气动式运转动力系统的制作方法

1.本发明涉及一种动力系统，特别是涉及一种气动式运转动力系统。


背景技术：

2.通过位能转换为动能，是许多动力系统使用的基本原理，通过转换系统所转换而成的动能，即能用于推动后端负载，特别若能利用环境中最容易取得的气动力来驱动转换系统，则更能落实未来提高再生能源比例的永续经营理念。另外，偏心位移动能运转是一种利用重心分布而使整体机构协调整合运转的模式，相对于同轴旋转而言，能产生额外的扭矩，得以在整体旋转时针对局部提高动能。因此，若能结合气动力驱动与偏心运转的机制，使得各单元相互协调整合，据以应用于位能与动能相互转换的动力系统，应能进一步优化动力系统的性能。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种以气动力驱动的气动式运转动力系统。
4.本发明气动式运转动力系统，包含轴基座单元、枢设于所述轴基座单元上的转动单元、安装于所述转动单元的多个作动位移单元、连接于所述作动位移单元的驱动单元，及分别配置于所述作动位移单元的多个循环单元。
5.所述转动单元包括能相对于所述轴基座单元以横向延伸的转轴转动的转轮、多个自所述转轮以偏心的方向往外延伸的支架，及多个环绕设置于所述转轮且界定出多个分别供容设所述支架的内空间的箱壳。
6.所述作动位移单元分别安装于所述支架上，每一个作动位移单元包括至少一个安装于对应的支架上而以远离所述转轴的方向延伸的线轨，及设置于所述至少一个线轨上且能在所述至少一个线轨上来回位移的质量体。每一个质量体呈中空状而界定出用于储存润滑油的储油润滑区，并具有多个连通于所述储油润滑区且朝向所述至少一个线轨，并用于对所述至少一个线轨补充润滑油的滴油孔。
7.所述驱动单元包括多个连动于所述质量体的气压缸、连通于所述气压缸的至少一个气源，及信号连接于所述气压缸且用于控制所述气压缸带动所述质量体分别在所述线轨上位移，以形成整体偏心而使所述转动单元转动的控制器。
8.每一个循环单元具有两个彼此间隔地设置于对应的支架的其中一端，且与所述驱动单元的至少一个气源连通的气体压缩机，每一个气体压缩机因对应的质量体位置移动而受到挤压，将输出气体导回所述至少一个气源而重复利用。
9.本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
10.较佳地，前述气动式运转动力系统，其中，每一个气体压缩机具有本体、自所述本体朝向对应的质量体延伸的推杆、设置于所述推杆末端的接触件，及套设于所述推杆且两端分别顶抵于所述接触件与所述本体，并用于在所述推杆被推动时受压缩而累积弹性恢复力的弹簧。
11.较佳地，前述气动式运转动力系统，其中，所述的气动式运转动力系统，还包含环绕设置于所述转动单元的箱壳外且连接所述循环单元的辅助单元，其中，所述辅助单元包括多个连通于所述气体压缩机及所述至少一个气源的储气管，及多个分别衔接于相邻的所述储气管间，且连通于所述气体压缩机的排导管。
12.较佳地，前述气动式运转动力系统，其中，每一个作动位移单元的所述质量体还具有连通于所述储油润滑区的注油孔，及可开启地封闭所述注油孔的封盖。
13.较佳地，前述气动式运转动力系统，其中，每一个作动位移单元还包括至少一个可拆卸地附挂于所述质量体的配重块。
14.较佳地，前述气动式运转动力系统，其中，所述转动单元的每一个箱壳具有至少一个位置对应所述质量体，且用于开启而调整所述至少一个配重块的维护门。
15.较佳地，前述气动式运转动力系统，其中，所述转动单元的每一个箱壳具有以透明材质所制成且位于远离所述转轮的一侧的窗口。
16.较佳地，前述气动式运转动力系统，其中，所述转动单元包括单数个彼此等距而间隔设置的支架，以及单数个数量与所述支架相同的箱壳。
17.较佳地，前述气动式运转动力系统，其中，所述转动单元包括九个支架及九个箱壳。
