CN113464621A - 一种基于滑轮组的动力装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及动力装置技术领域，尤其是涉及一种基于滑轮组的动力装置。基于滑轮组的动力装置包括两个相对设置的滑轮组、滑轮组绳索和动力转换装置；滑轮组包括定滑轮和动滑轮，滑轮组绳索缠绕在定滑轮和动滑轮上；动滑轮上还连接有动滑轮绳索；滑轮组绳索和动滑轮绳索的端部均与动力转换装置连接，动力转换装置通过转动驱动滑轮组绳索沿设定的方向往复运动；在滑轮组绳索往复运动时，两个滑轮组的动滑轮在各自的滑轮组的绳索拉动下沿相反的方向交替运动，滑轮组通过动滑轮绳索带动动力转换装置转动。利用滑轮组的省力原理，实现用较小的力驱动大功率的发电机进行发电，解决了现有技术中因动力输出装置输出的力较小无法驱动发电机进行发电的问题。
Description
技术领域
本发明涉及动力装置技术领域，尤其是涉及一种基于滑轮组的动力装置。
背景技术
目前，洁净能源的开发已经成为发展的趋势，如风电、水电等，在发电过程中均会用到发电机。
目前的风力发电机以及水力发电机等，其原理是将风、水等所具有的机械能转化为电能，但是转化的效率偏低；以风力发电机为例，一般包括垂直轴风力发电机和水平轴风力发电机，二者都是通过风力驱使叶轮转动，进而通过多级传动机构驱使发电机的转子转动进行发电，由于传动过程的摩擦等因素，致使机械能的传动效率较低，并且，其对于风力的最低等级要求较为苛刻，一般要求最低3m/s左右的风速，才能够驱使风力发电机进行发电，对于大多数地区，因达不到风速要求而无法实现风力发电。
也就是说，在现有发电过程中，存在因动力输出装置因为输出的力较小，无法驱动发电机进行发电的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于滑轮组的动力装置，该基于滑轮组的动力装置能够解决因动力输出装置输出的力较小无法驱动发电机进行发电的问题；
本发明提供一种基于滑轮组的动力装置，其包括两个相对设置的滑轮组、滑轮组绳索和动力转换装置；
所述滑轮组包括定滑轮和动滑轮，所述滑轮组绳索缠绕在定滑轮和动滑轮上；
所述动滑轮上还连接有动滑轮绳索；
所述滑轮组绳索和动滑轮绳索的端部均与动力转换装置连接，所述动力转换装置通过转动驱动滑轮组绳索沿设定的方向往复运动；
在滑轮组绳索往复运动时，两个滑轮组的动滑轮在各自的滑轮组的绳索拉动下沿相反的方向交替运动，滑轮组通过动滑轮绳索带动动力转换装置转动。
优选的，与滑轮组绳索连接的动力转换装置为第一动力转换装置，与动滑轮绳索连接的动力转换装置为第二动力转换装置；
所述第一动力转换装置与动力输入装置连接，所述第二动力转换装置与动力输出装置连接。
优选的，所述动力输入装置为发动机，所述动力输出装置为发电机。
优选的，所述动力转换装置包括转动杆，所述转动杆的一端设置有固定孔，另一端设置有转动轮。
优选的，与动力输入装置连接的转动杆为第一转动杆，与动力输出装置连接的转动杆为第二转动杆；
所述第一转动杆的固定孔与动力输入装置的转轴固定连接，所述滑轮组绳索与第一转动杆的转动轮固定连接；
所述第二转动杆的固定孔与动力输出装置的转轴固定连接，所述动滑轮绳索与第二转动杆的转动轮固定连接。
优选的，所述动力转换装置为连杆组件；
所述连杆组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第一滑槽和第二滑槽；
所述第一连杆的第一端与第一滑槽滑动，所述第二连杆的第一端与第二滑槽滑动连接；
所述第一连杆的第二端、第二连杆的第二端均与第三连杆的第一端转动连接。
优选的，与动力输入装置连接的连杆组件为第一连杆组件，与动力输出装置连接的连杆组件为第二连杆组件；
