一种气压动力装置

技术领域

本发明涉及动力设备技术领域，特别涉及一种气压动力装置。

背景技术

由于人们开发了热能资源，大量的内燃机和锅炉等每天向大气层释放大量的烟雾和废气，日积月累我们的生态环境就遭到了严重的破坏，给人类造成不可估量的损失，并且该能源日渐枯竭，若没有新的能源取代几十年后人类的生产生活将处于瘫痪状态，因此亟需开发一种新能源动力装置以减少对于热能资源的依赖。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气压动力装置，以减少对于热能资源的依赖，减少环境污染。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种气压动力装置，包括：

储气罐；

驱动系统，所述驱动机构包括沿所述储气罐周向均布的至少三个驱动气缸，所述驱动气缸的缸体内腔与所述储气罐内腔连通，所述驱动气缸的活塞杆远离缸体的一端设置有可转动的顶轮，所述驱动气缸的活塞杆上设置有齿条，所述齿条的长度方向与所述驱动气缸的活塞杆的轴向平行；

回压系统，所述回压系统包括齿圈、半月圈以及单向传动结构，所述齿圈可转动地与各所述驱动气缸的中心同心布置，所述半月圈设置于所述齿圈外围并与所述齿圈固定连接，所述半月圈与所述齿圈之间的间隙从所述半月圈的第一端向第二端逐渐增大，每个所述齿条分别通过一所述单向传动结构与所述齿圈传动连接，所述齿条仅在所述驱动气缸的活塞杆伸出时通过所述单向传动结构驱动所述齿圈转动，与所述半月圈接触配合的所述驱动气缸的数量大于不与所述半月圈接触配合的所述驱动气缸的数量。

可选地，所述气压动力装置包括多个所述驱动系统以及与各所述驱动系统一一对应的多个所述回压系统，各所述回压系统的所述齿圈同轴布置，各所述驱动系统沿所述齿圈轴向间隔布置，相邻两个所述驱动系统的各所述驱动气缸错位布置。

可选地，所述半月圈的第二端设置有导向结构以便于所述半月圈与所述顶轮配合以压缩所述驱动气缸。

可选地，所述导向结构为导向板，所述导向板一端连接于所述半月圈的第二端，所述导向板的另一端向远离所述齿圈的方向倾斜。

可选地，所述单向传动结构包括单向齿轮以及与所述单向齿轮同轴连接的传动齿轮，所述单向齿轮与所述传动齿轮这两者中的一个与所述齿条啮合，所述单向齿轮与所述传动齿轮这两者中的另一个与所述齿圈啮合。

可选地，还包括锁止器，所述锁止器用于与所述齿圈或所述半月圈配合以将所述齿圈或所述半月圈锁定。

可选地，所述锁止器包括：

制动锁柄，所述制动锁柄设置于所述齿圈或所述半月圈；

制动器，所述制动器包括壳体、摇把、凸轮、顶杆以及复位件，所述凸轮可转动地设置于所述壳体内，所述摇把与所述凸轮传动连接，所述顶杆下端在所述壳体内与所述凸轮接触配合，所述顶杆的上端穿出所述壳体以在所述凸轮驱动下与所述制动锁柄接触配合锁止所述齿圈或所述半月圈，所述复位件设置于所述顶杆与所述壳体之间。

可选地，还包括供压系统，所述供压系统包括电源以及空压机，所述电源为所述空压机供电，所述空压机的输出口与所述储气罐通过单向阀连通，所述单向阀沿所述空压机至所述储气罐方向单向导通。

可选地，还包括控制系统，所述控制系统包括压力检测装置以及控制器，所述压力检测装置与所述控制器的信号输入端连接，所述控制器的信号输出端与所述空压机连接，所述压力检测装置用于检测所述储气罐内的压力，所述控制器根据所述压力检测装置的检测值控制所述空气机启停对所述储气罐内的压力进行调节。