18.较佳地，前述气动式运转动力系统，其中，每一个作动位移单元的所述质量体还具有向外凸设而用于与对应的线轨结合的滑块部。
19.本发明的有益的效果在于：通过所述控制器妥善控制所述气压缸带动所述质量体分别在所述线轨上移动的时机，可因形成整体偏心而使所述转动单元转动，而随着所述质量体的移动，能挤压所述气体压缩机而输出气体，并将所输出的气体导回所述至少一个气源，供所述气压缸在下一轮的循环驱动流程使用，确实达成使用气动的再生能源驱动而构成偏心位移动能运转的目的。
附图说明
20.图1是一前视的示意图，说明本发明气动式运转动力系统的一实施例；
21.图2是一局部放大的剖视图，说明所述实施例的多个作动位移单元的其中一个；
22.图3是一与图2剖面不同的局部剖视图，说明其中一个作动位移单元的一质量体；
23.图4是一侧视的示意图，说明所述实施例的一驱动单元；
24.图5是一示意图，配合图4说明所述驱动单元的多个气压缸的运作；
25.图6是一不完整的剖视图，说明所述实施例的一循环单元；
26.图7是一示意图，说明所述实施例通过所述作动位移单元的多个质量体产生偏心而运转的情况，并以参考角度呈现运作的循环；
27.图8是一示意图，说明其中一个质量体设置于所述转动单元的所述线轨上，以及经由所述质量体的多个滴油孔对所述线轨提供润滑油的情况；
28.图9是一示意图，说明所述循环单元的两个气体压缩机，以及所述质量体压缩所述气体压缩机的情况；及
29.图10是一方块图，说明使气体通过所述循环单元配合所述实施例的一辅助单元而能循环使用的情况。
具体实施方式
30.下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
31.参阅图1至图3，为本发明气动式运转动力系统的一实施例，本实施例包含一轴基座单元1、一枢设于所述轴基座单元1上的转动单元2、九个安装于所述转动单元2的作动位移单元3、一连接于所述作动位移单元3的驱动单元4、多个分别配置于所述作动位移单元3的循环单元5，及一环绕设置于所述转动单元2外且连接所述循环单元5的辅助单元6。所述轴基座单元1较佳是设置于平稳的地点，借此稳定支撑所述实施例的所述转动单元2以及所述作动位移单元3，避免因晃动而影响整体运转。而因应不同规模的建置，亦可设置地基而进一步确保稳固性。
32.所述转动单元2包括一能相对于所述轴基座单元1以一横向延伸的转轴转动的转轮21、九个自所述转轮21以偏心的方向(偏离转轴的方向)往外延伸的支架22，及九个环绕设置于所述转轮21且界定出多个分别供容设所述支架22的内空间230的箱壳23。其中，所述九个支架22以所述转轮21旋转的360度为参考，是以间隔40度配置一个，而所述箱壳23的数量则是对应所述支架22，以利用单数配置而较容易形成整体偏心的特性，优化所述转动单元2因偏心位移动能而运转的性能。如图2所示，每一个箱壳23具有一个可开启的维护门231，及一以透明材质所制成且位于远离所述转轮21的一侧的窗口232。
33.所述作动位移单元3是分别安装于所述支架22上，每一个作动位移单元3包括一安装于对应的支架22上而以远离所述转轴的方向延伸的线轨30、一设置于对应的线轨30且能在所述线轨30上来回位移的质量体31，及多个可拆卸地附挂于所述质量体31的配重块33。所述配重块33的位置是对应所述维护门231，故能方便地直接开启所述维护门231而调整所述配重块33。每一个质量体31呈中空状而界定出一用于储存润滑油的储油润滑区310，并具有一连通于所述储油润滑区310且朝向所述线轨30的滴油孔311、一连通于所述储油润滑区310的注油孔312、一可开启地封闭所述注油孔312的封盖313，及一向外凸设并借此用于结合于对应的所述线轨30的滑块部319。所述储油润滑区310所储存的润滑油，能经由所述滴油孔311分别对所述线轨30施加润滑油。在所述储油润滑区310中的润滑油因减少、劣化而需要补充时，可方便地直接开启所述封盖313而自所述注油孔312补充、更换。