所述第一连杆组件的第一连杆、第二连杆的第一端分别与一根滑轮组绳索连接，所述第一连杆组件的第三连杆的第二端与动力输入装置固定连接；
所述第二连杆组件的第一连杆、第二连杆的第一端分别与一根动滑轮组绳索连接，所述第二连杆组件的第三连杆的第二端与动力输出装置固定连接。
优选的，包括多个依次叠加的滑轮组；
相邻滑轮组中，其中一个滑轮组中与动滑轮绳索连接的动力转换装置为第一动力转换装置，另一个滑轮组中与滑轮组绳索连接的动力转换装置为第二动力转换装置，第一动力转换装置与第二动力转换装置连接。
优选的，两滑轮组绳索的端部均在同一个直线方向上往复运动，两动滑轮绳索在同一直线方向上往复运动；
滑轮组绳索和动滑轮绳索端部所在直线方向为不同的直线方向。
优选的，还包括导向轮，所述滑轮组绳索和动滑轮绳索缠绕在相应的导向轮上。
有益效果：
滑轮组绳索和动滑轮绳索的端部的运动方式是在一个设定的直线轨迹上往复运动，动力转换装置的作用是将转动转换成滑轮组绳索的直线运动，将动滑轮绳索的直线运动转化成转动，由动滑轮和定滑轮组成的滑轮组是杠杆的变形，其为省力杠杆，并且通过动力转换装置的设置能够实现转动和直线运动之间的转换，进而可以将滑轮组应用的发电装置中，利用滑轮组的省力原理，可以实现用较小的力驱动大功率的发电机进行发电，进而解决了现有技术中因发电装置的动力输出装置输出的力较小无法驱动发电机进行发电的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明具体实施方式提供的一种基于滑轮组的动力装置结构示意图，其中，虚线圈代表的是转动杆端部的运行轨迹；
图2为本发明具体实施方式提供的另一种基于滑轮组的动力装置结构示意图，其中，虚线圈代表的是第三连杆第一端的运行轨迹。
1：滑轮组、2：滑轮组绳索、3：动力转换装置、4：动滑轮绳索、5：导向轮。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图2所示，本实施方式提供了一种基于滑轮组的动力装置，其包括两个相对设置的滑轮组1、滑轮组绳索2和动力转换装置3；
滑轮组1包括定滑轮和动滑轮，滑轮组绳索2缠绕在定滑轮和动滑轮上。
动滑轮上还连接有动滑轮绳索4，滑轮组绳索2和动滑轮绳索4的端部均与动力转换装置3连接，动力转换装置3通过转动驱动滑轮组绳索2沿设定的方向往复运动；
在滑轮组绳索2往复运动时，两个滑轮组1的动滑轮在各自的滑轮组1的绳索拉动下沿相反的方向交替运动，滑轮组1通过动滑轮绳索4带动动力转换装置3转动。
滑轮组绳索2和动滑轮绳索4的端部的运动方式是在一个设定的直线轨迹上往复运动，动力转换装置3的作用是将转动转换成滑轮组绳索2的直线运动，将动滑轮绳索4的直线运动转化成转动，由动滑轮和定滑轮组1成的滑轮组1是杠杆的变形，其为省力杠杆，并且通过动力转换装置3的设置能够实现转动和直线运动之间的转换，进而可以将滑轮组1应用的发电装置中，利用滑轮组1的省力原理，可以实现用较小的力驱动大功率的发电机进行发电，进而解决了现有技术中因发电装置的动力输出装置输出的力较小无法驱动发电机进行发电的问题。
需要说明的是，本实施方式中，基于滑轮组的动力装置除了用于驱动发电机发电外，还可以用于带动其它机械转动，主要是利用滑轮组的省力原理以较小的动力驱动较大功率的设备进行工作。
具体的，与滑轮组绳索2连接的动力转换装置3为第一动力转换装置3，与动滑轮绳索4连接的动力转换装置3为第二动力转换装置3。
第一动力转换装置3与动力输入装置连接，第二动力转换装置3与动力输出装置连接。
动力输入装置为发动机、风力发电装置的叶片、水力发电装置的叶轮等，也就是说动力输入装置可以为现有发电技术中常用的动力输入装置。动力输出装置为发电机。
