承座24的四周，也就是轴承座23及轴承座24，每条边设两个限位滑轮26，限位滑轮26通过轴承枢接在机架上，该限位滑轮26用限定蜗杆20只能垂直上下滑动的。
23.本发明限位滑轮26也可枢接在轴承座23及轴承座24四条边上，然后在限位滑轮26的外侧设置挡板，挡板固定在机架，蜗杆20上下滑动时，限位滑轮26依靠在挡板上转动滑行。
24.本发明蜗杆20，作为驱动主轴10转动对外输出动力提供重力作用，其包括轴承座23及轴承座24所产生的重力。
25.本发明蜗杆20设为左旋体，面向轮轴22轴向载面时，蜗杆牙21逆时针绕设在蜗杆20上。
26.本发明在机架设有限定蜗杆20向下移动的最低位，及向上移动的最高位。上下移动幅度，蜗轮11与蜗杆20保持啮合状态。
27.为使本发明在转动中减少摩擦阻力，可在蜗轮11的轮齿上装设钢珠，使蜗杆20在转动中蜗杆牙21与钢珠接触旋转切割带动蜗轮11转动。
28.本发明轮轴22同步联接有传动轮25，该传动轮25装设在轴承座24上部的轮轴22轴体上。
29.由于蜗杆20只有向下的重力施加在蜗轮11，没有旋转力，因此，本发明需通过电动机驱动装置(图未标示)带动蜗杆20转动，该电动机驱动装置与蜗杆20同步联接，也就是电
动机驱动装置与传动轮25同步联接，由此通过电动机驱动装置对蜗杆20输入一个辅助转动力，蜗杆20在转动中将重力经蜗杆牙21持续的施加在蜗轮11，使蜗轮11受到蜗杆20施加的重力顺时针转动，蜗轮11在转动中又带动主轴10顺时转动。该启动电动机电源经外部输入，在机械正常工作后，可切换回本发明带动发电机发出的电能。所述的电动机驱动装置装设在轴承座24上。
30.本发明电动机驱动装置也可以装设在机架上，电动机驱动装置与传动轮25啮合驱动，由于在蜗杆20上下移动时，传动轮25也随着移动的，因此蜗杆20向下滑动到最低位，以及向上移动到最高位时，电动机驱动装置需要与传动轮25保持啮合驱动状态。
31.本发明工作原理，初始状态时，蜗杆20在重力的作用下，向下滑动到最低位的，蜗杆20的重力由限低点支撑住，此时，通过外部电源启动电动机驱动装置带动蜗杆20转动，蜗杆20在转动中逐步向上移动与限低点分离，由此将蜗杆20的重力，从限低点转移到蜗轮11轮齿上，使蜗轮11受到蜗杆20施加的重力顺时针转动，蜗轮11带动主轴11顺时针转动。同时，蜗杆20在转动中，经蜗杆牙21将重力施加在齿轮11右端轮齿，使蜗轮11受力顺时针转动时，蜗杆20不会随着蜗轮11转动向下移动的，而是在蜗杆20的转动中与限低点保持分离状态，使蜗杆20始终有一个重力，通过蜗杆牙21不断的将重力施加在蜗轮11上，使蜗轮11获得持续的转动力源，带动主轴10转动，从而将蜗杆20重力转换成旋转动力(机械能)，并通过动力输出轮12对外输出动力做功。
32.本发明正常运转时，蜗杆20处于上下移动幅度之间的中部左右为优选状态。
33.本发明由于主轴10对外输出动力做功的能量，由蜗杆20提供，因此，只要电动机驱动装置输入一个辅助转动力，通过带动蜗杆20旋转切割的方式，将蜗杆20的重力持续的施加在蜗轮11上，使蜗轮11受到蜗杆20施加的重力转动，以及克服机械摩擦损耗所需要的能量，即可达到在输入较小动力的配合下，将蜗杆20的重力，转换成旋转动力对外输出做功，带动发电机发电用于各种用途，因此，本发明可以达到节能减排的效果。
34.本发明需要停机检修保养时，切断电动机驱动装置电源机械即停止工作，蜗杆20在重力作用下向下滑动到限低点，完成检修保养需要启动时，启动电动机驱动装置带传动轮25转动，本发明即进入工作运行状态。