34.参阅图4至图6，所述驱动单元4包括多个连动于所述质量体31的气压缸41、一连通于所述气压缸41的气源42，及一信号连接于所述气压缸41且用于控制所述气压缸41带动所述质量体31分别在所述线轨30上位移，以形成整体偏心而使所述转动单元2转动的控制器43。其中，在本实施例中是采用使气体与润滑油同时导入循环的方式来运作，所述气源42以储存足以使所述气压缸41运作的空气量为原则，并配合一空压机81，以在需要对所述气压缸41补充气量时，提供将所述气源42所储存的气体供应至所述气压缸41的动力，且亦配合一空气调理组合体94，使得气体与润滑油能形成适当的配比而妥善导入循环。另外，本实施例是选用电磁阀82来控制所述气压缸41的启闭，并且采用直流电源(dc)供电，还具有能缩短控制的反应时间而提高反应速度的优点，有利于分别针对所述质量体31精准地因应驱动时机，确保整体的顺利运转。
35.值得特别说明的是，由于所述气压缸41必须随着所述转轮21一同转动，为了避免导引气体的管路在转动时相互纠缠，所述驱动单元4是通过一旋转接头83来配置所述气压缸41的气体流路。所述旋转接头83包括一适用于连接所述气源42的定子831，及一安装于所
述转轮21且能相对于所述定子831转动，并具有多个用于输出气体的气孔830的转子832。其中，所述旋转接头83是利用一转子固定座84配置于所述转轮21的转轴上，所述转子固定座84概呈环状并具有多个径向贯通的配线孔840，可供电连接于所述电磁阀82的导线91配设。另外，所述控制器43是通过一电源线92连接于所述旋转接头83，控制所述定子831与所述气源42间的气体流动，且通过一连接于所述定子831的气压线93，传输由所述气源42经由所述空气调理组合体94所输出的气体。其中，用于将气体导引至所述气压缸41的管路，只要安装于所述转子832的气孔830上，即可在所述转轮21转动时，使得配置的管路与所述转子832一同配合所述气压缸41旋转，并能在所述管路不相互纠缠的情况下，对所述气压缸41稳定供应所需的气体。
36.参阅图6并配合图1与图2，每一个循环单元5具有两个彼此间隔地设置于对应的支架22的其中一端，且与所述驱动单元4的气源42连通的气体压缩机51。每一个气体压缩机51具有一本体511、一自所述本体511朝向对应的质量体31延伸的推杆512、一设置于所述推杆512末端的接触件513，及一套设于所述推杆512且两端分别顶抵于所述接触件513与所述本体511，并用于在所述推杆512被推动时受压缩而累积弹性恢复力的弹簧514。其中，位于同一端的所述气体压缩机51的配置位置是对应所述质量体31，在所述质量体31在对应的所述线轨30上移动时，所述接触件513则会受到所述质量体31的推抵，进而由所述推杆512推挤所述本体511内的活塞而输出气体。此时所述弹簧514会累积所述弹性恢复力，提供所述接触件513与所述推杆512反向移动而吸气的动力。另外，所述气体压缩机51相对于所述质量体31的相反侧，较佳可配置至少一个缓冲器52(图6中绘示两个为例)，并且可采用弹簧、油压、气压、阻尼等等机制，借此防止所述质量体31在以远离所述气体压缩机51的方向移动时，直接撞击对应的所述气压缸41。
37.所述辅助单元6包括多个连通于所述气体压缩机51及所述气源42的储气管61，及多个分别衔接于相邻的所述储气管61间，且连通于所述气体压缩机51的排导管62。其中，所述储气管61主要是接收由所述气体压缩机51输出的气体，而所述排导管62则是因应所述气体压缩机51吸气所需，因此在循环配置上需要考虑其单向传输的需求，故可配置一气体诱导止回阀63，以妥善控制气体的流向。具体而言，所述储气管61与所述排导管62在外型上可环绕配置于所述箱壳23外侧，以共同构成完整的环状，可直接利用所述箱壳23形成支撑，也借此平衡所述箱壳23的向外延伸型态，稳定整体结构。
