[发明专利]涡卷弹簧式重力势能回收装置

说明书

本发明提供一种涡卷弹簧式重力势能回收装置，包括：壳体，壳体内部设有输入轴、平行于输入轴的涡簧轴、转盘、转盘带动的输入传动系统、储能机构、第一变速箱、擒纵调速系统机构、第二变速箱及风机；本发明将日常生活中最为常见的重力势能以弹性势能形式存储起来，在无电或断电情况下释放能量驱动风机工作，解决了电动风机在无电或断电情况下停止工作的问题，实现能量在时间及空间上的转移和转换。

技术领域

本发明属于重力势能的储能装置技术领域，尤其是一种涡卷弹簧式重力势能回收装置。

背景技术

重力势能是机械能的一种重要形式，它来源广泛、获取方便。因此通过一定科学方法将其储存起来并在一定时间及空间上进行再次利用，可解决能源在时间及空间上的不匹配问题。

目前，储能技术有物理储能、电磁储能、电化学储能和相变储能，其中物理储能又称机械储能，主要包含抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能、弹性储能等。其中抽水蓄能及压缩空气储能对地理条件要求高，常用于电网调峰，而飞轮存储对强度、安全防护要求较高，主要用于不间断电源、频率控制等场合。相比于以上三种机械储能方式，弹簧的弹性储能主要是利用弹簧在受载条件下产生变形能并将其储存起来的原理，这种可用的存储能量不仅可以被传递给机械负载，而且还涉及将其转换成驱动电负载的系统，具有储能效率高、成本低、无污染、可重复利用、对环境无特殊要求等特点，因此常用于力矩变换场合、作为应急能源、往复运动回程能量收集。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种涡卷弹簧式重力势能回收装置。

为实现上述发明目的，本发明技术方案如下：

一种涡卷弹簧式重力势能回收装置，包括：壳体，壳体内部设有输入轴、平行于输入轴的涡簧轴、转盘、转盘带动的输入传动系统、储能机构、第一变速箱、擒纵调速系统机构、第二变速箱及风机；

输入传动系统包括连接于输入轴上的第一主动齿轮、与第一主动齿轮固定连接的第一电磁离合器、连接于涡簧轴上的第一从动齿轮和第一单向轴承，所述第一主动齿轮与第一从动齿轮啮合，输入轴和涡簧轴的两端分别与轴承内圈固定，轴承外圈与壳体固定，从而实现输入轴和涡簧轴相对于壳体的自转，转盘上缠绕绳索并在绳索末端连接重物，转盘固定连接输入轴，当且仅当第一电磁离合器在通电状态，即第一电磁离合器与输入轴处于吸合状态时，输入轴驱动第一主动齿轮旋转，第一单向轴承用于使第一从动齿轮只能带动涡簧轴朝使储能机构储能的方向转动；

储能机构包括棘轮棘爪机构、与棘轮棘爪机构中棘轮固定连接的第二电磁离合器、涡簧储能箱，储能机构具有储能和释放两种状态，在储能状态下所述第二电磁离合器处于通电状态，即与涡簧轴处于吸合状态时，第一从动齿轮驱动涡簧轴旋转，涡簧轴带动涡簧储能箱内部的涡簧旋转储能，此过程中棘轮棘爪机构起到防止储能时涡簧轴反向转动的作用；

第一变速箱包括涡簧轴上连接的第二单向轴承及第二主动齿轮、第一连轴齿轮，所述第二单向轴承在储能状态下防止涡簧轴带动第二主动齿轮转动，在储能机构释放状态时第二电磁离合器断电，涡簧反转带动涡簧轴反向转动，第二单向轴承在释放状态下使涡簧轴带动第二主动齿轮反向转动，第二主动齿轮依次驱动第一连轴齿轮的小齿轮及大齿轮、与第一连轴齿轮的大齿轮啮合的第二从动齿轮旋转；

擒纵调速系统包括擒纵调速机构、与第一连轴齿轮啮合的第二从动齿轮、与涡簧轴平行的擒纵轮轴，擒纵轮轴上转动连接擒纵调速机构和第二从动齿轮，第二从动齿轮通过擒纵调速机构调速后将速度依次反馈给第一连轴齿轮、第二主动齿轮、涡簧轴；

第二变速箱包括与第一连轴齿轮啮合的第二连轴齿轮、与第二连轴齿轮啮合的第三连轴齿轮、与第三连轴齿轮啮合的第三从动齿轮；第一连轴齿轮依次驱动第二连轴齿轮、第三连轴齿轮、第三从动齿轮转动，第三从动齿轮通过输出轴带动风机转动。