带弹簧纵擒机构的动能储能磁浮永磁发电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带弹簧纵擒机构的动能储能磁浮永磁发电机，包括外壳、弹簧储能单元、纵擒单元、增速耦合单元以及磁浮发电单元；所述弹簧储能单元包括输入轴、棘轮和止回轮；所述弹簧储能单元包括功率弹簧片和一级主动齿轮；所述纵擒单元包括纵擒机构、纵擒主动齿轮和纵擒从动齿轮；所述纵擒机构包括纵擒柄、旋转轴以及纵擒游丝；所述增速耦合单元包括二级主动齿轮、二级从动齿轮、三级主动齿轮以及三级从动齿条；所述磁浮发电单元包括电机轴、电机转子、电机定子、驱动齿轮以及磁轴承。本实用新型专利技术能够在一定时期内进行不间断持续发电，并且发电稳定性更好，安全性更高。

【技术实现步骤摘要】
带弹簧纵擒机构的动能储能磁浮永磁发电机
本技术涉及发电机
，尤其涉及一种带弹簧纵擒机构的动能储能磁浮永磁发电机。
技术介绍
我国和其它国家特别是发展中国家农村，以及其它如边防单位、野外探险、荒野求生等条件艰苦的情况下，缺乏电力，往往导致夜间照明与通讯成为极大障碍。因此开发微小型、低成本电力，是解决广大农村环境与资源矛盾的一项重要途径，对推动我国和其它国家特别是发展中国家农村信息化与照明、对农村可持续发展和进步具有重要意义。电池和充电宝能够解决短期电力短缺问题，但电池成本高，用完即止；充电宝的电能用完后还需要二次充电，在条件艰苦的情况下，电池的购买和充电均受到限制。国内外均开发有光伏、风电、水电等项目，但成本较高，携带困难。并且太阳、风力、水能等新能源资源极不稳定，一般这些资源所发出的电力需要进行存储，如充电电池、抽水储能等。但抽水储能成本高；电池充电储能效率极低，而且充电电池也有一定的充电次数寿命，并且不是随时都能用电。专利201710011983.2给出了一种弹簧发条微型发电器，利用旋钮开关、弹簧发条、多级齿轮、轴承、棘轮、棘爪、USB接口、微型发电机、阻尼齿轮和阻尼片等把人力转化为微电力。但阻尼齿轮和阻尼片的减速作用，将极大的损耗人力输入能量，使得输出电力持续时间不理想。并且各器件，特别是弹簧发条，性能会随季节气温热胀冷缩等因素影响而出现变化，特别是阻尼齿轮和阻尼片的磨损，将导致弹簧的恢复力与后续的摩擦力不平衡，而这种不平衡力可能是极小的，但将严重影响发电能力、稳定性、以及电力持续时间。如果摩擦力稍大于弹簧的恢复力，则连接的微型发电机很可能不旋转也不发电；反之，则微型发电机将出现飞车情况，导致弹簧储能短时高密度释放，威胁发电机及各连接部件安全。专利200910028774.4给出了一种弹簧发电环保手电筒；利用手柄、扭力弹簧、微型发电机、齿轮变速箱、手柄制动装置、防倒牙装置等，把人力转化为微电力而照明。但该方案如同专利201710011983.2一样，不能按时均匀分配动能于微型发电机。