在本实施方式中，提供了一种动力转换装置3的结构形式，具体的如以下所示：
动力转换装置3包括转动杆，转动杆的一端设置有固定孔，另一端设置有转动轮。
其中，转动杆具有固定孔的一端设置位置固定，其为转动杆的转动轴，转动杆绕转动轴旋转，转动杆具有转动轮的一端沿一个圆形轨迹移动。
滑轮组绳索2和动滑轮绳索4固定在转动轮上，转动轮与转动杆转动连接，在转动杆上设置转动轮的目的是，转动杆在转动过程中可以拉动滑轮组绳索2沿设定轨迹移动，但是滑轮组绳索2不会缠绕在转动杆上，相对应的动滑轮绳索4拉动转动杆转动，动滑轮绳索4设置在转动轮上，可以防止动滑轮绳索4缠绕在转动杆上。
具体的，与动力输入装置连接的转动杆为第一转动杆，与动力输出装置连接的转动杆为第二转动杆。
第一转动杆的固定孔与动力输入装置的转轴固定连接，滑轮组绳索2与第一转动杆的转动轮固定连接。
第二转动杆的固定孔与动力输出装置的转轴固定连接，动滑轮绳索4与第二转动杆的转动轮固定连接。
动力输入装置能够带动第一转动杆转动，第一转动杆能够拉动滑轮组绳索2沿设定的轨迹往复运动，动滑轮绳索4能够带动第二转动杆转动，第二转动杆的转动能够带动动力输出装置的转动。
设置两个滑轮组1的目的是，在一个第一转动杆或者第二转动杆的转动周期内，滑轮组绳索2的运动轨迹是逐渐被拉伸，然后逐渐回缩，在此过程中对应的动滑轮绳包括逐渐被拉伸，在动滑轮绳索4被拉绳的过程中，动滑轮绳索4能够拉动第二转动杆转动，如果只设置一个滑轮组1，滑轮组绳索2回缩过程中，其不能拉动转动杆转动。故此，需要设置两个滑轮组1，两个滑轮组1交替的拉动第二转动杆，故此，能够实现拉动第二转动杆圆周转动。
需要说明的是，滑轮组绳索2的回缩是在动滑轮的重力作用下实现的。故此，滑轮组1要竖直放置。
在本实施方式中，连杆组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第一滑槽和第二滑槽。
第一连杆的第一端与第一滑槽滑动，第二连杆的第一端与第二滑槽滑动连接。
第一连杆的第二端、第二连杆的第二端均与第三连杆的第一端转动连接。
与动力输入装置连接的连杆组件为第一连杆组件，与动力输出装置连接的连杆组件为第二连杆组件。
第一连杆组件的第一连杆、第二连杆的第一端分别与一根滑轮组绳索2连接，第一连杆组件的第三连杆的第二端与动力输入装置固定连接。
动力输入装置带动第三连杆以第三连杆的第二端为转轴转动，在第三连杆转动过程中第三连杆的第一端沿圆形轨迹转动，并且第三连杆能够带动第一连杆的第一端沿第一滑槽往复滑动，第二连杆的第一端沿第二滑槽往复滑动，需要说明的，在同一时刻，第一连杆的第一端和第二连杆的第一端，两者的运动方向相反，相对应的在第一连杆的第一端和第二连杆的第一端移动时，其会带动相应的滑轮组绳索2往复移动。
第二连杆组件的第一连杆、第二连杆的第一端分别与一根动滑轮组绳索2连接，第二连杆组件的第三连杆的第二端与动力输出装置固定连接。
第二连杆组件是在动滑轮绳索4的拉动下进行运动的，其工作过程是与第一连杆组件的工作过程是一个相逆的过程，最终，通过第二连杆组件的第三杆驱动动力输出装置转动。
需要说明的是，本实施方式提供的两种动力转换装置3仅是本实施方式的优选方案，当然动力转换装置3也不排出采用其它可以将绳索的直线运动转换成转动，以及能够将转动转换成绳索直线运动的装置。
基于滑轮组的动力装置包括多个依次叠加的滑轮组1。
相邻滑轮组1中，其中一个滑轮组1中与动滑轮绳索4连接的动力转换装置3为第一动力转换装置3，另一个滑轮组1中与滑轮组绳索2连接的动力转换装置3为第二动力转换装置3，第一动力转换装置3与第二动力转换装置3连接。
通过多个滑轮组1的设置，能够形成多级省力结构，能够进一步的实现通过一个较小的力驱动发电机的工作。
