弹簧双向储能重力发动机的制作方法

本发明涉及发动机，特别涉及弹簧双向储能重力发动机。

背景技术：

1、现有的燃油发动机通过消耗燃油产生动力，消耗燃油的过程中，一是使得产生动力需要的成本偏高，二是使用燃油的过程中，会产生较多的尾气，从而污染环境，随着社会的发展，以保护环境、提高动力转化效率、降低动力成本为目的发展的新能源逐渐走向公众的视野，为了克服燃油发动机的上述缺点，有必要提供一种运行成本低、低碳环保的发动机。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供弹簧双向储能重力发动机，具有运行成本低、环保的效果。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：弹簧双向储能重力发动机，包括支撑件、转动设置于所述支撑件的动力件，所述动力件包括动力大盘、与所述动力大盘相连的动力输出部、安装在所述动力大盘上的若干储能筒、若干重力球，若干所述储能筒沿所述动力大盘圆周方向均匀分布，所述储能筒内设有可往复运动的活塞、用于锁定或解锁所述活塞位置的第一锁定机构、设于所述活塞处用于锁定或解锁所述重力球位置的第二锁定机构，所述储能筒与所述活塞之间设有弹性件，所述支撑件设有供所述重力球转移的转移通道，所述转移通道上端用于承接位于高处的所述储能筒内掉落的重力球，所述转移通道下端用于导向所述重力球进入位于低处的所述储能筒内。

3、通过采用上述技术方案，弹簧双向储能重力发动机工作时，动力大盘处于旋转状态，其中一个位于转移通道进口处的储能筒内的活塞上的第二锁定机构解锁重力球，其中一个位于转移通道出口处的储能筒内的第一锁定机构解锁活塞。重力球在重力作用下向下掉落并进入到转移通道内，沿转移通道向下运动并进入到位于转移通道出口处的储能筒内，撞击到活塞上，第二锁定机构把重力球锁定在活塞凹腔内，并推动活塞移动，弹性件发生形变，直至活塞移动到远离动力大盘边沿的重力球撞击力最大时的位置，第一锁定机构将活塞位置锁定在储能筒内。在此过程中，重力球的重力势能先转换为动能，再转换为弹性件的弹性势能。

4、储能筒随着旋转的动力大盘运动，动力大盘的中心的下方为下止点，接近下止点前的合适位置，第一锁定机构解锁活塞位置，弹性件的弹性势能被释放，储能筒转至接近下止点前合适位置时弹簧释放的一瞬间，由于重力球惯性的作用，又对动力大盘产生动能，重力球在弹簧的作用下向上送回到动力大盘边沿处起点位置时，弹簧的弹力和重力球的重力刚刚基本平衡，实现动力输出。弹性势能释放后，第一锁定机构再次将活塞位置锁定。

5、具体地，以储能筒数量为12个为例，12个储能筒均匀分布在动力大盘上，类似钟表表盘上1点至12点的方位。需要说明的是，本发明的动力大盘旋转，但1点到12点的位置是固定不变的。11点后至2点前位置储能筒内是没有重力球的，2点后至11点前位置的储能筒内是有重力球的。位于11点位置附近时的储能筒内的第二锁定机构解锁重力球，重力球在重力作用下掉落到转移通道内，沿转移通道向下移动并进入到2点位置的储能筒内，并撞击到储能筒内的活塞上，活塞受到撞击后远离动力大盘边沿，直至重力球的冲击力达到最大时其运动到最远端时，第一锁定机构将活塞位置锁定。11点位置和2点位置的高度落差假设在1米以上，如此，重力球可以具备较大的重力势能来转换为储能筒内的弹性件的弹性势能，此时，重力球就远离动力大盘，在杠杆原理下，重力球对动力大盘产生向下的作用力，重力球的重力势能转换为动力大盘的动能。

6、需要说明的是，弹性件的弹力应当设置在合适大小，比如当储能筒处于竖直状态且开口朝上时，弹性件弹力可以使活塞、重力球处于平衡状态，此时重力球处于动力大盘边沿处。

7、本发明的进一步设置为：所述转移通道外壁缠绕有若干电磁线圈。

8、通过采用上述技术方案，电磁线圈通电，重力球材质选用金属，电磁线圈形成的电磁场对重力球起到加速的作用。在转移通道外安装碗状磁力圈或碗状磁铁圈也是可以对重力球起到加速作用。本发明的进一步设置为：所述活塞端部设有供所述重力球嵌入的凹腔，所述凹腔、所述转移通道上端均呈喇叭口状。