手柄制动装置释放期间，要么扭力弹簧的恢复系数稍大，导致弹簧能量会短时快速大量释放，可能导致微型发电机飞车的危险情况，要么扭力弹簧的恢复系数稍小，弹簧不能驱动电机转动发电；而且由于该专利的各运动部件直接耦合连接，擒的阶段所持续的时间较长，期间微型发电机可能不旋转也不发电，输出电力波动极大。因此有必要开发一种低成本，能实际应用的安全、稳定的微电力发电装置。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本技术的目的在于提供一种带弹簧纵擒机构的动能储能磁浮永磁发电机，体积小巧，方便携带，能够在一定时期内进行不间断持续发电，并且发电稳定性更好，安全性更高。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是这样的：一种带弹簧纵擒机构的动能储能磁浮永磁发电机，包括外壳、弹簧储能单元、纵擒单元、增速耦合单元以及磁浮发电单元；其特征在于：所述弹簧储能单元包括输入轴、棘轮和止回轮；所述输入轴的一端伸入外壳内，并与棘轮固定连接，且通过输入轴能够带动棘轮同步转动，所述棘轮上具有绕其一周分布的数个棘爪，且所述棘爪的倾斜方向相同；所述止回轮位于棘轮的一侧，并通过支撑轴与外壳转动连接，其靠近棘轮的一侧具有一止回爪，该止回爪的倾斜方向与棘轮靠近止回轮一侧的棘爪的倾斜方向相反，并伸入相邻两棘爪之间；该止回轮背离棘轮的一侧具有一挡爪，所述挡爪的倾斜方向与止回爪的倾斜方向相同，在挡爪倾斜方向一侧设有一止回挡块，在挡爪背离倾斜方向的一侧设有一弹簧座，在弹簧座与挡爪之间设有一止回弹簧，所述止回弹簧的两端分别与弹簧座和挡爪相连，在止回弹簧的作用下，挡爪与止回挡块紧贴在一起；所述弹簧储能单元包括功率弹簧片和一级主动齿轮，所述一级主动齿轮通过一级齿轮轴与外壳转动连接，该一级齿轮轴与输入轴的轴心线重合，其靠近输入轴的一端与输入轴之间具有间距；所述一级主动齿轮安装在一级齿轮轴上，并能够与一级齿轮轴同步转动；所述功率弹簧片位于一级主动齿轮与棘轮之间，并绕设在一级齿轮轴上，其里端与一级齿轮轴固定连接；在棘轮靠近一级主动齿轮的一侧设有一弹簧连接柱，所述功率弹簧片的外端与该弹簧连接柱固定连接；所述纵擒单元包括纵擒机构、纵擒主动齿轮和纵擒从动齿轮；所述纵擒主动齿轮和纵擒从动齿轮通过纵擒齿轮轴与外壳转动连接，该纵擒齿轮轴的轴心线与输入轴的轴心线平行，纵擒主动齿轮和纵擒从动齿轮均能够与纵擒齿轮轴同步转动；所述纵擒主动齿轮与一级主动齿轮啮合，所述纵擒从动齿轮位于纵擒主动齿轮背离棘轮的一侧，在纵擒从动齿轮背离纵擒主动齿轮的一侧靠近边缘处，绕其一周均匀分布有数根纵擒柱，且所述纵擒柱垂直于纵擒从动齿轮；所述纵擒机构包括纵擒柄、旋转轴以及纵擒游丝，所述纵擒柄位于纵擒从动齿轮背离纵擒主动齿轮的一侧，其一端通过旋转轴与外壳相连，另一端具有两支臂，使纵擒柄整体呈Y型，其中，一支臂的长度大于另一支臂的长度，且一支臂的端部位于纵擒柱所在圆的外侧，另一支臂的端部位于纵擒柱所在圆的内侧；在两支臂的端部分别连有一纵擒爪，所述纵擒爪一端与支臂相连，另一端朝相向的方向延伸并延伸至相邻两纵擒柱之间且形成错位