弹簧双向能量重力发动机的制作方法

本发明涉及发动机，特别涉及弹簧双向能量重力发动机。

背景技术：

1、发动机是一种能够把其他形式的能转换为机械能的设备，包括内燃机、燃气轮机、喷气式发动机等，均是将燃料燃烧产生的热能转变为动能。随着石油等燃料资源的日益紧张以及环保的迫切需求，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能量重力发动机，具有运行成本低、低碳环保的效果。

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：弹簧双向能量重力发动机，包括机架，所述机架转动连接有动力轴，所述动力轴固定有动力筒，所述动力筒设有可在所述动力筒内往复移动的重力件、位于所述动力筒两端的空气弹簧系统，所述空气弹簧系统用于吸收所述重力件的动能、释放能量以驱动所述重力件移动。

3、通过采用上述技术方案，动力轴旋转带动动力筒旋转，以动力筒从水平状态开始旋转为例，动力筒旋转至倾斜状态，重力件在重力作用下在重力筒内下降，重力件的重力势能转变为动能，位于上方的空气弹簧系统释放能量驱使重力件加速移动，以提高重力件的动能，重力件运动至远离动力轴的位置，在杠杆原理的作用下重力件及重力筒带动动力轴转动。在此过程中，重力件的动能转换为位于下方的空气弹簧系统内的能量。

4、本发明的进一步设置为：所述动力筒设有若干第一电磁线圈、若干第二电磁线圈，所述第一电磁线圈、所述第二电磁线圈提升所述重力件各朝一个方向的加速度，所述第一电磁线圈、所述第二电磁线圈均用于提升所述重力件的动能。

5、通过采用上述技术方案，第一电磁线圈和第二电磁线圈的区别在于，两者对重力件的加速方向不同，可以根据重力件的运动方向，来选择第一电磁线圈工作还是第二电磁线圈工作。

6、重力件的加速度和动能提升，以提高重力件运动过程中的冲击力。

7、第一电磁线圈和第二电磁线圈能持续不断地输入能量，提高重力件的冲击力，使重力件远离动力轴中心位置，增大半径，使重力件在杠杆的作用下带动动力轴不断朝一个方向旋转，输出动力。

8、本发明的进一步设置为：所述动力筒数量为若干个，若干所述动力筒沿所述动力轴长度方向间隔分布，若干所述动力筒沿所述动力轴圆周方向依次错开，相邻两个所述动力筒之间形成夹角，可以增加动力筒的数量，能让每个角度都有重力件开始做功，动力筒的数量可以是若干数。

9、本发明的进一步设置为：所述空气弹簧系统包括空气弹簧，所述空气弹簧包括固定在所述动力筒上的缸体、可在所述缸体内往复移动的活塞、连通所述缸体的气室，所述活塞受力于所述重力件后靠近所述气室。

10、通过采用上述技术方案，普通弹簧存在长期使用过程中易出现疲劳、损坏，寿命短，需要定期更换。本发明的空气弹簧选择空气弹簧的原理，使用寿命久，材料不易疲劳变形。弹簧、弹性带、弹性海绵等等其他的弹性件，也可以应用在空气弹簧内。

11、本发明的进一步设置为：所述空气弹簧系统还包括锁定装置，所述锁定装置用于锁定或解锁所述活塞位置，所述锁定装置包括安装在所述缸体内的固定板、转动连接在所述固定板上的活动板、驱动所述活动板上的电机，所述固定板上开设有若干第一孔，所述活动板上开设有第二孔。

12、通过采用上述技术方案，锁定装置用于锁定活塞的位置，并在合适的位置解锁，突然释放能量，对重力件起到加速作用，提升重力件的速度和动能。

13、电机驱动活动板旋转，第二孔对准第一孔时，缸体与气室相连，活塞可以相对于缸体移动，实现解锁。电机驱动活动板旋转至第二孔与第一孔错开，活动板将第一孔封住，缸体内部与气室断开，此时在缸体内部，位于固定板与活塞之间的空间处于封闭状态，活塞位置被锁定。需要指出的是，本发明中对活塞位置的锁定并不是使活塞相对于缸体完全固定，可以相对于缸体发生轻微幅度的相对运动。

