[发明专利]可自助力转动的轮式发电装置

说明书

可自助力转动的轮式发电装置，包括主框架、转轮轴及转轮总成；转轮总成包括转轮、滚子、弹性蓄能助力机构；弹性蓄能助力机构包括拨叉组件、蓄能组件及齿轮增速组件；拨叉组件包括拨叉和拨叉轴；蓄能组件包括齿轮A、齿轮B、齿轮轴A及盘式弹簧；齿轮增速组件齿轮轴B、齿轮C、齿轮D。本发明通过转轮的转动带动发电机运行发电。随着转轮的转动，蓄能组件交替执行蓄能过程和释能过程，蓄能过程中，利用了滚子自身重量和滚动惯性，下压拨叉，带动盘式弹簧转动蓄能；释能过程中，滚子与拨叉脱离接触，盘式弹簧在弹力作用下复原，带动齿轮增速组件中的齿轮与主框架上的内齿啮合，助力转轮转动，以提升能量转化效率。

技术领域

本发明涉及发电技术领域，特别是一种可自助力转动的轮式发电装置。

背景技术

我国工业发展对化石能源的依赖非常大，而化石能源日益枯竭的同时，生态环境也遭到严重破坏，因此，开发新能源，减少对化石能源的依赖迫在眉睫。

轮式发电装置广泛应用于生产和生活中。轮式发电装置的关键部件为转轮，通过人力或其它外力驱动转轮转动时，带动转轮轴转动，进而带动发电机发电，以实现将动能转化为电能。

目前对轮式发电装置的改进和研究方向，大多集中在如何减小转轮的转动阻力，使转轮转动更顺畅，进而提升能量转化效率。而如何利用转轮自身重量及转动惯性助力其转动，尚未见相关研究成果。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种可自助力转动的轮式发电装置，它实现了转轮可利用自身重量和转动惯性助力其转动，有助于提升能量转化效率。

本发明的技术方案是：可自助力转动的轮式发电装置，包括主框架、转轮轴及转轮总成；

主框架中部设有用于容纳转轮总成的安装孔A，安装孔A的孔壁上设有内齿，主框架在安装孔A的两侧设有用于安装转轮轴的安装孔B；

转轮轴穿过安装孔A，其两端活动安装在安装孔B中；

转轮总成包括转轮、滚子、弹性蓄能助力机构；转轮呈空心圆柱体形，其上环形均布有多个闭合轨道和多组腰形孔，一组腰形孔包括有两个腰形孔，一组腰形孔中的两个腰形孔沿转轮的轴向方向相互正对布置在转轮的两侧表面上，腰形孔一端相对靠近转轮中心，另一端相对远离转轮中心，闭合轨道贯通转轮的两侧表面，闭合轨道的轨道面上设有连通至转轮内腔的条形孔，转轮的中心处设有供转轮轴穿过的轴孔，转轮的内部设有用于安装蓄能助力机构的内腔，转轮的外圆面上环形均布有多个连通至内腔的开口，转轮通过轴孔固定安装在转轮轴中部，并位于主框架的安装孔A中；滚子安装在转轮的闭合轨道中，并随着转轮的转动而在闭合轨道内滚动；

弹性蓄能助力机构包括拨叉组件、蓄能组件及齿轮增速组件；拨叉组件包括拨叉和拨叉轴；拨叉中部设有安装孔C，拨叉在安装孔C的两端分别设有用于接触滚子的杆段和用于啮合蓄能组件的扇形齿轮段；拨叉通过安装孔C固定安装在拨叉轴上，拨叉轴两端可转动的安装在转轮的内腔壁面上；当拨叉绕拨叉轴转动时，拨叉的杆段从转轮内腔中通过条形孔伸出至闭合轨道内，或从闭合轨道内通过条形孔缩回至转轮内腔中；蓄能组件包括齿轮A、齿轮B、齿轮轴A及盘式弹簧；齿轮A和齿轮B均固定安装在齿轮轴A上，齿轮A与拨叉的扇形齿轮段啮合，盘式弹簧的内端头固连在齿轮轴A上，盘式弹簧的外端头直接或间接与转轮的内腔壁面固连；齿轮增速组件齿轮轴B、齿轮C、齿轮D；齿轮C和齿轮D均固定安装在齿轮轴B上，齿轮轴B两端安装在一组腰形孔的两个腰形孔中，并位于腰形孔中的相同位置，并可沿着腰形孔移动，当齿轮增速组件沿腰形孔移动时，齿轮C始终与齿轮B啮合；当齿轮增速组件沿腰形孔移动的过程中，当移动至腰形孔相对远离转轮中心的一端时，齿轮D与主框架的安装孔A上的内齿啮合，当移动至腰形孔相对靠近转轮中心的一端时，齿轮D与主框架的安装孔A上的内齿脱离啮合。

本发明进一步的技术方案是：闭合轨道的数量为六条，相应的，滚子的数量为六个，腰形孔组有六组，弹力蓄能助力机构有六套，闭合轨道、滚子、腰形孔及弹力蓄能机构形成一一对应的关系。

本发明再进一步的技术方案是：闭合轨道呈椭圆形或边角圆弧过渡的半圆形。