；所述纵擒爪远离支臂的一端为斜面，且该斜面朝向旋转轴方向，初始状态时，擒柱与短支臂上的纵擒爪的斜面接触或与长支臂上的纵擒爪的斜面接触，或者纵擒柱处于两个纵擒爪斜面组成的四边形内部；所述纵擒游丝绕设在旋转轴上，其里端与旋转轴固定连接；在旋转轴的一侧设有一固定桩，所述纵擒游丝的外端与该固定桩固定连接；所述增速耦合单元包括二级主动齿轮、二级从动齿轮、三级主动齿轮以及三级从动齿条；所述二级主动齿轮和二级从动齿轮通过二级齿轮轴与外壳转动连接，且二级主动齿轮和二级从动齿轮能够与二级齿轮轴同步转动，其中，所述二级主动齿轮与纵擒从动齿轮啮合；所述三级主动齿轮通过三级齿轮轴与外壳转动连接，且三级主动齿轮能够与三级齿轮轴同步转动，该三级主动齿轮与二级从动齿轮啮合，所述三级从动齿条呈圆弧形，且与三级齿轮轴同轴心线设置，其一端通过连接杆与三级齿轮轴相连，其中，该连接杆的一端与三级从动齿条相连，另一端通过单向轴承与三级齿轮轴相连；所述磁浮发电单元包括电机轴、电机转子、电机定子、驱动齿轮以及磁轴承，所述电机轴的两端分别通过一磁轴承与外壳相连，所述电机转子与电机轴固定连接，其包括转子支架和安装于转子支架上的永磁块，当永磁块数量为两块或者两块以上的奇数块时,所有永磁块充磁方向相同,当永磁块数量为四块或四块以上的偶数块时,所有永磁块充磁方向相同或者相邻两块永磁快的充磁方向相反；所述电机定子包括绕组线圈，绕组线圈绕电机轴一周均匀分布并通过定子支架与外壳固定连接，且当电机转子随电机轴转动过程中，绕组线圈能够与永磁块形成正对；所述驱动齿轮安装在电机轴上，并能够与电机轴同步转动，该驱动齿轮与三级从动齿条啮合在一起或者当三级从动齿条转动后能够与驱动齿轮啮合。进一步地，所述输入轴位于外壳外的一端与一摇柄相连，通过该摇柄能够带动输入轴转动。进一步地，所述棘轮、一级主动齿轮、纵擒主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带弹簧纵擒机构的动能储能磁浮永磁发电机，包括外壳、弹簧储能单元、纵擒单元、增速耦合单元以及磁浮发电单元；其特征在于：/n所述弹簧储能单元包括输入轴、棘轮和止回轮；所述输入轴的一端伸入外壳内，并与棘轮固定连接，且通过输入轴能够带动棘轮同步转动，所述棘轮上具有绕其一周分布的数个棘爪，且所述棘爪的倾斜方向相同；所述止回轮位于棘轮的一侧，并通过支撑轴与外壳转动连接，其靠近棘轮的一侧具有一止回爪，该止回爪的倾斜方向与棘轮靠近止回轮一侧的棘爪的倾斜方向相反，并伸入相邻两棘爪之间；该止回轮背离棘轮的一侧具有一挡爪，所述挡爪的倾斜方向与止回爪的倾斜方向相同，在挡爪倾斜方向一侧设有一止回挡块，在挡爪背离倾斜方向的一侧设有一弹簧座，在弹簧座与挡爪之间设有一止回弹簧，所述止回弹簧的两端分别与弹簧座和挡爪相连，在止回弹簧的作用下，挡爪与止回挡块紧贴在一起；/n所述弹簧储能单元包括功率弹簧片和一级主动齿轮，所述一级主动齿轮通过一级齿轮轴与外壳转动连接，该一级齿轮轴与输入轴的轴心线重合，其