由以上技术方案可以看出，本发明中公开了一种气压动力装置，该气压动力装置包括储气罐、驱动系统以及回压系统，其中，储气罐用于储存气体以形成一定的压力；驱动机构包括沿储气罐周向均布的至少三个驱动气缸，驱动气缸的缸体内腔与储气罐内腔连通，驱动气缸的活塞杆远离缸体的一端设置有可转动的顶轮，驱动气缸的活塞杆上设置有齿条，齿条的长度方向与驱动气缸的活塞杆的轴向平行；回压系统包括齿圈、半月圈以及单向传动结构，齿圈可转动地与各驱动气缸的中心同心布置，半月圈设置于齿圈外围并与齿圈固定连接，半月圈与齿圈之间的间隙从半月圈的第一端向第二端逐渐增大，每个齿条分别通过一单向传动结构与齿圈传动连接，齿条仅在驱动气缸的活塞杆伸出时通过单向传动结构驱动齿圈转动，与半月圈接触配合的驱动气缸的数量大于不与半月圈接触配合的驱动气缸的数量；在应用时，首先向储气罐内冲入气体，使储气罐内的压力达到预设值，储气罐所储存的压缩空气进入驱动气缸时推动活塞向缸外移动，活塞杆带动齿条移动，齿条与通过单向传动结构驱动齿圈转动，齿圈旋转带动半月圈转动，半月圈与顶轮配合逐渐压缩驱动气缸的活塞杆，活塞及齿条等逐渐被压缩复位，当活塞杆脱离半月圈最低位压缩位时，活塞杆又向缸外伸出以通过单向传动结构驱动齿圈转动，每个活塞及齿条等都是这样反复被压缩地往复运动，以实现齿圈的持续转动，从而源源不断地对外输出；由此可见上述气压动力装置不依靠现有燃料，而是利用压差进行驱动，能够有效避免对热能资源的依赖，减少排放，节能环保。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的气压动力装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的气压动力装置的锁止器的结构示意图。

其中：

1为储气罐；2为驱动气缸；3为顶轮；4为单向传动结构；5为齿条；6为齿圈；7为半月圈；8为锁止器；801为制动锁柄；802为壳体；803为摇把；804为凸轮；805为顶杆；806为复位件。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种气压动力装置，该气压动力装置的结构设计能够减少对于热能资源的依赖，减少环境污染。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的气压动力装置的结构示意图。

本发明实施例中公开了一种气压动力装置，该气压动力装置包括储气罐1、驱动系统以及回压系统。

其中，储气罐1用于储存气体以形成一定的压力；驱动机构包括沿储气罐1周向均布的至少三个驱动气缸2，驱动气缸2的缸体内腔与储气罐1内腔连通，储气罐1与驱动气缸2之间形成闭环压差系统，驱动气缸2的活塞杆远离缸体的一端设置有可转动的顶轮3以减小活塞缸与半月圈7之间的摩擦阻力，驱动气缸2的活塞杆上设置有齿条5，齿条5的长度方向与驱动气缸2的活塞杆的轴向平行；回压系统包括齿圈6、半月圈7以及单向传动结构4，齿圈6可转动地与各驱动气缸2的中心同心布置，齿圈6通过轴承可转动地设置于储气罐1的顶端的轴上以起到杠杆增力的作用，半月圈7设置于齿圈6外围并与齿圈6固定连接，半月圈7与齿圈6之间的间隙从半月圈7的第一端向第二端逐渐增大，半月圈7的坡脚小于15°以便于顶轮3与之配合，每个齿条5分别通过一单向传动结构4与齿圈6传动连接，齿条5仅在驱动气缸2的活塞杆伸出时通过单向传动结构4驱动齿圈6转动，与半月圈7接触配合的驱动气缸2的数量大于不与半月圈7接触配合的驱动气缸2的数量，上述齿圈6、半月圈7以及顶轮3构成环形杠杆结构。

