势能转机械能装置的制作方法

1.本发明属于能量转化设备，具体涉及将势能转化为机械能的装置。


背景技术：

2.力矩电动机是一种极数较多的特种电机，可以在电动机低速甚至堵转（即转子无法转动）时仍能持续运转，不会造成电动机的损坏，在这种工作模式下，电动机可以提供稳定的力矩给负载（故名为力矩电动机），也可以提供和运转方向相反的力矩（刹车力矩）；目前需要大力矩输出时，需要用到大型的力矩电机，但是大型的力矩电机价格昂贵，并且耗能很大。
3.针对上述问题，专利号为202010339893.8的中国发明专利中公开了一种重力水轮发电设备，包括供水水路、重力水轮、加速器和发电设备，重力水轮的水轮上设置有若干水斗，重力水轮的下方还设置有储水池，储水池还连接有供水水路，供水水路包括水泵和供水口，水泵的进水端通过管路与储水池连通，出水端通过管路与供水口，供水口位于重力水轮的进水侧的上方；该技术方案中描述了一种能提供大力矩的能量转换装置：第一步，通过供水水路将水抽到水轮上方，电能转换为势能；第二步，水轮上方的水落入水轮的一侧的水斗内，多个存满水的水斗在水轮一侧形成存水区，存水区内水的重量带动水轮转动，通过水轮输出力矩，对于力矩的大小的调整主要是通过增加水轮周长、轮叶片个数以及水轮半径来实现的，该种结构虽然势能转换为机械能的效率不错，但存水区比较松散，对于输出力矩大小调整的方式也略显僵硬。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术中存水区松散、调整输出力矩大小缺乏灵活性的问题，提供一种存水区相对集中，能较为方便、灵活地调整输出力矩大小的势能转机械能装置。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案：势能转机械能装置，包括机架、水循环机构和势能转换机构，水循环机构和势能转换机构固定在机架上；所述水循环机构，包括蓄水池、水泵和水循环管路，蓄水池固定在机架下部，水泵串接在水循环管路中；所述势能转换机构，包括传动轴、定位轴和从动轴，传动轴、定位轴和从动轴的两端设有轴承，轴承固定在机架上，定位轴位于传动轴一侧，从动轴位于定位轴正下方，传动轴、定位轴和从动轴上固定有齿轮轴，齿轮轴上的每个齿轮顶端部为“u”形的叉部，齿轮轴上相邻齿轮之间形成托盘容纳腔，传动轴、定位轴和从动轴的齿轮轴上套接有长节距链条，长节距链条相邻节距铰接部位于齿轮轴上齿轮的叉部内，长节据链条上间隔设有托水盘，托水盘固定在长节距链条的节距中部，长节距链条的节距垂直贯通托水盘中部，托水盘一侧位于齿轮轴上相邻齿轮之间形成的托盘容纳腔内，定位轴和从动轴之间设有一垂直的蓄势管，蓄势管通过支架与机架固定，长节距链条从蓄势管内穿过，蓄势管上端一侧设有进水
管，进水管的进水口与水循环机构连通。
6.可选地，所述水循环机构还包含分水槽，分水槽固定在机架上部，进水管的进水口与水循环机构的分水槽固定，并与其连通。
7.可选地，所述进水管上设有阀门。
8.可选地，所述蓄势管上端固定有一聚水管，进水管的出水口固定在聚水管外壁，并与其内腔连通。
9.可选地，所述进水管的出水口处设有一水流导向块。
10.可选地，所述蓄势管下段外壁上设有一分流管，分流管与蓄势管连通。
11.本发明的使用方式及原理：将本发明的传动轴通过皮带、链条等连接件与需要大力矩的设备对接，蓄水池注水，启动水泵，即可完成势能向机械能的转换，进行大力矩输出,势能转换机构可以设置多个，进行组合输出；本发明的原理是通过将电能转换成势能，接着再将势能转换为机械能，其具体转换流程如下：水泵通过水循环管路将蓄水池内的水抽到高位，完成电能向势能的转换，接着，位于高位的水通过进水管流出，流到蓄势管内，落在托水盘上，蓄势管内有很多的托水盘，形成存水区，存水区内水的重力形成一个很大的下拉力，拉动长节距链条，长节距链条带动齿轮轴转动，齿轮轴带动传动轴、定位轴和从动轴转动，进而从传动轴处输出大力矩；本发明可以通过调整存水区水的多少来间接调节输出的力矩，而存水区的水的多少主要由托水盘直径大小、蓄势管长度和内径大小来决定，因此可以相对简单地调整这些参数来调整力矩大小。
12.相比现有技术，本发明至少有以下有益效果：本发明优化了存水区，对输出力矩大小的调整相对灵活。
附图说明
13.图1为本发明侧视结构示意图；图2为本发明势能转换机构侧视结构示意图；图3为本发明包含分水槽的侧视结构示意图；图4为本发明长节距链条形态一的前视局部结构示意图;图5为本发明长节距链条形态二的前视局部结构示意图。
具体实施方式
