[发明专利]轨道定向转动装置

说明书

技术领域

本发明涉及能量转化装置，特别是一种受季节、地域影响非常小，适用于工业生产、科研教学的轨道系统定向转动装置。

背景技术

太阳能、风能、生物能、地热能、重力势能都是日常生活中我们常接触的能量。生活中，我们需要有实现这些能量转化成动能或电能的装置。目前，实现重力势能转化成动能的装置通常只有实验用的演示装置，这些装置结构简单，负载小，不能广泛用于工业生产、科研教学。

发明内容

本发明的目的是提供一种轨道系统单向转动装置。其基本原理是转动装置的运动系统受重力作用作滑行运动，由此产生的系统内力通过机械传动对系统外的固定系统施力，在固定系统的反作用下绕固定系统作旋转运动。重要的是，转动系统的运动部分受重力作用运动所产生的系统内力以机械传动的方式，在固定系统的反作用下改变了动力点的分布，即改变了旋转系统的运动力矩。利用本装置，可以平稳地将重力势能转化为动能。进而通过连接轮毂连接负载，将动力输出。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种轨道系统定向转动装置，包括上传动齿圈、下传动齿圈、重力机车和轮毂。所述上传动齿圈和下传动齿圈均是一段圆弧。所述轮毂通过轮毂轴承安装在轴上、并与所述上传动齿圈和下传动齿圈的圆弧同心地安装在支撑架上，在轮毂上呈轮辐状固定着不少于3条轨道系统。每一条轨道系统具有至少两条支撑重力机车的滑轨，所述滑轨之间安装有由重力机车的往复运动带动旋转的螺旋传动轴。所述螺旋传动轴与动齿轮连接。所述上传动齿圈和下传动齿圈的齿面相反，当轨道系统运动至接近装置的上方时，由于重力机车的作用，使螺旋传动轴带动动齿轮旋转并与所述上传动齿圈啮合。当动齿轮运动至接近装置的下方时，由于重力机车的作用，使螺旋传动轴带动动齿轮反转并与所述下传动齿圈啮合。

轨道系统定向转动装置的主体部分是一个转动系统，其基本构成就是上述的发明内容。该转动系统安装在支撑塔架上，支撑塔架可以是钢架也可以用混凝土浇注。当转动系统转动时，动力由插入所述轮毂中的输出轴导出。需要特别说明的是，所述上传动齿圈和下传动齿圈是均两个小半圈，且不在一个平面上。和转动系统区分的是上传动齿圈和下传动齿圈是固定的，它们由固定的支撑装置固定连接，支撑装置可以是钢架，也可以用混凝土浇铸。

轨道系统定向转动装置的运动形式是：由于机车轨道系统上安装有可以在轨道系统上滑行的重力机车，当轨道系统有一定倾斜时，重力机车将受重力牵引而向下滑行。再由所述重力机车上夹住螺旋传动轴的螺旋轨道的传动杆，将重力机车的线运动转化为螺旋传动轴的转动。装置转动时动齿轮需要与传动齿圈啮合。但是，当动齿轮下传动齿圈范围内运动时，重力机车在是由内向外运动，假定这时传动杆将驱动螺旋传动轴顺时针方向旋转，即动齿轮将随之顺时针方向旋转；当动齿轮在上传动齿圈范围内的运动时，重力机车将是由外向内运动，这时传动杆将驱动螺旋传动轴逆时针方向旋转，即动齿轮将随之逆时针方向旋转。因此，为了避免因动齿轮的反向旋转带来的机械干涉，下传动齿圈和上传动齿圈固定安装在传动齿轮对立啮合面，即分别与动齿轮的两侧啮合。

本发明由于上述结构，其优点是：结构紧凑、机械性能好。能够不受季节、地域等使用环境的影响。上下传动齿圈的设计，避免了机械干涉，装置可以在一定条件下持续旋转，达到将重力势能平稳地转化为动能的目的。

附图说明

图1为透视参考图

图2为使用状态参考图

图3为侧面参考图，包括机车、轨道和传动轴

图4为传动结构参考图

图5为空气弹簧缓冲器结构示意图

图6为轨道剖面图

图中：1、上传动齿圈； 2、动齿轮；3、下传动齿圈；4、重力机车；5、螺旋传动轴；7、轨道系统；8、轴；9、轮毂轴承；10、滑轮；12、传动杆；13、离合器；14、轮毂； 16、缓冲装置；17、齿圈固定架；18、支撑架；20、滑轨；21、网格铸件；22、铸件平面；23、轨道；24、铸件轨道；25、轨道扣件；26、固定件；27、连接件；31、车厢；32、外车轮；33、内车轮；34、连接件；35、轴；41、空气弹簧稳定器；42、弹簧缓冲座；43、活塞；44、通气仓；45、排气口；46、进气口；47、弹簧卡；48、卡柱； 50、连接杆；51、连接杆；52、连接杆；53、缓冲绳；54、缓冲器；55、挂钩；61、轴承座；62、轴承；63、轴；64、螺旋轨道； 66、滑轮； 101、传送组；102同步齿圈。

具体实施方式