14、本发明的进一步设置为：两个所述缸体分别与所述动力筒的两端开口相连通，所述重力件呈球形，所述活塞开设有供所述重力件进入的容纳凹槽，所述容纳凹槽内设有若干第一弹簧片，所述重力件进入所述容纳凹槽内后所述第一弹簧片抵在所述重力件上以使所述重力件保持在所述容纳凹槽内。本发明也可以使用其他固定机构，实现对重力件的固定和开启。

15、通过采用上述技术方案，重力件在动力筒内往复运动，并能进入缸体内并嵌在容纳凹槽内。呈球形的重力件进入到容纳凹槽内的过程中，第一弹簧片受到挤压并发生形变，重力球完全进入到容纳槽内部后，第一弹簧片恢复形变或者部分恢复形变，抵在容纳凹槽内的重力球表面，使重力球能够在一定程度上保持在容纳凹槽内。

16、当重力球向下运动时，重力件的重力、空气弹簧系统释放的能量驱使重力球运动，重力件在惯性作用下脱离容纳凹槽，此时重力球能够迫使第一弹簧发生形变并脱离容纳凹槽。

17、容纳凹槽和第一弹簧片的作用在于，在一定程度上将重力球保持在容纳凹槽内，同时也将重力球的位置进行初步固定，避免重力球在动力筒旋转过程中出现跳动。

18、重力件撞击到活塞后，由于空气弹簧系统吸收能量，重力件在容纳凹槽内的第一弹簧片夹持下，不会反弹，重力件会随活塞一起移动。

19、本发明的进一步设置为：所述重力件为重力座，所述动力筒内壁安装有一个或多个导轨，所述重力座滑动连接在所述导轨上，所述活塞设有顶杆，所述顶杆用于接触所述重力件，所述缸体设有用于导向所述顶杆移动的导向装置；所述导轨安装有第一电磁线圈和第二电磁线圈。第一电磁线圈和第二电磁线圈也可以用磁铁，也可以用直线电机，只要能够对动力件加速度即可。

20、通过采用上述技术方案，导轨对重力座起到导向作用，并且为第一电磁线圈和第二电磁线圈提供安装位置。

21、本发明的进一步设置为：所述缸体设有第三电磁线圈、第四电磁线圈，所述第三电磁线圈、所述第四电磁线圈均用于提升所述活塞动能。

22、通过采用上述技术方案，第三电磁线圈、第四电磁线圈分别用于对不同运动方向的活塞提升动能，速度提升后的活塞作用于重力件，以进一步提升重力件的速度和动能。

23、本发明的进一步设置为：所述顶杆的一端万向连接于所述活塞，顶杆与活塞之间也可用硬连接等其他方式即可，所述顶杆另一端设有球头，所述重力件两端均设有供球头嵌入的球形槽，所述球形槽内设有若干第二弹簧片，所述球头进入所述球形槽内后所述第二弹簧片抵在所述球头上以使所述球头保持在所述球形槽内。

24、通过采用上述技术方案，第二弹簧片、球形槽能将顶杆和重力件实现初步的连接，既能使顶杆与重力件之间保持一定的连接，又可使重力件需要与顶杆分离时能够顺利分离。

25、本发明的进一步设置为：所述缸体内设有环状台阶，所述环状台阶位于所述活塞与所述锁定装置之间，也可以用其他方式对活塞行程限位即可；所述动力轴的一端为动力输出端，所述动力输出端安装有皮带轮或者齿轮或者链轮；所述电机位于所述缸体外部或者位于所述缸体内部；所述动力轴安装有刹车装置。

26、通过采用上述技术方案，空气弹簧系统是能够承受重力件的最大冲击力，活塞的运动行程在设计时是不会撞击到活塞限位装置（即环状台阶），环状台阶用于对活塞起到限位作用，避免活塞撞击到锁定装置上。动力输出端用于动力的输出，输出的传动形式不限于齿轮传动、链传动、带传动。刹车装置用于降低动力轴的转速，控制动力轴转速不至于过高。

27、本发明的有益效果是：

28、1、本发明的重力件在动力筒内往复移动，动力轴及动力筒旋转过程中，重力件远离动力轴，重力件通过杠杆原理带动动力筒及动力轴的旋转，通过第一电磁线圈、第二电磁线圈、第三电磁线圈、第四电磁线圈的能量输入来提升重力件的冲击动能，动力轴的动力输出端实现动力输出。

29、2、本发明运行成本低，结构简单，低碳环保，动力输出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，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。对于能源产业以及相关行业，具有重大的意义。