38.参阅图5至图7，由于每一个质量体31都能沿对应的线轨30以垂直所述转轴的方向来回产生位置移动，当任一个质量体31受到外力时，所述作动位移单元3即会因失去原有平衡而形成偏心。以单一个作动位移单元3的一个运转周期而言，采用定义0到360度为一圈，且0度为最高、180度为最低的方式说明，以利于呈现所述作动位移单元3的位置以及作动循环。其中，为了精准辨识所述作动位移单元3的位置，较佳可通过红外线原理的侦测器，即可通过所述控制器43(见图4)预先写入的控制流程，配合所述作动位移单元3的位置来执行对应控制。
39.任一个作动位移单元3随着所述转轮21转动而位于340度的位置时，将会开始控制对应的所述气压缸41的所述电磁阀82开启，使得所述气压缸41运作，在所述作动位移单元3移动到30度的位置的过程，让对应的所述质量体31在所述线轨30上产生位置移动。随着所述转轮21持续转动，自位于30度的位置逐渐转动至位于160度的过程中，同样配合所述气压
缸41的运作，所述质量体31会持续产生位置移动，呈现连续性的行程。直到所述作动位移单元3随着所述转轮21转动位于210度的位置时，对应的所述质量体31因所述的位置移动，以及所述气压缸41提供驱动力，再配合因所述支架22运转过半而由上往下地朝向所述转轮21倾斜的态样，连同所受到的重力一同施加于所述质量体31，使得所述质量体31在位于210度的位置时，完成预期的位置移动。接着，随着所述转轮21因所述质量体31共同造成的偏心而持续转动，所述质量体31自位于210度的位置向上重新回到30度的位置的过程中，会因向心力以及所述气压缸41的运作，逐渐完成朝向所述转轮21的位置移动，且同样是呈现连续性的行程，以完成一个完整的循环。
40.续参阅图8与图9并配合图2，为了确保所述质量体31能长时间分别在所述线轨30上顺畅地产生位置移动，必须提供可因应长时间使用且降低维护频率的润滑机制，除了确保所述作动位移单元3的正常运作，也减少维护而须停机暂停运作的频率。其中，除了原先施加于所述线轨30上的润滑油，所述作动位移单元3的所述质量体31的储油润滑区310中也储存有润滑油。在所述储油润滑区310中所盛装的适当量的润滑油，只要妥善封闭所述注油孔312而确保密封性，润滑油即可因所述作动位移单元3随着所述转轮21的转动，在所述滴油孔311朝向下方时适时渗出，提供于所述线轨30与所述滑块部319，借此随着自然的作动以及转动机制，自然对所述线轨30以及所述滑块部319施给润滑，确保所述作动位移单元3的正常运作，也降低关机而执行人为维护的频率。同理，在所述线轨30上的部分润滑油，也能在所述质量体31转动至所述滴油孔311朝向上方时，因重力关系而经由所述滴油孔311渗回所述储油润滑区310。要另外说明的是，每一个外壳23的窗口232能观察对应的内空间230，借此得知是否有异常量的润滑油溢漏，以利于实时在需要维修时停止运转排除可能的故障，确保本实施例的正常运作。
41.同时参阅图9与图10并配合图2，在每一个质量体31在对应的线轨30上产生位置移动时，在所述转轮21旋转一圈的一个循环中，会压缩位于所述线轨30远离所述转轮21的一端的所述气体压缩机51。当所述气体压缩机51因对应的质量体31位置移动而受到挤压时，将会输出气体并且导回所述储气管61，进而经由所述转子832以及所述定子831，重新回到所述气源42。借此，所述气源42的气体，则可以经过所述空气调理组合体94后，再经由所述定子831及所述转子832，配合所述电磁阀82的开启与关闭的调控，重新供应所述气压缸41，以因应后续的驱动所需。同时，由于所述排导管62同样是与所述气体压缩机51连通，因此所述排导管62中因所述气压缸41运作而排出的气体，则可重新因应所述气体压缩机51中因运作而吸气时所需的气体，借此确保本实施例持续正常运作。要特别说明的是，所述气源42还可额外连接多个储气筒420(图10中仅绘示一个为代表)，以因应储存或取用气体的需要。

