[发明专利]一种利用风能驱动大自鸣钟的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用风能的方法及装置，特别是一种利用风能驱动大自鸣钟的方法及装置。

背景技术

风能是一种蕴藏着巨大能量的无污染能源，是太阳能的另一种表现形式，风能的开发和利用对人类文明可持续发展具有重要意义。大自鸣钟一般是城市的标志性建筑，高耸的钟楼、宏大的钟声、准确地报时，给城市生活带来了勃勃生机。但是大自鸣钟的运转功率很大，日以继夜地运行耗电量不小，并由专用的配电系统供电，包括蓄电池以防停电等；如果大自鸣钟的用电是由燃烧煤、石油等化学燃料的火力发电站提供的话，还会间接地对环境带来污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种利用风能驱动大自鸣钟的方法，以解决目前大自鸣钟日以继夜耗电的问题。

本发明所要解决的技术问题之二是提供一种实现上述方法的装置。

本发明所要解决的技术问题之一可通过以下技术方案来实现。

一种利用风能驱动大自鸣钟的方法，其特征在于：包含以下步骤：

1、风能动力装置通过减速器与提升重物的机构或旋紧弹簧的机构联结，将所吸收的大小与风向不定的风能转化为重力势能或弹性势能储存起来；

2、下降重物的机构或释放弹簧的机构与大自鸣钟的动力输入装置联结，将所储存的重力势能或弹性势能平稳地转化为驱动大自鸣钟运行的机械能。

本发明所要解决的技术问题之二可通过以下技术方案来实现。

实现上述方法的利用风能驱动大自鸣钟的装置，其特征在于：该装置包括风能动力机、减速器和储存与释放能量的机构；安装在大自鸣钟楼顶上的风能动力机为风帆式或螺旋浆式风能动力机，其动力输出轴与减速器的动力输入轴联结，减速器的动力输出轴上装有链轮或螺旋形弹簧，大自鸣钟的动力输入轴上装有链轮或传动齿轮，重物通过滑轮悬挂在分别与减速器动力输出轴上的链轮和大自鸣钟动力输入轴上的链轮啮合联结的共用的循环链条上或螺旋形弹簧一端连结减速器动力输出轴，另一端连结传动齿轮。在风的作用下，风能动力机输出的动力传递给减速器的动力输出轴带动链轮和循环链条提升重物或直接旋紧螺旋形弹簧，将风能动力机所吸收的大小与风向不定的风能转化为重力势能或弹性势能储存起来；与此同时，在被提升的重物的重力作用下或被旋紧的螺旋形弹簧的弹力作用下，循环链条或连结螺旋形弹簧的传动齿轮通过安装在大自鸣钟动力输入轴上的链轮或齿轮驱动大自鸣钟动力输入轴，在这过程中重物平稳地下降或螺旋形弹簧平稳地松开，释放重力势能或弹性势能转化为大自鸣钟运行的机械能。

本发明直接利用钟楼上空的风能为大自鸣钟运行提供能量，减轻了大自鸣钟日以继夜耗电和包括蓄电池在内的大功率配电投入压力，不仅节省电能也减少对环境的污染。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

图1是为实现本发明方法的具体实施例的一种装置结构示意图；

图2是图1的A-A向剖视图；

图3是为实现本发明方法的具体实施例的另一种装置结构示意图；

图4是图3的B-B向剖视图；

图5是图3的C-C向剖视图。

具体实施方式

一种利用风能驱动大自鸣钟的方法，即将大小与风向不定的风能转化为重力势能或弹性势能储存起来，然后平稳地转化为驱动大自鸣钟运行的机械能。

以下列举为实现本发明方法的具体实施例的二种装置结构来说明本发明。

如图1和图2所示的是一种风能转化为重力势能驱动大自鸣钟的装置，由涡杆3与涡轮4构成具有自锁性的减速器为常规多级机械减速器5的第一级，风帆式风能动力机1的动力输出轴2与第一级减速器中的涡杆3同轴；多级机械减速器5的最末级的动力输出轴6上装有链轮9，大自鸣钟机芯10的动力输入轴8上装有链轮11，一无间断的循环链条7分别与链轮9和链轮11啮合联结；重柱体13通过安装于其顶部的滑轮12悬挂在共用的循环链条7上，循环链条7位于链轮9与链轮11之间悬挂着重柱体13的一段呈拉紧状态，无重物悬挂的另一段呈松弛状态。在风的作用下，风能动力机1输出的动力传递给安装在多级机械减速器5的动力输出轴6上的链轮9，链轮9带动循环链条7提升重柱体13，将风能动力机1所吸收的大小与风向不定的风能转化为重力势能储存起来；与此同时，循环链条7在被提升的重柱体13的重力作用下，通过链轮11驱动大自鸣钟机芯10的动力输入轴8，在这过程中重柱体13平稳地下降，将所储存的重力势能转化为大自鸣钟机芯10运行的机械能。

如图3和图4、图5所示的是一种风能转化为弹性势能驱动大自鸣钟的装置，由涡杆3与涡轮4构成具有自锁性的减速器为常规多级机械减速器5的第一级，风帆式风能动力机1的动力输出轴2与第一级减速器中的涡杆3同轴；在多级机械减速器5的最末级的动力输出轴6上套装外圆制成齿轮16的弹簧盒14，弹簧盒14能绕动力输出轴6自由转动，盒内盘装螺旋形弹簧15，螺旋形弹簧15的一端与动力输出轴6连结，另一端固定在弹簧盒14的内圆面上；在大自鸣钟机芯10的动力输入轴8上装有与齿轮16啮合联结的齿轮17。在风的作用下，风能动力机1输出的动力驱动多级减速器5的最末级动力输出轴6，并旋紧装在弹簧盒14内的螺旋形弹簧15，将风能动力机1所吸收的大小与风向不定的风能转化为弹性势能储存起来；与此同时，弹簧盒14在被旋紧的螺旋形弹簧15的弹力作用下，通过其外圆齿轮16和与之啮合联结的齿轮17驱动大自鸣钟机芯10的动力输入轴8，在这过程中被旋紧的螺旋形弹簧15平稳地松开，释放弹性势能转化为大自鸣钟机芯10运行的机械能。