專利名稱:電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及旋轉(zhuǎn)運動動力傳動裝置,特別涉及積累和變換能量的慣性 系統(tǒng),并且可在電站中使用。
背景技術(shù):
已知有慣性(飛輪)發(fā)動機,其中能量以快速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的機械能形式存貯,
然后應(yīng)用于使各種不同裝置工作(比如,參見ryjiHaH.B.HHepmM,-M.:HayKa, 1982; ryjiHa H. B.他epu朋HHMe aKKyMyjiaTopw 3Hepr肌BopoHe龍.Pfaa-BO BopoHe肌Koro ymiBepcHTeTa, 1973)。在已知的慣性發(fā)動機中是消耗飛輪蓄能
器的動能來做有用功,結(jié)果飛輪蓄能器減速。
已知有以蓄能和重復(fù)輸出能量來傳遞旋轉(zhuǎn)的裝置,其中為此使用不平衡質(zhì) 量的旋轉(zhuǎn)(比如DE2612035A1,公布于22.03.1976; FR1588205,公布于 10.04.1970; US3960036, 01.06.1976).特別是,已知有加速質(zhì)量和變換能量的 裝置(專利US4498357,公布于12.02.1985),其中使用包含工作環(huán)節(jié)的間歇運 動機械,根據(jù)該機械借助機械振動源產(chǎn)生變號轉(zhuǎn)矩并將其施加于可旋轉(zhuǎn)的工作 環(huán)節(jié)。
已知的技術(shù)解決方案的缺點是其中旨在用于使不平衡質(zhì)量(不平衡體)旋 轉(zhuǎn)的發(fā)動機系設(shè)置于在固定基座上帶有不平衡體的公共旋轉(zhuǎn)平臺之外。由于這 一原因,施加于工作環(huán)節(jié)上的負載的機械阻力歸根結(jié)底作用于不平衡體的傳動 軸。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于消除上述缺點以提高動力傳動裝置的效率和穩(wěn)定動 力傳動裝置的工作,特別是通過降低或去掉傳動元件對傳動發(fā)動機軸旋轉(zhuǎn)的摩擦力矩的反作用力以應(yīng)用于電站之中。
為解決所提出的技術(shù)課題提出了包含發(fā)電機,用于旋轉(zhuǎn)發(fā)電機的動力傳動 裝置和操縱裝置的電站。新穎之處是動力傳動裝置包含一個基座,所述的基座 上至少設(shè)置可單向旋轉(zhuǎn)且包含用于傳遞工作力矩的主動環(huán)節(jié)的第一部件,發(fā)動 機以及可以由發(fā)動機使不少于一個在第一環(huán)節(jié)中位于主動環(huán)節(jié)的旋轉(zhuǎn)的軸向方 向上的軸上的帶有不平衡質(zhì)量的元件自由旋轉(zhuǎn)的主動傳動裝置,并且在所述的 主動傳動裝置和末端的從動環(huán)節(jié)之間的運動鏈包含可以傳遞工作力矩的第二部 件。
作為主動傳動裝置可以使用至少一個其轉(zhuǎn)子或定子帶有不平衡質(zhì)量的電動機。
一個或多個帶有不平衡質(zhì)量的元件可以借助減速器與發(fā)動機相連接。
電動機可以在第一部件中與主動環(huán)節(jié)同軸安裝并且制成為帶有不平衡質(zhì)量 的兩個或多個元件可以同步對稱旋轉(zhuǎn)。
同時,帶有不平衡質(zhì)量的元件可以制成為不平衡從動齒輪形式,其與連接 到電動機軸的公共主動齒輪運動連接。
第一部件可通過超越離合器與基座連接。
作為第二部件可以使用第二超越離合器。
電站可具有加速的減速器(倍增器),減速器的低速環(huán)節(jié)與主動環(huán)節(jié)運動 連接,而減速器的高速環(huán)節(jié)與負載連接,比如,與發(fā)電機的轉(zhuǎn)子連接。
下面使用附圖對最佳實施方案予以說明,其中,
