專利名稱：一種萬向搖擺發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于能量收集技術領域，特別是涉及一種萬向搖擺發(fā)電裝置。
背景技術：
眾所周知，為了提高能量利用，目前市場上或者日常生活出現(xiàn)各種各樣的發(fā)電蓄能裝置，例如，風力發(fā)電用于照明、手搖發(fā)電用于手電照明等等，這些發(fā)電裝置都有一些共同的特點，那就是體積小，并且用于特定的環(huán)境之中，解決電能不足的問題，或者說都是節(jié)約電網電能。尤其是在比較偏遠地方，其特性更為突出。本發(fā)明主要解決物流運輸中物流化信息元件所需電能的問題。具體現(xiàn)狀如下物流信息化是指物流企業(yè)運用現(xiàn)代信息技術對物流過程中產生的全部或部分信 息進行采集、分類、傳遞、匯總、識別、跟蹤、查詢等一系列處理活動，以實現(xiàn)對貨物流動過程的控制、提高效益的管理活動。物流信息化技術可以大幅度降低企業(yè)運輸成本，從而提高企業(yè)競爭力，并對抑制通貨膨脹發(fā)揮重要作用。隨著集裝箱運輸的普及、發(fā)展和服務意識的增強，人民希望在任何時間都能夠知道自己的集裝箱所處的具體位置，全球衛(wèi)星定位技術的興起和發(fā)展將能解決了這一難題——即在集裝箱內安裝一個衛(wèi)星定位發(fā)射器，監(jiān)控人員可在千里之外通過電子地圖隨時知道集裝箱的位置，物流人員可在第一時間將貨物信息通知貨主。集裝箱是物流運輸中所使用的主要裝載容器，物流信息化是實現(xiàn)集裝箱多種運輸形式無縫對接的前提，降低我國的物流費用。如需獲取集裝箱在站點間信息，以對其進行實時跟蹤，實現(xiàn)集裝箱多種運輸形式的無縫對接，必須在集裝箱上加裝移動信息采集終端設備，如GPS終端，GPS終端需要隨時提供電源，現(xiàn)有唯一的方法是利用電池對GPS終端進行供電，而一般電池都有放電周期，長途物流過程中無法輕易且及時地更換電池或者充電，且大量使用電池會對環(huán)境造成嚴重污染，由于集裝箱是一個封閉的箱體，經常摞列，傳統(tǒng)的風能和太陽能技術無法在其上應用，所以，在目前鐵路貨物集裝箱運輸中，受移動電源的制約，鐵路集裝箱貨物運輸或者海運的實時跟蹤技術仍不健全。
發(fā)明內容本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種結構簡單、反映靈敏、能夠最大限度將搖擺過程中存在的勢能轉換為電能的萬向搖擺發(fā)電裝置。本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是一種萬向搖擺發(fā)電裝置，其特征在于包括承載板、支撐板以及上端板，其中所述承載板上穿裝有擺桿，擺桿的下端延伸至承載板的下端面，所述擺桿上安裝有擺錘，所述擺桿的上端部設有球狀支撐部，所述支撐板的中心位置設有中心孔，所述擺桿的球狀支撐部卡裝在中心孔上方，并能夠在中心孔上自如的擺動，所述球狀支撐部的上端設有圓柱形施力部，所述施力部的上端伸出支撐板一段距離；所述支撐板上安裝有周向定位導向柱,所述周向定位導向柱的上端安裝有導向輪，所述導向輪嵌裝在滾筒外壁的導向槽內，所述滾筒內下端部設有棘齒，對應該棘齒滾筒內支撐板上設有四個棘爪機構，所述棘爪機構的棘爪鉸接在搖桿的一端，并通過壓簧保證與棘齒嚙合，所述搖桿通過支撐軸鉸接在支撐板上，所述四個搖桿的外側均設有壓緊彈性復位構件，所述壓緊彈性復位構件安裝在立柱上，所述立柱固定