靠近输入轴的一端与输入轴之间具有间距；所述一级主动齿轮安装在一级齿轮轴上，并能够与一级齿轮轴同步转动；所述功率弹簧片位于一级主动齿轮与棘轮之间，并绕设在一级齿轮轴上，其里端与一级齿轮轴固定连接；在棘轮靠近一级主动齿轮的一侧设有一弹簧连接柱，所述功率弹簧片的外端与该弹簧连接柱固定连接；/n所述纵擒单元包括纵擒机构、纵擒主动齿轮和纵擒从动齿轮；所述纵擒主动齿轮和纵擒从动齿轮通过纵擒齿轮轴与外壳转动连接，该纵擒齿轮轴的轴心线与输入轴的轴心线平行，纵擒主动齿轮和纵擒从动齿轮均能够与纵擒齿轮轴同步转动；所述纵擒主动齿轮与一级主动齿轮啮合，所述纵擒从动齿轮位于纵擒主动齿轮背离棘轮的一侧，在纵擒从动齿轮背离纵擒主动齿轮的一侧靠近边缘处，绕其一周均匀分布有数根纵擒柱，且所述纵擒柱垂直于纵擒从动齿轮；所述纵擒机构包括纵擒柄、旋转轴以及纵擒游丝，所述纵擒柄位于纵擒从动齿轮背离纵擒主动齿轮的一侧，其一端通过旋转轴与外壳相连，另一端具有两支臂，使纵擒柄整体呈Y型，其中，一支臂的长度大于另一支臂的长度，且一支臂的端部位于纵擒柱所在圆的外侧，另一支臂的端部位于纵擒柱所在圆的内侧；在两支臂的端部分别连有一纵擒爪，所述纵擒爪一端与支臂相连，另一端朝相向的方向延伸并延伸至相邻两纵擒柱之间且形成错位；所述纵擒爪远离支臂的一端为斜面，且该斜面朝向旋转轴方向，初始状态时，纵擒柱与短支臂上的纵擒爪的斜面接触或与长支臂上的纵擒爪的斜面接触，或者纵擒柱处于两个纵擒爪斜面组成的四边形内部；所述纵擒游丝绕设在旋转轴上，其里端与旋转轴固定连接；在旋转轴的一侧设有一固定桩，所述纵擒游丝的外端与该固定桩固定连接；/n所述增速耦合单元包括二级主动齿轮、二级从动齿轮、三级主动齿轮以及三级从动齿条；所述二级主动齿轮和二级从动齿轮通过二级齿轮轴与外壳转动连接，且二级主动齿轮和二级从动齿轮能够与二级齿轮轴同步转动，其中，所述二级主动齿轮与纵擒从动齿轮啮合；所述三级主动齿轮通过三级齿轮轴与外壳转动连接，且三级主动齿轮能够与三级齿轮轴同步转动，该三级主动齿轮与二级从动齿轮啮合，所述三级从动齿条呈圆弧形，且与三级齿轮轴同轴心线设置，其一端通过连接杆与三级齿轮轴相连，其中，该连接杆的一端与三级从动齿条相连，另一端通过单向轴承与三级齿轮轴相连；/n所述磁浮发电单元包括电机轴、电机转子、电机定子、驱动齿轮以及磁轴承，所述电机轴的两端分别通过一磁轴承与外壳相连，所述电机转子与电机轴固定连接，其包括转子支架和安装于转子支架上的永磁块，当永磁块数量为两块或者两块以上的奇数块时,所有永磁块充磁方向相同,当永磁块数量为四块或四块以上的偶数块时,所有永磁块充磁方向相同或者相邻两块永磁快的充磁方向相反；所述电机定子包括绕组线圈，绕组线圈绕电机轴一周均匀分布并通过定子支架与外壳固定连接，且当电机转子随电机轴转动过程中，绕组线圈能够与永磁块形成正对；所述驱动齿轮安装在电机轴上，并能够与电机轴同步转动，该驱动齿轮与三级从动齿条啮合在一起或者当三级从动齿条转动后能够与驱动齿轮啮合。/n...