技术特征：
1.一种气动式运转动力系统，包含轴基座单元；其特征在于：所述气动式运转动力系统还包含：转动单元，枢设于所述轴基座单元上，并包括能相对于所述轴基座单元以横向延伸的转轴转动的转轮、多个自所述转轮以偏心的方向往外延伸的支架，及多个环绕设置于所述转轮且界定出多个分别供容设所述支架的内空间的箱壳；多个作动位移单元，分别安装于所述转动单元的支架上，每一个作动位移单元包括安装于对应的支架上而以远离所述转轴的方向延伸的线轨，及设置于所述线轨上且能在所述线轨上来回位移的质量体，每一个质量体呈中空状而界定出用于储存润滑油的储油润滑区，并具有多个连通于所述储油润滑区且朝向所述线轨，并用于对所述线轨补充润滑油的滴油孔；驱动单元，连接于所述作动位移单元，并包括多个连动于所述质量体的气压缸、连通于所述气压缸的至少一个气源，及信号连接于所述气压缸且用于控制所述气压缸带动所述质量体分别在所述线轨上位移，以形成整体偏心而使所述转动单元转动的控制器；及多个循环单元，分别配置于所述作动位移单元，每一个循环单元具有两个彼此间隔地设置于对应的支架的其中一端，且与所述驱动单元的所述至少一个气源连通的气体压缩机，每一个气体压缩机因对应的质量体位置移动而受到挤压，将输出气体导回所述至少一个气源而重复利用。2.根据权利要求1所述的气动式运转动力系统，其特征在于：每一个气体压缩机具有本体、自所述本体朝向对应的质量体延伸的推杆、设置于所述推杆末端的接触件，及套设于所述推杆且两端分别顶抵于所述接触件与所述本体，并用于在所述推杆被推动时受压缩而累积弹性恢复力的弹簧。3.根据权利要求1所述的气动式运转动力系统，其特征在于：所述的气动式运转动力系统，还包含环绕设置于所述转动单元的箱壳外且连接所述循环单元的辅助单元，其中，所述辅助单元包括多个连通于所述气体压缩机及所述至少一个气源的储气管，及多个分别衔接于相邻的所述储气管间，且连通于所述气体压缩机的排导管。4.根据权利要求1所述的气动式运转动力系统，其特征在于：每一个作动位移单元的所述质量体还具有连通于所述储油润滑区的注油孔，及可开启地封闭所述注油孔的封盖。5.根据权利要求1所述的气动式运转动力系统，其特征在于：每一个作动位移单元还包括至少一个可拆卸地附挂于所述质量体的配重块。6.根据权利要求5所述的气动式运转动力系统，其特征在于：所述转动单元的每一个箱壳具有至少一个位置对应所述质量体，且用于开启而调整所述至少一个配重块的维护门。7.根据权利要求1所述的气动式运转动力系统，其特征在于：所述转动单元的每一个箱壳具有以透明材质所制成且位于远离所述转轮的一侧的窗口。8.根据权利要求1所述的气动式运转动力系统，其特征在于：所述转动单元包括单数个彼此等距而间隔设置的支架，以及单数个数量与所述支架相同的箱壳。9.根据权利要求8所述的气动式运转动力系统，其特征在于：所述转动单元包括九个支架及九个箱壳。10.根据权利要求1所述的气动式运转动力系统，其特征在于：每一个作动位移单元的所述质量体还具有向外凸设而用于与对应的线轨结合的滑块部。

技术总结
一种气动式运转动力系统，包含轴基座单元、枢设于所述轴基座单元的转动单元、多个安装于所述转动单元的作动位移单元、连接所述作动位移单元的驱动单元，及多个分别配置于所述作动位移单元的循环单元。所述转动单元包括转轮，及多个偏心延伸的支架。每一个作动位移单元包括线轨，及设置于所述线轨的质量体。所述驱动单元包括多个气压缸、连通所述气压缸的气源，及控制所述气压缸带动所述质量体位移形成偏心运转的控制器。每一个循环单元具有两个设置于对应支架的一端的气体压缩机，每一个气体压缩机因对应的质量体作动，输出气体导回所述气源。气源。气源。


技术研发人员：官焕章
受保护的技术使用者：官焕章
技术研发日：2021.11.11
技术公布日：2023/5/13