安裝在支撐板上，所述壓緊彈性復位構件保證四個搖桿的折彎部圍成一個方形腔，所述擺桿上端部的圓柱形施力部插裝在方形腔內，并且圓柱形施力部的外圓周在壓緊彈性復位構件的作用下始終與四個搖桿內壁接觸；所述四個搖桿的內側均設有限位桿；所述支撐板的上方安裝有上端板，所述上端板的中間位置通過支撐軸承安裝有回轉軸，所述回轉軸的下端連接蓄能發(fā)條，所述蓄能發(fā)條安裝在發(fā)條盒內，所述發(fā)條盒固定安裝在滾筒的上端面上，所述回轉軸的上端部安裝大齒輪，所述大齒輪嚙合小齒輪，所述小齒輪安裝在發(fā)電機的電機軸上，發(fā)電機安裝在上端板上；另外，還包括定期釋放發(fā)條所儲存的能量釋放裝置，所述能量釋放裝置一端與大 齒輪配合，另一端連接與安裝有蓄能發(fā)條的滾筒配合。本實用新型還可以采用如下技術措施所述支撐板的中心孔位置固裝有支撐擺桿，并且擺桿能夠任意方向擺動的支撐裝置，所述擺桿的球狀支撐部放置在支撐裝置上方。所述支撐裝置上方設有防護罩，所述防護罩通過緊固件固定安裝在承載板上。所述支撐裝置包括支撐塊，所述支撐塊固定安裝在支撐板上，所述支撐塊的前端安裝有支撐件；在支撐板的中心孔的周向位置均布安裝3 4個上述支撐裝置。所述支撐件采用球狀部件或者滾輪。所述能量釋放裝置包括安裝在滾筒外圓周壁的撥輪，通過支撐軸安裝在支撐板上的轉盤，所述轉盤上設有撥齒，所述撥輪嚙合轉盤上的撥齒，所述轉盤上端同軸安裝有凸輪，轉盤外側支撐板上鉸接安裝有閘桿，所述閘桿上設有與凸輪配合的突出部，所述閘桿的上端部插裝在大齒輪的齒間內，閘桿的下端鉸接在支撐板上，閘桿的下端部與支撐軸之間設有復位彈簧。所述能量釋放裝置轉盤的下表面與支撐板之間安裝有定位裝置。所述定位裝置包括固定安裝在支撐板上的定位套筒，所述定位套筒內安裝有彈簧，所述彈簧的上端定位套筒內嵌裝有定位鋼珠，所述轉盤的下面對應每個撥齒位置設有定位孔，所述定位孔與定位鋼珠配合。所述擺錘可拆卸式安裝在擺桿上。所述擺桿的下端設有螺紋段，所述擺錘螺裝在擺桿的螺紋段上，并根據實際需要調整擺桿的上下位置。本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是由于本實用新型將采用上述技術方案，即可以最大限度的實現(xiàn)收集擺桿在搖擺過程中能量的轉換，實現(xiàn)萬向搖擺發(fā)電，本實用新型特別適用于集裝箱運輸、可以為集裝箱上的設備終端提供電能，以實現(xiàn)貨物實時跟蹤的目的。

圖I是本實用新型的結構示意圖；[0024]圖2是圖I中A-A剖視圖；圖3是圖I中K向視圖；圖4是擺桿與擺錘連接結構示意圖；圖5是擺桿與承載板中心孔配合結構示意圖；圖6和圖7是擺桿兩種擺動狀態(tài)結構示意圖；圖8是蓄能發(fā)條結構示意圖。圖中1、承載板；2、支撐板；2_1、中心孔；3、上端板；4、擺桿；4_1、球狀支撐部； 4-2、圓柱形施力部；5、擺錘；6、周向定位導向柱；7、導向輪；8、滾筒；8-1、導向槽；8_2、棘齒；9、棘爪機構；9-1、棘爪；9-2、搖桿；9-3、壓簧；9-4、支撐軸；9_5、壓緊彈性復位構件；9-6、立柱；9-7、方形腔；9-8、限位桿；10、支撐軸承；11、回轉軸；12、蓄能發(fā)條；13、發(fā)條盒；14、大齒輪；15、小齒輪；16、發(fā)電機；17、能量釋放裝置；17-1、撥輪；17_2、支撐軸；17_3、轉盤；17-30、定位孔；17-4、撥齒；17-5、凸輪；17_6、閘桿；17_7、復位彈簧；18、支撐裝置；18-1、支撐塊；18-2、支撐件；19、防護罩；20、定位裝置；20_1、定位套筒；20_2、彈簧；20_3、定位鋼珠。