【技术特征摘要】
1.一种带弹簧纵擒机构的动能储能磁浮永磁发电机，包括外壳、弹簧储能单元、纵擒单元、增速耦合单元以及磁浮发电单元；其特征在于：
所述弹簧储能单元包括输入轴、棘轮和止回轮；所述输入轴的一端伸入外壳内，并与棘轮固定连接，且通过输入轴能够带动棘轮同步转动，所述棘轮上具有绕其一周分布的数个棘爪，且所述棘爪的倾斜方向相同；所述止回轮位于棘轮的一侧，并通过支撑轴与外壳转动连接，其靠近棘轮的一侧具有一止回爪，该止回爪的倾斜方向与棘轮靠近止回轮一侧的棘爪的倾斜方向相反，并伸入相邻两棘爪之间；该止回轮背离棘轮的一侧具有一挡爪，所述挡爪的倾斜方向与止回爪的倾斜方向相同，在挡爪倾斜方向一侧设有一止回挡块，在挡爪背离倾斜方向的一侧设有一弹簧座，在弹簧座与挡爪之间设有一止回弹簧，所述止回弹簧的两端分别与弹簧座和挡爪相连，在止回弹簧的作用下，挡爪与止回挡块紧贴在一起；
所述弹簧储能单元包括功率弹簧片和一级主动齿轮，所述一级主动齿轮通过一级齿轮轴与外壳转动连接，该一级齿轮轴与输入轴的轴心线重合，其靠近输入轴的一端与输入轴之间具有间距；所述一级主动齿轮安装在一级齿轮轴上，并能够与一级齿轮轴同步转动；所述功率弹簧片位于一级主动齿轮与棘轮之间，并绕设在一级齿轮轴上，其里端与一级齿轮轴固定连接；在棘轮靠近一级主动齿轮的一侧设有一弹簧连接柱，所述功率弹簧片的外端与该弹簧连接柱固定连接；
所述纵擒单元包括纵擒机构、纵擒主动齿轮和纵擒从动齿轮；所述纵擒主动齿轮和纵擒从动齿轮通过纵擒齿轮轴与外壳转动连接，该纵擒齿轮轴的轴心线与输入轴的轴心线平行，纵擒主动齿轮和纵擒从动齿轮均能够与纵擒齿轮轴同步转动；所述纵擒主动齿轮与一级主动齿轮啮合，所述纵擒从动齿轮位于纵擒主动齿轮背离棘轮的一侧，在纵擒从动齿轮背离纵擒主动齿轮的一侧靠近边缘处，绕其一周均匀分布有数根纵擒柱，且所述纵擒柱垂直于纵擒从动齿轮；所述纵擒机构包括纵擒柄、旋转轴以及纵擒游丝，所述纵擒柄位于纵擒从动齿轮背离纵擒主动齿轮的一侧，其一端通过旋转轴与外壳相连，另一端具有两支臂，使纵擒柄整体呈Y型，其中，一支臂的长度大于另一支臂的长度，且一支臂的端部位于纵擒柱所在圆的外侧，另一支臂的端部位于纵擒柱所在圆的内侧；在两支臂的端部分别连有一纵擒爪，所述纵擒爪一端与支臂相连，另一端朝相向的方向延伸并延伸至相邻两纵擒柱之间且形成错位；所述纵擒爪远离支臂的一端为斜面，且该斜面朝向旋转轴方向，初始状态时，纵擒柱与短支臂上的纵擒爪的斜面接触或与长支臂上的纵擒爪的斜面接触，或者纵擒柱处于两个纵擒爪斜面组成的四边形内部；所述纵擒游丝绕设在旋转轴上，其里端与旋转轴固定连接；在旋转轴的一侧设有一固定桩，所述纵擒游丝的外端与该固定桩固定连接；
所述增速耦合单元包括二级主动齿轮、二级从动齿轮、三级主动齿轮以及三级从动齿条；所述二级主动齿轮和二级从动齿轮通过二级齿轮轴与外壳转动连接，且二级主动齿轮和二级从动齿轮能够与二级齿轮轴同步转动，其中，所述二级主动齿轮与纵擒从动齿轮啮合；所述三级主动齿轮通过三级齿轮轴与外壳转动连接，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖蕙蕙，冯磊，胡晓倩，晋佩，李山，陈新岗，蒋东荣，古亮，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：新型
国别省市：重庆;50