14.实施例1，下面结合图1-5对本发明作进一步地说明，势能转机械能装置，包括机架1、水循环机构和势能转换机构，水循环机构和势能转换机构固定在机架上，所述水循环机构，包括蓄水池2、水泵3和水循环管路4，蓄水池固定在机架下部，水泵串接在水循环管路中，所述势能转换机构，包括传动轴5、定位轴6和从动轴7，传动轴、定位轴和从动轴的两端设有轴承，轴承固定在机架上，定位轴位于传动轴一侧，从动轴位于定位轴正下方，传动轴、定位轴和从动轴上固定有齿轮轴8，齿轮轴上的每个齿轮顶端部为“u”形的叉部9，齿轮轴上相邻齿轮之间形成托盘容纳腔10，传动轴、定位轴和从动轴的齿轮轴上套接有长节距链条11，长节距链条可为单列链条，如图4所示，长节距链条可为双列链条，如图5所示，长节距链条相邻节距铰接部位于齿轮轴上齿轮的叉部内，长节据链条上间隔设有托水盘12，托水盘
固定在长节距链条的节距中部，长节距链条的节距垂直贯通托水盘中部，托水盘一侧位于齿轮轴上相邻齿轮之间形成的托盘容纳腔内，定位轴和从动轴之间设有一垂直的蓄势管13，蓄势管通过支架与机架固定，长节距链条从蓄势管内穿过，蓄势管上端一侧设有进水管14，进水管的进水口与水循环机构连通，为了稳定水压以及更好地储备水的势能，水循环管路还包含分水槽18，分水槽固定在机架上部，进水管的进水口与水循环机构的分水槽固定，并与其连通，如图3所示，进水管上设有阀门，阀门可以为手动阀或自动阀，进水管的出水口处设有一水流导向块15，通过水流导向块使进水管内的水更好地流入蓄势管内，蓄势管上端固定有一聚水管16，进水管的出水口固定在聚水管外壁，并与其内腔连通，聚水管与水流导向块的类似，也是使进水管内的水更好地流入蓄势管内，蓄势管下段外壁上设有一分流管17，分流管与蓄势管连通，因蓄势管内的水在蓄势管下段时基本上已完成势能向机械能的转换，分流管主要是将蓄势管内的水稍早分流导出，以此减压，避免托水盘在出管瞬间水会360
°
喷射，对周边设备造成影响。
15.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.势能转机械能装置，包括机架（1）、水循环机构和势能转换机构，水循环机构和势能转换机构固定在机架上；其特征在于：水循环机构，包括蓄水池（2）、水泵（3）和水循环管路（4），蓄水池固定在机架下部，水泵串接在水循环管路中；势能转换机构，包括传动轴（5）、定位轴（6）和从动轴（7），传动轴、定位轴和从动轴的两端设有轴承，轴承固定在机架上，定位轴位于传动轴一侧，从动轴位于定位轴正下方，传动轴、定位轴和从动轴上固定有齿轮轴（8），齿轮轴上的每个齿轮顶端部为“u”形的叉部（9），齿轮轴上相邻齿轮之间形成托盘容纳腔（10），传动轴、定位轴和从动轴的齿轮轴上套接有长节距链条（11），长节距链条相邻节距铰接部位于齿轮轴上齿轮的叉部内，长节据链条上间隔设有托水盘（12），托水盘一侧位于齿轮轴上相邻齿轮之间形成的托盘容纳腔内，定位轴和从动轴之间设有一垂直的蓄势管（13），长节距链条从蓄势管内穿过，蓄势管上端一侧设有进水管（14），进水管的进水口与水循环机构连通。2.根据权利要求1所述的势能转机械能装置，其特征在于：蓄势管上端固定有一聚水管（15），进水管的出水口固定在聚水管外壁，并与其内腔连通。3.根据权利要求1所述的势能转机械能装置，其特征在于：进水管的出水口处设有一水流导向块（16）。4.根据权利要求1所述的势能转机械能装置，其特征在于：蓄势管下段外壁上设有一分流管（17），分流管与蓄势管连通。5.根据权利要求1所述的势能转机械能装置，其特征在于：水循环机构还包含分水槽（18），分水槽固定在机架上部，进水管的进水口与水循环机构的分水槽固定，并与其连通。

技术总结
本发明公开了一种势能转机械能装置，包括机架、水循环机构和势能转换机构，水循环机构，包括蓄水池、水泵和水循环管路，势能转换机构，包括传动轴、定位轴和从动轴，传动轴、定位轴和从动轴上固定有齿轮轴，齿轮轴上的每个齿轮顶端部为“U”形的叉部，传动轴、定位轴和从动轴的齿轮轴上套接有长节距链条，长节据链条上间隔设有托水盘，定位轴和从动轴之间设有一垂直的蓄势管，蓄势管通过支架与机架固定，长节距链条从蓄势管内穿过，蓄势管上端一侧设有进水管，进水管的进水口与水循环机构连通；相比现有技术，本发明优化了存水区，对输出力矩大小的调整相对灵活。的调整相对灵活。的调整相对灵活。


技术研发人员：王君 王潇彬 冯鑫
受保护的技术使用者：王君
技术研发日：2023.01.05
技术公布日：2023/5/25