35.本发明蜗杆20头数(z1)可根据实际情况设置，蜗杆20头数越多，蜗杆20的重力越大。
36.本发明的蜗杆牙21螺旋升角(螺纹分度圆导程角)不能过大，也就是蜗杆牙21展开成直线斜度不能过大，以2比1至50比1较为适宜，取10比1为优选，也就是蜗杆20旋转10mm才能带动蜗轮11旋转1mm的距离。
37.上述均是初步理论大概数据，具体数据需在实践中设定。
38.本发明的机架设有油箱，所述蜗轮10、蜗杆20及轴承座23装设在油箱内部，油箱内设有润滑油，用于对机械转动部位润滑，动力输出轮12、轴承座24及传动轮25在油箱外侧。
39.本发明也可以在主轴10上装设置若干个蜗轮11，以及与蜗轮11配套的蜗杆20，及电动机驱动装置，用于增加主轴10对外输出的机械能，同时也可用于停换检修保养作业。在设置两个以上的蜗轮11时，蜗轮11需要通过单向驱动装置，或离合器与主轴10联接，使每一个单元都可以单独运行或停止工作，也就是其中一台机械要停机时，由于单向驱动装置的单向驱动原因，不会影响其它机械继续运行。
40.本发明的中小型装置的蜗杆20的重力不够大时，可以通过装设弹性物来增加蜗杆20向下的力源，具体的；可在轴承座24或轴承座23上装设一压力架，压力架的一端枢接在机架，压力架的另一端装设弹性物，并且，机架装设有调节弹性物弹性大小的装置，利用杠杆原理通过弹性物来增加蜗杆20向下的作用力，所述弹性物也可以用配重替代。该中小型装置可适用于现代电动交通工具，为电动交通工具全天候发电为电池充电储能。
41.所述的弹性物还有自动调节功能作用，也就是负载端需要的转动能变小时，蜗轮11需要的驱动力就会变小，蜗杆20驱动力变小，蜗杆20就会往下移，弹性物在蜗杆20往下移动后压力就会变小，负载端需要的转动能变大时，由于蜗轮11需要的驱动力就会变大，蜗杆20驱动力变大，蜗杆20就会转动向上移动，弹性物又会增大压力，由此可保持蜗轮11所需要的转动力源。
42.本发明可在电源输入端设有过流保护装置，该过流保护装置用于检侧机械运行情况，具体的，在负载端需要的驱动力超出了蜗杆20提供的重力后，蜗杆20会在转动中向上移动到最高位，此时蜗轮11的旋转力超出了蜗杆20提供的向下力源，也就是蜗杆20的向下力源小于蜗轮11的旋转力，此时蜗杆20带动蜗轮11转动，就要电机增大驱动力，电流就会增大，电机在超负载运行的情况下易于损坏，因此过流保护装置检侧到电流过大，并在设定的时间内不能回复到正常状态，过流保护装置发出警示，工作人员作出相应调整，如果有备用机械，可自动开启备用设备增加主轴10机械能。反之当输出端没有负载或者只有电动驱动装置产生的负载时，蜗杆20会在转动中向下移动。
43.请参阅图2，本发明还可在蜗杆20右端安装多一副主轴，该副主轴与主轴10平衡安装在机架，副主轴同步联接有副蜗轮，该副蜗轮与蜗杆20右端啮合，蜗杆20转动时带动左端蜗轮11顺时针转动，同时带动右端副蜗轮逆时针转动，使左右两端的主轴10及副主轴都有动力输出。在蜗杆20左右两边装设主轴10及副主轴，可以使蜗杆20的重力平衡垂直向下施加在蜗轮11及副蜗轮上。
44.根据上述原理，本发明还可用于制作用观赏性的，大小不等的，适合各种场所安放后工艺品，使本发明的利用价值发挥到极致。
45.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。