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發(fā)明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下請參閱圖I至圖8，一種萬向搖擺發(fā)電裝置，包括承載板I、支撐板2以及上端板3，其中所述承載板I上穿裝有擺桿4，擺桿4的下端延伸至承載板I的下端面，所述擺桿4上安裝有擺錘5，所述擺桿4的上端部設有球狀支撐部4-1，所述支撐板2的中心位置設有中心孔2-1，所述擺桿4的球狀支撐部4-1卡裝在中心孔2-1上方，并能夠在中心孔上自如的擺動，所述球狀支撐部4-1的上端設有圓柱形施力部4-2，所述圓柱形施力部4-2的上端伸出支撐板2—段距離；所述支撐板2上安裝有周向定位導向柱6,所述周向定位導向柱6的上端安裝有導向輪7，所述導向輪7嵌裝在滾筒8外壁的導向槽8-1內，所述滾筒8內下端部設有棘齒
8-2，對應該棘齒8-2滾筒8內支撐板2上設有四個棘爪機構9，所述棘爪機構9的棘爪9_1鉸接在搖桿9-2的一端，并通過壓簧9-3保證與棘齒8-2嚙合，所述搖桿9-2通過支撐軸
9-4鉸接在支撐板2上，所述四個搖桿9-2的外側均設有壓緊彈性復位構件9-5，所述壓緊彈性復位構件9-5安裝在立柱9-6上，所述立柱9-6固定安裝在支撐板2上，所述壓緊彈性復位構件9-5保證四個搖桿9-2的折彎部圍成一個方形腔9-7，所述擺桿4上端部的圓柱形施力部4-2插裝在方形腔9-7內，并且圓柱形施力部4-2的外圓周在壓緊彈性復位構件9-5的作用下始終與四個搖桿9-2內壁接觸；所述四個搖桿的內側均設有限位桿9-8。所述支撐板2的上方安裝有上端板3，所述上端板3的中間位置通過支撐軸承10安裝有回轉軸11，所述回轉軸11的下端連接蓄能發(fā)條12，所述蓄能發(fā)條12安裝在發(fā)條盒13內，所述發(fā)條盒13固定安裝在滾筒8的上端面上，所述回轉軸11的上端部安裝大齒輪14，所述大齒輪14嚙合小齒輪15，所述小齒輪15安裝在發(fā)電機16的電機軸上，發(fā)電機15安裝在上端板3上；另外，還包括定期釋放發(fā)條所儲存的能量釋放裝置17，所述能量釋放裝置17 —端與大齒輪14配合，另一端連接與安裝有蓄能發(fā)條的滾筒8配合。本實用新型還可以采用如下技術措施為了提高擺桿的靈敏度，提高與上述結構直接與中心孔相配合時線接觸的能量利用率，減少摩擦所損耗的能量，即在所述支撐板2的中心孔位置固裝有支撐擺桿并且擺桿能夠任意方向擺動的支撐裝置18，形成點式接觸的支撐方式，所述擺桿的球狀支撐部4-1放置在支撐裝置18上方。為了防止擺桿的球狀支撐部與支撐裝置接觸面進入雜質，防止擺桿上下竄動，所述支撐裝置18上方設有防護罩19，所述防護罩通過緊固件固定安裝在承載板I上。上述結構中所述支撐裝置18包括支撐塊18-1，所述支撐塊18-1固定安裝在支撐板2上，所述支撐塊18-1的前端安裝有支撐件18-2 ;在支撐板的中心孔的周向位置均布安裝Γ4個上述支撐裝置。所述支撐件采用球狀部件或者滾輪。采用球狀部件或者滾輪時， 球狀支撐部與支撐裝置為點接觸，這樣最大限度的減少因克服摩擦而損耗的能量，提高能量轉化率。