矩偶式重力驱动轮制造技术

矩偶式重力驱动轮，是一种轮式动力装置，能够有效地提取车辆承载重力，转化为车辆的驱动力。矩偶式重力驱动轮有效破解了重力开发技术中提取转化“零效”、“负效”的技术难题，以独特的矩偶式重力提取机构，将单向作用的滚动阻力矩改变为双向作用的滚动阻/助力矩，对重力能形成正效、高效提取，并以液压系统将其充分转化生成为转矩。将原发动机传动驱动变为车轮自主驱动，将原燃料能驱动变为主要以重力能驱动。矩偶式重力驱动轮构造独到而简约，只需一般机械加工技术，多采用标准零部件和标准液压元件，制造成本低廉，车辆配装、改装简便，不耗燃料能源，适用于各种轮式车辆、轮轨车辆和履带车辆。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种能够将车辆重力充分转化为驱动力的轮式动力装置，应属于机械工程类中发动机或泵

技术介绍
将车辆重力转化为动力，以驱动车辆运行，是人们长期以来科研、专利技术的重要目标之一。但迄今为止，所见此类技术方案中，对重力提取转化的效益极低，多为零效益或负效益，均未能做到动力的净输出，更未出现能够以车辆自身重力转化的动力驱动车轮行进的>J-U装直。究其原因，是一直未能突破重力提取转化的技术瓶颈，即难以实现对重力能的“正效提取”。在提取重力能的过程中，提取装置自身会生成复位阻力或滚动阻力，其阻力值与所提取重力能等量，相互抵消，致使提取转化过程实际上无效益。加上装置本身产生的摩擦阻力等损耗，提取、转化所产生的动力反而不足以补偿提取转化过程所生成的阻力，导致动力的负产出。本技术即以破解这一技术难题为设计目标，专利技术了独到的矩偶式重力提取方式，能够形成对重力能的“正效提取”。同时采用高效的液压转化方式，能够对有效提取的重力能进行充分转化，产出驱动车辆的主要动力。
技术实现思路
本技术技术方案的目的是提供一种轮式动力装置，将车辆载重产生的重力能作为主要能源，以独特的矩偶机构有效提取车辆承载重力，并以液压系统将其充分转化为驱动车轮运行的转矩。为实现上述目的，本技术提供了一种矩偶式重力驱动轮，由矩偶式重力提取机构和液压转化系统组成。所述矩偶式重力提取机构，包括车轮(I)，以轴安装在车架上；包括动力轮(2)，位于所述车轮(I)辋内空间正下方，外缘与所述车轮(I)轮辋内缘抵接，其轴固定于车厢或其悬挂装置上以接受车辆承载重力；包括多个递力掣(3)，均布安装在所述动力轮(2)轮辐板上，以0为圆心呈可摆动连接，以触点A与两轮共同法线之间形成力矩偶；所述力矩偶以触点A下抵所述车轮(I)轮辋内缘形成滚动助力，同时经触点B作用于动力轮(2)形成滚动阻力，亦同时向液压转化系统传递车辆重力之反力。所述液压转化系统，包括多个液压缸(4)，与所述递力掣(3)数量等同，均布安装在所述动力轮(2)轮辐板上，其活塞与所述递力掣(3)触点B相触接，并可在所述递力掣(3)传递的重力之反力作用下内推，在所述液压缸(4)中产生有压液流，各所述递力掣(3)接力内推各所述液压缸(4)活塞则形成持续有压液流；包括液压马达￠)，安装在所述动力轮(2)及其轮轴上，还包括储能器(5)等液压元件，安装在所述动力轮(2)轮辐板上，所述持续有压液流经所述储能器(5)调节，输入所述液压马达￠)，转化为转矩。有益效果本技术技术方案的有益效果主要体现在:实现了对车辆重力能的正效提取。对车轮承载重力能的提取方式，主要有力矩伸延和容积压缩两种，本技术方案亦采用力矩伸延式。独特的是，本技术方案以双轮+递力掣组成矩偶机构，将原呈单向作用的伸延力矩，改变为双向作用的力矩偶。在车轮转动时，原单向作用的伸延力矩，只能生成两个有效的力，即传递的重力之反力和滚动阻力，其中重力之反力即使全部提取转化为转矩，也会被生成的滚动阻力抵消掉，效益为零。但在力矩偶的双向作用下，便可生成三个有效的力，即传递的重力之反力、滚动阻力和滚动助力，其中力矩偶向下作用(递力掣下抵车轮内缘)产生的滚动助力，与力矩偶向上作用产生的滚动阻力二者相互抵消，而重力之反力则可全部或大部被提取、转化为输出动力。