圖r為電站總圖2為圖1的A向視圖; 圖3為電站的運動示意圖; 圖4為圖3的B向視圖5的曲線為FY(t)—離心力;Q4(t)—主動環(huán)節(jié)的角速度;Q22(t)-發(fā)電機轉(zhuǎn)子的角速度。
具體實施方式
引進如下的數(shù)字標記1-基座,2-固定軸,3-第一超越離合器,4 -齒輪,5-平臺,6-電動機,7-電動機軸,8—主動齒輪,9和10-從動齒輪,11和12-旋轉(zhuǎn)軸,13和14-不平衡質(zhì)量,15-集電器,16 -齒輪,17-齒輪,18-軸,19-齒輪,20-第二超越離合器,21-發(fā) 電機,22-發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸,23-基礎(chǔ)。
此外,引進字母標記X和Y -坐標軸;Q -平臺5和主動齒輪4的 旋轉(zhuǎn)角速度;(0-質(zhì)量14的旋轉(zhuǎn)角速度;r-質(zhì)量14的旋轉(zhuǎn)半徑;R-軸12 的轉(zhuǎn)移旋轉(zhuǎn)半徑;F-離心力;Fy-寓心力F在軸Y上的投影;Fx-離心 力F在軸X上的投影。彎曲箭頭表示旋轉(zhuǎn)和力矩的方向。
參見圖1和圖2,電站包含基座l,其上設(shè)置有固定軸2,在該固定軸2上 套裝有第一超越離合器3。離合器3的內(nèi)環(huán)是固定的,而其外環(huán)只可在方向O 上自由旋轉(zhuǎn)(參見圖3和圖4)。離合器3的外環(huán)上固定有齒輪4和平臺5。 在平臺5上設(shè)置有軸ll和12,在其上設(shè)置有可自由旋轉(zhuǎn)的帶有不平衡質(zhì)量 13和14的齒輪9和10,電動機6,在電動機的軸7上固定有主動齒輪8,該 主動齒輪8與從動齒輪9和IO嚙合。集電器15旨在用于向電動機6供電。齒 輪16和齒輪17可以旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在公共軸18上。齒輪4, 16, 17和19形 成可提高與發(fā)電機21的轉(zhuǎn)子相連接的軸22的旋轉(zhuǎn)速度的兩級倍增器。軸22 通過第二超越離合器20與齒輪19連接。第二超越離合器20在齒輪19的旋轉(zhuǎn) 速度增加時將工作力矩傳遞給軸22,并且在齒輪19的旋轉(zhuǎn)速度減小時斷開運 動鏈,如圖5中的曲線所示。
電站工作方式如下。由電源向電動機6供電。電動機6增加轉(zhuǎn)速到額定旋 轉(zhuǎn)速度而松開帶有不平衡質(zhì)量14和13的齒輪9和10 —直到頻率(d 。質(zhì)量14 的旋轉(zhuǎn),比如,可產(chǎn)生離心力F。該力永遠沿半徑r作用,垂直于軸12,因此 力F的矢量起點可置于中心12中(圖4)。力F在軸Y上的投影FY按照諧波定律變化
F y = F. sin(cot) = m.co2.r. sin(cot) (1) 式中m為質(zhì)量 14 (參見,比如, ^6noHCKHii A. A. Kypc TeopeTHHecico貧 Mexa朋kh. q. II.岸HaM孤a. M., Bwcuiaa niKOJia, 1971, 142頁)。力F在軸X上
的投影等于Fx。沿著軸X的離心力的合力永遠等于零,因為這些離心力為對 稱設(shè)置的不平衡物所互相平衡。離心力FY的分量相對軸2產(chǎn)生工作力矩M施 加于主動齒輪4上,工作力矩M的值為
M = FY.R = m.co2'r .R . sin(cot). (2) 力的矢量Fy永遠垂直于半徑R。同時,在齒輪4和平臺5上施加有摩擦力矩 (機械負載)M, 摩擦力矩MTP產(chǎn)生摩擦力Fw此摩擦力永遠垂直于半 徑R,沿著與矢量Fy重合但與其方向相反的直線作用并施加于軸12。同時, 由電動機6產(chǎn)生并使不平衡質(zhì)量14旋轉(zhuǎn)的切線力FT則永遠垂直于矢量FY。這 意味著力矩MTp對電動機6的軸7的旋轉(zhuǎn)無反作用力作用,由此可略微提高效 率并使整個傳動裝置的工作穩(wěn)定。