上述結構中所述的能量釋放裝置17包括安裝在滾筒8外圓周壁的撥輪17-1，通過支撐軸17-2安裝在支撐板上的轉盤17-3，所述轉盤17-3上設有撥齒17_4，所述撥輪17_1嚙合轉盤上的撥齒17-4，所述轉盤17-3上端同軸安裝有凸輪17-5，轉盤17_3外側支撐板上鉸接安裝有閘桿17-6，所述閘桿17-6上設有與凸輪17-5配合的突出部17_7，所述閘桿17-6的上端部插裝在大齒輪14的齒間內，閘桿17-6的下端鉸接在支撐板2上，閘桿17_6的下端部與支撐軸17-2之間設有復位彈簧17-7。 為了防止轉盤回轉，在所述能量釋放裝置轉盤17-3的下表面與支撐板2之間安裝有定位裝置20。所述定位裝置20包括固定安裝在支撐板2上的定位套筒20-1，所述定位套筒20-1內安裝有彈簧20-2，所述彈簧20-2的上端定位套筒內嵌裝有定位鋼珠20_3，所述轉盤17-3的下面對應每個撥齒位置設有定位孔17-30，所述定位孔與定位鋼珠配合。為了便于安裝、拆卸以及調整擺錘，所述擺錘可拆卸式安裝在擺桿上，所述擺桿的下端設有螺紋段，所述擺錘螺裝在擺桿的螺紋段上，并根據實際需要調整擺桿的上下位置，螺紋配合外，還采用卡裝結構、或者頂緊結構，即通過外構件，將擺錘與擺桿固定，相比螺紋配合結構較為復雜一下，但仍能解決該問題。本實用新型工作原理本實用新型在實際使用過程中是懸掛或者安裝在一個殼體內后安裝在經常發(fā)生振動搖擺的物體上，例如船舶、列車上的集裝箱內。當在運輸過程中由于外界情況或者地勢因素，集裝箱都要隨之搖擺，這樣隨著搖擺本實用新型的擺桿將隨之擺動，擺桿的圓柱形施力部將撥動棘爪機構的搖桿轉動一定的角度，這時安裝在搖桿前端的棘爪就推動滾筒內的棘齒轉動，滾筒的轉動從而帶動蓄能發(fā)條的蓄能，進而完成能量的儲存，能量儲存到一個周期后，蓄能發(fā)條的能量釋放，釋放過程是這樣，根據實際蓄能發(fā)條的彈性勢能設計安裝在滾筒外圓周的撥輪與轉盤上的撥齒的配比，現(xiàn)已滾筒上有4個撥輪，轉盤上有16個撥齒，這樣滾筒轉四圈轉盤轉一圈，轉一圈后閘桿打開一次，蓄能發(fā)條釋放一次，完成一次發(fā)電，釋放后在復位彈簧的作用下閘桿重新與大齒輪咬合，進行下一次蓄倉泛。綜上所述，本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是由于本實用新型將采用上述技術方案，即可以最大限度的實現(xiàn)收集擺桿在搖擺過程中能量的轉換，實現(xiàn)萬向搖擺蓄能發(fā)電，本實用新型特別適用于集裝箱運輸、可以為集裝箱上的設備終端提供電能，以實現(xiàn)貨物 實時跟蹤的目的。
權利要求1.一種萬向搖擺發(fā)電裝置，其特征在于包括承載板、支撐板以及上端板，其中所述承載板上穿裝有擺桿，擺桿的下端延伸至承載板的下端，所述擺桿上安裝有擺錘，所述擺桿的上端部設有球狀支撐部，所述支撐板的中心位置設有中心孔，所述擺桿的球狀支撐部卡裝在中心孔上方，并能夠在中心上自如的擺動，所述球狀支撐部的上端設有圓柱形施力部，所述施力部的上端伸出支撐板一段距離； 所述支撐板上安裝有 周向定位導向柱，所述周向定位導向柱的上端安裝有導向輪，所述導向輪嵌裝在滾筒外壁的導向槽內，所述滾筒內下端部設有棘齒，對應該棘齒滾筒內支撐板上設有四個棘爪機構，所述棘爪機構的棘爪鉸接在搖桿的一端，并通過壓簧保證與棘齒嚙合，所述搖桿通過支撐軸鉸接在支撐板上，所述四個搖桿的外側均設有壓緊彈性復位構件，所述壓緊彈性復位構件安裝在立柱上，所述立柱固定安裝在支撐板上，所述壓緊彈性復位構件保證四個搖桿的折彎部圍成一個方形腔，所述擺桿上端部的圓柱形施力部插裝在方形腔內，并且圓柱形施力部的外圓周在壓緊彈性復位構件的作用下始終與四個搖桿內壁接觸；所述四個搖桿的內側均設有限位桿； 所述支撐板的上方安裝有上端板，所述上端板的中間位置通過支撐軸承安裝有回轉軸，所述回轉軸的下端連接蓄能發(fā)條，所述蓄能發(fā)條安裝在發(fā)條盒內，所述發(fā)條盒固定安裝在滾筒的上端面上，所述回轉軸的上端部安裝大齒輪，所述大齒輪嚙合小齒輪，所述小齒輪安裝在發(fā)電機的電機軸上，發(fā)電機安裝在上端板上； 另外，還包括定期釋放發(fā)條所儲存的能量釋放裝置，所述能量釋放裝置一端與大齒輪配合，另一端連接與安裝有蓄能發(fā)條的滾筒配合。