本技术技术方案的有益效果还体现在:液压转化方式的转化效率高，可将矩偶机构提取的重力能，充分地转化为驱动车轮的转矩。本技术上述技术方案提供的矩偶式重力驱动轮，是一种独到而简约的装置，只需一般机械加工技术，多采用标准零部件和标准液压元件，制造成本低廉，车辆配装、改装简便，不耗燃料能源，仅需辅用少量蓄电能即可取代车辆燃料发动机，高效节能环保。附图说明图1是本技术矩偶式重力驱动轮与车辆的结构关系示意图；图2是本技术矩偶式重力驱动轮主要构造及液压回路图；图3是本技术矩偶式重力驱动轮的重力能提取分析图。附图标记说明:I—车轮；2—动力轮；3—递力掣；4—液压缸；5——储能器；6——液压马达。具体实施方式为验证本技术矩偶式重力驱动轮的技术可行性，特以电动三轮车作为实验平台，进行了配装实验。其配装方式和配装基本结构，适用于各种轮式车辆。兹以此次配装实施例，说明具体实施方式。图1是本技术矩偶式重力驱动轮与车辆的结构关系示意图。车轮(I)采用宽辋轮，按通常方式安装于车架上通常位置，动力轮(2)置于车轮(I)辋内空间正下方，其外缘与车轮(I)轮辋内缘抵接，以轴固定于车厢减震弹簧下以接受车厢承载重力。图2是本技术矩偶式重力驱动轮主要构造及液压回路图。动力轮(2)轮辐板上，均布安装8个递力掣(3)和8个液压缸(4)，安装1-2个储能器(5)。递力掣(3)可以O为圆心摆动，向外摆动时其触点A可探出动力轮⑵轮缘，下抵车轮⑴轮辋内缘；向内摆动时其触点B可内推液压缸(4)的活塞。动力轮中央则安装液压马达(6)。液压马达(6)采用通孔型，并以其轴孔兼作动力轮(2)的轴孔。液压缸(4)、液压马达(6)及储能器(5)等液压元件以简易闭环回路连通。在实施例中，为直观需要和直接感受效果，摘除了实验平台电动三轮车上的驱动电机，只以人力踏动链轮方式予以初始启动和输入辅助动力。在车轮初始启动时，递力掣(3)触点A下抵车轮⑴轮辋内缘，将车轮承载重力作用于车轮⑴上，生成滚动助力；同时递力掣(3)内摆，以触点B上抵液压缸(4)，将车轮承载重力之反力作用于动力轮(2)，生成滚动阻力；滚动助力和滚动阻力相互抵消。亦在同时，递力掣(3)触点B内推液压缸(4)活塞，传导车轮承载重力之反力，在液压缸(4)内生成有压液流，经管路输入液压马达(6)转化为转矩，驱动动力轮(2)转动(并传动车轮)，致其它递力掣-液压缸接续做功，形成持续有压液流。持续有压液流经储能器(5)调节，持续输入液压马达￠)，转化为持续转矩。图3是本技术矩偶式重力驱动轮的重力提取分析图。图中分析以动力轮(2)承受重力为前提。图中为了直观和计算简便，省略了为减轻液压缸(4)活塞承受侧向力而设置的递力掣(3)，直接还原为液压缸(4)活塞中心线对动力轮(2)法线或辐射线的偏转角度(以下简称“偏转角度A”)和对车轮(1)轮辋法线或辐射线的偏转角度(以下简称“偏转角度B”)。图中F为递力掣(3)可传导的车轮承载重力A为车轮承载重力之反力；F2为液压缸(4)活塞的设定推力，以调节储能器(5)的预设压力予以设定，设定的F2应略小于F1 ;R为车轮(1)轮辋半径况为动力轮(2)半径。其关系式为:F = F2ZF1 F1F R 偏转角度 B = F2/F1 .F1.R1.偏转角度 A1、在动力轮⑵上形成的滚动阻力。动力轮⑵的滚动阻力一般有4个相关因素:F1 ；F2 ;偏转角度A ;札。其关系式为:滚动阻力=F2ZF1 F1 偏转角度A R1实施例A为1000N ；F2为900N ;偏转角度A为45° ;动力轮半径0.2m900N/1000Nxl000Nx45° x0.2m = 90Nm2、在车轮(I)轮辋上形成的滚动助力。车轮(I)轮辋上形成滚动助力一般有3个相关因素:F ;偏转角度B ;R。其关系式为:滚动助力=F 偏转角度B R实施例:F本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矩偶式重力驱动轮，其特征是：由矩偶式重力提取机构和液压转化系统组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜志平，
申请(专利权)人：杜志平，
类型：实用新型
国别省市：