可以看出，与现有技术相比，本发明实施例提供的气压动力装置在应用时，首先向储气罐1内冲入气体，使储气罐1内的压力达到预设值，储气罐1所储存的压缩空气进入驱动气缸2时推动活塞向缸外移动，活塞杆带动齿条5移动，齿条5与通过单向传动结构4驱动齿圈6转动，齿圈6旋转带动半月圈7转动，半月圈7与顶轮3配合借助上述环形杠杆作用逐渐压缩驱动气缸2的活塞杆，活塞及齿条5等逐渐被压缩复位，在上述过程中，向外伸出的活塞杆的数量总是大于受压回缩的活塞杆的数量，即驱动缸的数量大于回缩缸的数量，以使向外伸出的驱动气缸2提供的驱动力大于回缩的驱动气缸2的阻力，当活塞杆脱离半月圈7最低位压缩位时，活塞杆又向缸外伸出以通过单向传动结构4驱动齿圈6转动，每个活塞及齿条5等都是这样反复被压缩地往复运动，以实现齿圈6的持续转动，从而源源不断地对外输出；由此可见上述气压动力装置不依靠现有燃料，而是利用压差进行驱动，能够有效避免对热能资源的依赖，减少排放，节能环保。

作为优选地，在本发明一种具体实施例中，沿储气罐1的轴向方向间隔设置有4组驱动气缸2，每组驱动气缸2包括9个绕储气罐1的轴向间隔均布的驱动气缸2，同时每组总有两个驱动气缸2对外做功，即同时总共有8个驱动气缸2对外做功，设驱动气缸2的活塞直径φ为180mm，气压为12mpa，根据公式W＝nπR

＝24282.8kg.m，即最终可以有323匹马力对外输出。

作为优选地，在本发明实施例中，上述气压动力装置包括多个驱动系统以及与各驱动系统一一对应的多个回压系统，各回压系统的齿圈6同轴布置，各驱动系统沿齿圈6轴向间隔布置，相邻两个驱动系统的各驱动气缸2错位布置。

作为优选地，上述半月圈7的第二端设置有导向结构以便于半月圈7与顶轮3配合以压缩驱动气缸2。具体地，该导向结构为导向板，导向板一端连接于半月圈7的第二端，导向板的另一端向远离齿圈6的方向倾斜。

作为优选地，上述单向传动结构4包括单向齿轮以及与单向齿轮同轴连接的传动齿轮，单向齿轮与传动齿轮这两者中的一个与齿条5啮合，单向齿轮与传动齿轮这两者中的另一个与齿圈6啮合。

进一步地，上述气压动力装置还包括锁止器8，锁止器8用于与齿圈6或半月圈7配合以将齿圈6或半月圈7锁定。

具体地，上述锁止器8包括制动锁柄801以及制动器，其中，制动锁柄801设置于齿圈6或半月圈7；制动器包括壳体802、摇把803、凸轮804、顶杆805以及复位件806，凸轮804可转动地设置于壳体802内，摇把803与凸轮804传动连接，顶杆805下端在壳体802内与凸轮804接触配合，顶杆805的上端穿出壳体802以在凸轮804驱动下与制动锁柄801接触配合锁止齿圈6或半月圈7，复位件806设置于顶杆805与壳体802之间。

进一步优化上述技术方案，本发明实施例中，气压动力装置还包括供压系统以及控制系统，其中，供压系统包括电源以及空压机，电源为空压机供电，空压机的输出口与储气罐通过单向阀连通，单向阀沿空压机至储气罐方向单向导通，上述供压系统为储气罐1供压达到额定值后停止供压，在气压动力装置运行过程中，空压机不启动，气压动力装置脱离供压系统闭环利用压差动作，控制系统包括压力检测装置以及控制器，压力检测装置与控制器的信号输入端连接，控制器的信号输出端与空压机连接，压力检测装置用于检测储气罐1内的压力，控制器根据压力检测装置的检测值控制空气机启停对储气罐1内的压力进行调节。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

应当理解，本申请中如若使用了“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”，仅是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本申请中如若使用了流程图，则该流程图是用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

还需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。