2.根據權利要求I所述的萬向搖擺發(fā)電裝置，其特征在于所述支撐板的中心孔位置固裝有支撐擺桿，并且擺桿能夠任意方向擺動的支撐裝置，所述擺桿的球狀支撐部放置在支撐裝置上方。
3.根據權利要求2所述的萬向搖擺發(fā)電裝置，其特征在于所述支撐裝置上方設有防護罩，所述防護罩通過緊固件固定安裝在承載板上。
4.根據權利要求2所述的萬向搖擺發(fā)電裝置，其特征在于所述支撐裝置包括支撐塊，所述支撐塊固定安裝在支撐板上，所述支撐塊的前端安裝有支撐件；在支撐板的中心孔的周向位置均布安裝3 4個上述支撐裝置。
5.根據權利要求4所述的萬向搖擺發(fā)電裝置，其特征在于所述支撐件采用球狀部件或者滾輪。
6.根據權利要求I所述的萬向搖擺發(fā)電裝置，其特征在于所述能量釋放裝置包括安裝在滾筒外圓周壁的撥輪，通過支撐軸安裝在支撐板上的轉盤，所述轉盤上設有撥齒，所述撥輪嚙合轉盤上的撥齒，所述轉盤上端同軸安裝有凸輪，轉盤外側支撐板上鉸接安裝有閘桿，所述閘桿上設有與凸輪配合的突出部，所述閘桿的上端部插裝在大齒輪的齒間內，閘桿的下端鉸接在支撐板上，閘桿的下端部與支撐軸之間設有復位彈簧。
7.根據權利要求6所述的萬向搖擺發(fā)電裝置，其特征在于所述能量釋放裝置轉盤的下表面與支撐板之間安裝有定位裝置。
8.根據權利要求7所述的萬向搖擺發(fā)電裝置，其特征在于所述定位裝置包括固定安裝在支撐板上的定位套筒，所述定位套筒內安裝有彈簧，所述彈簧的上端定位套筒內嵌裝有定位鋼珠，所述轉盤的下面對應每個撥齒位置設有定位孔，所述定位孔與定位鋼珠配合。
9.根據權利要求I所述的萬向搖擺發(fā)電裝置，其特征在于所述擺錘可拆卸式安裝在擺桿上。
10.根據權利要求9所述的萬向搖擺發(fā)電裝置，其特征在于所述擺桿的下端設有螺紋段，所述擺錘螺裝在擺桿的螺紋段上，并根據實際需要調整擺桿的上下位置。
專利摘要本實用新型涉及一種萬向搖擺發(fā)電裝置，其特征在于包括承載板、支撐板、上端板，其中承載板上穿裝帶有擺錘的擺桿，支撐板上安裝有可做圓周運動的滾筒，滾筒內下端部設有棘齒，棘齒連接四個棘爪機構，四個棘爪機構的折彎部圍成一個方形腔，所述擺桿上端部插裝在方形腔內，并且與四個搖桿內壁接觸；所述支撐板的上方安裝有上端板，上端板上安裝有回轉軸，回轉軸的下端連接蓄能發(fā)條，回轉軸的上端部安裝大齒輪，大齒輪嚙合安裝在電機軸上的小齒輪，大齒輪連接定期釋放發(fā)條所儲存的能量釋放裝置。本實用新型可以最大限度的實現(xiàn)收集擺桿在搖擺過程中能量的轉換，并且實現(xiàn)萬向搖擺發(fā)電，本實用新型特別適用于為集裝箱內部GPS定位終端提供電能，以實現(xiàn)貨物實時跟蹤的目的。
文檔編號F03G7/08GK202645903SQ20122026083
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權日2012年6月5日
發(fā)明者李強, 趙波, 杜慶, 高潔 申請人:天津交通職業(yè)學院