應(yīng)當注意,離心力屬于慣性力,而慣性力對于任何機械系統(tǒng)都是外力。這 意味著施加于齒輪4上的工作力矩M是外力矩,并且歸根結(jié)底是通過軸2施加 于基座1上。所以,基座l應(yīng)該可靠地固定于基礎(chǔ)23上。在將此方法應(yīng)用于旨 在配置于運輸工具中的裝置之中時,必須設(shè)置兩個相同的而工作力矩方向相反 的部件,以便使其對運輸工具的作用互相抵消。
權(quán)利要求1. 一種電站,包含發(fā)電機,用于旋轉(zhuǎn)發(fā)電機的動力傳動裝置和操縱裝置,其特征在于,所述的動力傳動裝置包含一個基座,所述的基座上上至少設(shè)置可單向旋轉(zhuǎn)且包含用于傳遞力矩的主動環(huán)節(jié)的第一部件,發(fā)動機以及可以由發(fā)動機使不少于一個在第一環(huán)節(jié)中位于主動環(huán)節(jié)的旋轉(zhuǎn)的軸向方向上的軸上的帶有不平衡質(zhì)量的元件自由旋轉(zhuǎn)的主動傳動裝置,并且在所述的主動傳動裝置和末端的從動環(huán)節(jié)之間的運動鏈包含可以傳遞工作力矩的第二部件。
2. 如權(quán)利要求l所述的電站,其特征在于,作為所述的主動傳動裝置使用 至少一個其轉(zhuǎn)子或定子帶有不平衡質(zhì)量的電動機。
3. 如權(quán)利要求l所述的電站,其特征在于,所述的帶有不平衡質(zhì)量的元件 可以借助減速器與發(fā)動機相連接。
4. 如權(quán)利要求l所述的電站,其特征在于,電動機可以在第一部件中與主 動環(huán)節(jié)同軸安裝并且制成為帶有不平衡質(zhì)量的元件可以同步對稱旋轉(zhuǎn)。
5. 如權(quán)利要求l所述的電站,其特征在于,所述的帶有不平衡質(zhì)量的元件 可以制成為不平衡從動齒輪形式,其與連接到電動機軸的公共主動齒輪運動連 接。
6. 如權(quán)利要求1-5中任何一項所述的電站,其特征在于,所述的第一部件 可通過超越離合器與基座連接。
7. 如權(quán)利要求l所述的電站,其特征在于,所述的電站可具有加速的減速 器,減速器的低速環(huán)節(jié)與主動環(huán)節(jié)運動連接,而減速器高速環(huán)節(jié)與負載連接。
8. 如權(quán)利要求l所述的電站,其特征在于,作為可以在第一方向上傳遞力 矩的所述的第二部件使用第二超越離合器。
9. 如權(quán)利要求8所述的電站,其特征在于,所述的第一部件通過超越離合 器與基座連接,而所述的第二超越離合器設(shè)置于運動鏈中第一超越離合器和負 載之間的區(qū)域。
專利摘要本實用新型的電站涉及積累和變換能量系統(tǒng)的慣性。所提出的電站包含發(fā)電機,操縱裝置及動力傳動裝置,該動力傳動裝置包含一個基座,其上至少設(shè)置可單向旋轉(zhuǎn)且包含用于傳遞工作力矩的主動環(huán)節(jié)的第一部件及可以使不少于一個在第一環(huán)節(jié)中位于主動環(huán)節(jié)的旋轉(zhuǎn)的軸向方向上的軸上的帶有不平衡質(zhì)量的元件自由旋轉(zhuǎn)的電動機,并且在其和末端的從動環(huán)節(jié)之間的運動鏈包含可以傳遞工作力矩的第二部件。本實用新型可消除機械負載對發(fā)動機的作用的負反饋,擴大作為各種裝置的傳動裝置的應(yīng)用領(lǐng)域。
文檔編號H02B1/00GK201266787SQ200820126449
公開日2009年7月1日 申請日期2008年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月12日
發(fā)明者埃德維普·伊萬諾維奇·利涅維奇 申請人:埃德維普·伊萬諾維奇·利涅維奇;亞歷山大·費多洛維奇·葉若夫;亞歷克斯·安東諾維奇·奧梅利安楚克