[发明专利]一种机械平衡机构及一种采用浮力伸缩臂输出动力的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及采用缆索和用于固定缆索的带轮的一种机械平衡机构，还涉及采用该机械平衡机构及浮力伸缩臂输出动力的方法和装置。

背景技术

目前，现有的平衡机构，一般包括缆索、平衡器和固定缆索的带轮，缆索两端与平衡器连接，当需要改变平衡状态时，需要通过增加或减小平衡器的重量来实现，非常麻烦，这种结构在应用于其他机构上时，则非常不便，安装和卸载非常不便，且浪费时间和资源。

现有技术领域里，大多数机构的运动是通过动力输出驱动完成的，如柴油机，在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行“作功”。各活塞按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转，输出动力。

然而，全世界都面临着资源和能源短缺问题，能源结构调整是能源发展面临的重要任务之一，也是保证能源安全的重要组成部分。现在人类所依赖的石化能源不仅造成了地球升温等全球性的生态灾难，而且这种社会经济运行本身也难以为继。因此，改变能源结构，寻找新能源已成为全人类必须面对的首要环境课题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，首先提供了一种非常便捷的机械平衡机构，不需要经常改变平衡器的重量来改变对缆索的拉力大小，从而实现平衡器位置的改变。

本发明提供的机械平衡机构包括一支座以及固定于该支座上的带轮，于所述带轮上，绕设有一缆索，于所述支座两端，分别设有一摆动臂和一固定臂，所述摆动臂和所述固定臂的下端分别与第一伸缩机构两端铰接；于所述摆动臂和所述固定臂上，分别设有可滑动的第一平衡器和第二平衡器，所述第一平衡器和第二平衡器分别与所述缆索的两端连接。

进一步地，所述第一平衡器或第二平衡器中任一平衡器通过第二伸缩机构与所述缆索连接。

具体地，所述第一伸缩机构及第二伸缩机构为具有活塞杆和缸体的液压缸或气缸。

进一步地，所述摆动臂和所述固定臂分别设有一滑动槽，所述第一平衡器和第二平衡器的底部滑动装置分别置于两所述滑动槽内。

采用上述一种机械平衡机构的本发明，通过在支座两端分别设置摆动臂和固定臂，并在所述摆动臂和固定臂两端分别铰接一伸缩机构，由伸缩机构伸缩长度的改变，使摆动臂摆动角度随之改变，从而实现对位于其上的两平衡器的相对位置及重力的改变，进而可改变整个机械平衡机构的平衡状态，无需根据需要增加和卸载平衡器，节省时间，且结构简单，操作方便。

本发明提供了一种采用浮力伸缩臂输出动力的方法和装置，其是将浮力伸缩臂置于一旋转架上旋转臂的一端，该旋转臂的另一端设置一平衡块或其他组件，并于该旋转臂中间位置设置上述所述的机械平衡机构，通过控制所述机械平衡机构上的平衡器，使各平衡器相对移位产生变化，作用于旋转臂两端的重力矩随之变化，进而使处于旋转臂两端的浮力伸缩臂和平衡块产生杠杆效应，使旋转臂在水平位置做180度或360度摆动，在旋转臂摆动到设定位置时，设于旋转臂上的浮力伸缩臂在控制系统及浮力作用下，其伸缩杆伸出或缩回，从而提供动力输出。

本发明提供的浮力伸缩臂与机械平衡机构相结合输出动力的方法，通过利用机械平衡机构上各平衡器相对位置的变化使浮力伸缩臂和平衡块或浮力伸缩臂之间产生的杠杆效应，可在旋转臂上产生重力作用力，进而带动旋转臂旋转，使浮力伸缩臂在设定的位置输出动力。本发明方法采用重力和浮力实现动力的输出，可减少对石化能源资源的需求与消费，降低煤电的用量，缓解资源短缺和减少相应的环境污染，为改变能源结构改变提供了新的途径。

本发明还提供了一种根据上述所述方法设计的一种采用浮力伸缩臂输出动力的方法和装置，包括控制系统，还包括一具有旋转臂的旋转架，所述旋转臂一端设有可使其在摆动到设定位置时、由控制系统使其伸缩杆在浮力作用下伸长或缩短的浮力伸缩臂，所述旋转臂另一端设有平衡块或其他组件；于所述旋转臂上，还设有上述所述的可使浮力伸缩臂和平衡块产生杠杆效应而使所述旋转臂在水平位置做180度或360度摆动的机械平衡机构。

具体结构设置中，所述旋转架包括一底座及固定于该底座上的支杆，所述旋转臂旋转中心设在所述支杆顶端，所述机械平衡机构置于该旋转臂靠近中间的位置。

进一步地，所述旋转架上还设有一用于定位的扣锁结构。