9、通过采用上述技术方案，凹腔、转移通道上端均呈喇叭口状，对运动的重力球起到引导的作用，减小重力球运动到凹腔外、转移通道外的可能性。

10、本发明的进一步设置为：所述储能筒外壁设有第一连接座，所述活塞端部固定有第二连接座，所述弹簧两端分别固定在第一连接座和第二连接座上，所述弹性件为弹簧或空气弹簧，所述弹性件数量为一个或多个。

11、通过采用上述技术方案，第一连接座、第二连接座位弹性件提供安装位点。

12、弹性件可以选择普通的拉伸弹簧、压缩弹簧、空气弹簧，也可以选择其他的弹性元件，只要能将活塞运动的动能转换为弹性件的弹性势能均可。

13、本发明的进一步设置为：所述储能筒外壁开设有限位槽口，所述活塞固定有限位块，所述限位块嵌在所述限位槽口内。

14、通过采用上述技术方案，其一，限位块嵌在限位槽口内，对活塞的运动起到导向作用，避免活塞在移动过程中发生旋转。其二，限位块、限位槽口的设计，还能对活塞运动行程起到限位的作用。其三，通过限位槽口可以观察到储能筒内活塞的位置，再结合限位槽口内限位块的位置，使工作人员掌握活塞的位置及工作状况。

15、本发明的进一步设置为：所述第一锁定机构为电磁铁，所述活塞部分材质或者全部材质为磁性金属或者铁磁性材料；或者所述第一锁定机构包括摩擦片、调节所述摩擦片抵紧或分离所述活塞的调节机构。

16、通过采用上述技术方案，除上述两种具体的形式外，第一锁定机构也可以设计成其他的机械结构形式，只要能实现将活塞位置锁定在储能筒内、将活塞位置解锁的功能即可。

17、本发明的进一步设置为：所述第二锁定机构为电磁铁，所述重力球材质为磁性金属或者铁磁性材料。

18、通过采用上述技术方案，除上述电磁铁的形式外，第一锁定机构也可以设计成其他的机械结构形式，只要能实现将重力球位置锁定在活塞内、将重力球位置解锁的功能即可。

19、本发明的进一步设置为：所述支撑件包括支架、固定在所述支架的固定轴，所述动力大盘通过轴承安装在所述固定轴上，所述动力输出部为固定在所述动力大盘上的齿轮或皮带轮或链轮。

20、通过采用上述技术方案，动力输出部的形式可以为齿轮、皮带轮、链轮的形式，也可以根据需要设计成其他的形式，只要能完成动力的传递和输出即可。

21、本发明的进一步设置为：所述支撑件包括支架，所述动力输出部包括转动连接在所述支架的输出轴，所述动力大盘数量为若干个且均固定在所述输出轴上。

22、通过采用上述技术方案，动力输出部为输出轴，多个动力大盘均固定在输出轴上，能增大输出轴的输出扭矩。

23、本发明的进一步设置为：还包括第三锁定机构，所述第三锁定机构用于锁定或解锁所述转移通道在所述支撑件上的位置。

24、通过采用上述技术方案，可以根据实际需要，解锁、调整、再次锁定转移通道的位置。

25、本发明的有益效果是：

26、1、本发明的重力球从高处的储能筒的活塞处掉落，沿转移通道运动至低处的储能筒内，并撞击到活塞上，活塞带动弹性件发生形变，将重力球的重力势能转换为动能，再依次转换为活塞的动能以及弹性件的弹性势能。转移通道外的电磁线圈对重力球起到加速的作用，增大重力球的动能。随着动力大盘的旋转，位于低处储能筒在合适的位置释放弹性势能，促进动力大盘的继续旋转。2、本发明的提供的弹簧双向储能重力发动机，能有效利用重力球的重力势能以及电磁线圈对重力球增加动能，实现动力输出部的动力输出，使用时清洁环保，且动力大盘的数量可以设置多个，动力输出部的具体形式可根据使用需要选用各种具体的结构形式，适用范围广，且运行成本低，低碳环保，对于能源产业以及相关行业，具有重大的意义。

27、3、本发明通过重力球的重力势能转换为动能、电磁线圈增加重力球的动能，再转换成活塞的动能以及弹性件的弹性势能，通过弹性势能再次转换为动力大盘的动能，再转换为动力输出部输出的动能，带动发电机运行，实现动力输出，成本低，零污染，结构简单，能量转化效率高，输出功率大，适用于小型发电机、大型发电站、游轮、船只、航空母舰、汽车、助力车、自行车等机械设备中。

28、4、在此技术原理基础上，此类弹簧双向储能重力发动机有无限的升级空间。