两滑轮组绳索2的端部均在同一个直线方向上往复运动，两动滑轮绳索4在同一直线方向上往复运动。
滑轮组绳索2和动滑轮绳索4端部所在直线方向为不同的直线方向。
基于滑轮组的动力装置还包括导向轮5，滑轮组绳索2和动滑轮绳索4缠绕在相应的导向轮5上。通过导向轮5的设置能够对滑轮组绳索2和动滑轮绳索4的方向进行限定，确保两者可以沿直线方向运行。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种基于滑轮组的动力装置，其特征在于，包括两个相对设置的滑轮组、滑轮组绳索和动力转换装置；
所述滑轮组包括定滑轮和动滑轮，所述滑轮组绳索缠绕在定滑轮和动滑轮上；
所述动滑轮上还连接有动滑轮绳索；
所述滑轮组绳索和动滑轮绳索的端部均与动力转换装置连接，所述动力转换装置通过转动驱动滑轮组绳索沿设定的方向往复运动；
在滑轮组绳索往复运动时，两个滑轮组的动滑轮在各自的滑轮组的绳索拉动下沿相反的方向交替运动，滑轮组通过动滑轮绳索带动动力转换装置转动。
2.根据权利要求1所述的基于滑轮组的动力装置，其特征在于，与滑轮组绳索连接的动力转换装置为第一动力转换装置，与动滑轮绳索连接的动力转换装置为第二动力转换装置；
所述第一动力转换装置与动力输入装置连接，所述第二动力转换装置与动力输出装置连接。
3.根据权利要求2所述的基于滑轮组的动力装置，其特征在于，所述动力输入装置为发动机，所述动力输出装置为发电机。
4.根据权利要求2所述的基于滑轮组的动力装置，其特征在于，所述动力转换装置包括转动杆，所述转动杆的一端设置有固定孔，另一端设置有转动轮。
5.根据权利要求4所述的基于滑轮组的动力装置，其特征在于，
与动力输入装置连接的转动杆为第一转动杆，与动力输出装置连接的转动杆为第二转动杆；
所述第一转动杆的固定孔与动力输入装置的转轴固定连接，所述滑轮组绳索与第一转动杆的转动轮固定连接；
所述第二转动杆的固定孔与动力输出装置的转轴固定连接，所述动滑轮绳索与第二转动杆的转动轮固定连接。
6.根据权利要求2所述的基于滑轮组的动力装置，其特征在于，所述动力转换装置为连杆组件；
所述连杆组件包括第一连杆、第二连杆、第三连杆、第一滑槽和第二滑槽；
所述第一连杆的第一端与第一滑槽滑动，所述第二连杆的第一端与第二滑槽滑动连接；
所述第一连杆的第二端、第二连杆的第二端均与第三连杆的第一端转动连接。
7.根据权利要求6所述的基于滑轮组的动力装置，其特征在于，
与动力输入装置连接的连杆组件为第一连杆组件，与动力输出装置连接的连杆组件为第二连杆组件；
所述第一连杆组件的第一连杆、第二连杆的第一端分别与一根滑轮组绳索连接，所述第一连杆组件的第三连杆的第二端与动力输入装置固定连接；
所述第二连杆组件的第一连杆、第二连杆的第一端分别与一根动滑轮组绳索连接，所述第二连杆组件的第三连杆的第二端与动力输出装置固定连接。
8.根据权利要求1所述的基于滑轮组的动力装置，其特征在于，包括多个依次叠加的滑轮组；
相邻滑轮组中，其中一个滑轮组中与动滑轮绳索连接的动力转换装置为第一动力转换装置，另一个滑轮组中与滑轮组绳索连接的动力转换装置为第二动力转换装置，第一动力转换装置与第二动力转换装置连接。
9.根据权利要求1所述的基于滑轮组的动力装置，其特征在于，两滑轮组绳索的端部均在同一个直线方向上往复运动，两动滑轮绳索在同一直线方向上往复运动；
滑轮组绳索和动滑轮绳索端部所在直线方向为不同的直线方向。
10.根据权利要求9所述的基于滑轮组的动力装置，其特征在于，还包括导向轮，所述滑轮组绳索和动滑轮绳索缠绕在相应的导向轮上。
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