免充气防爆胎双传动可发电的行走轮及行走轮的应用方法与流程

本申请涉及一种动力转换装置，尤其涉及一种免充气防爆胎双传动可发电的行走轮，还涉及该行走轮的应用方法。

背景技术：

随着社会的发展，能源的需求越来越大，传统能源虽然还是能源的主要组成，但随着传统能源持续开采，储量的降低，以及相关的环境问题，需要增强电能、风能等无污染新能源的开发和利用，以在部分领域利用新能源取代传统能源。

人们常接触的新能源是汽车动力领域，随着新能源汽车的逐步开发、升级，尤其是电动汽车中电能的合理利用，机械能向电能的转换已经在该领域取得了一定的技术积累。

中国发明申请cn201810318078.6公开了一种发电车轮和电能应用装置，包括车轮胎体和与胎体相连接的钢圈；钢圈内部设置有多个外转子发电机，胎体与钢圈之间设置有多个沿圆周方向均匀分布的压力发电模块，压力发电模块包括第一压力旋转器、第二压力旋转器和与第二压力旋转器齿轮连接的微型发电机，其中，压力发电模块与外转子发电机一一对应，第一压力旋转器与外转子发电机相连接。首先，该发明申请由于其设置了多个转子发电机，使得其成本较高。其次，该发明申请的压力发电模块是设置在胎体与钢圈之间，这就影响了胎体与钢圈之间的结合，存在安全隐患；再次，该发明申请在使用时仍然是要进行充气，而且还是存在爆胎的弊端。

技术实现要素：

本申请的目的在于提出一种可在行进过程中将势能合理转化成电能的免充气防爆胎双传动可发电的行走轮；在此目的的基础上，本申请的另一目的是，提出一种免充气防爆胎双传动可发电的行走轮的应用方法。

本申请的目的是这样实现的：免充气防爆胎双传动可发电的行走轮，包括重力采集装置，用以驱动重力采集装置转动的驱动装置，依靠重力采集装置驱动的发电装置，以及设置在重力采集装置内的重力采集单元；所述重力采集装置包括若干同轴间隔设置的支撑盘，每一个支撑盘的圆周面上设置有一个重力采集单元和若干减震装置；所述若干支撑盘套于同一中心轴上，支撑盘与驱动装置联动；所述中心轴内端伸出重力采集装置，并与发电装置联动；

所述重力采集单元包括通过单向轴承套接于中心轴外的采集轮，在靠近采集轮处的支撑盘圆周面上设置有第一插座；在第一杆体下端一体连接有第一底座，在第一杆体上端和第一插座间设置有第一复位弹簧；在第一杆体侧面连接有斜连杆，斜连杆与前述采集轮联动。

在中心轴上套接有轴套，所述轴套大部位于重力采集装置内，少部出露于重力采集装置外，出露部上套接有第一从动齿轮，驱动装置与第一从动齿轮联动，第一从动齿轮与内支撑盘、支撑盘联动；第一从动齿轮上设置有若干中心对称横向分布的驱动杆，所述驱动杆与内支撑盘的内圆周面贯穿相连；内支撑盘的外圆周面上中心对称横向分布若干连接杆，各连接杆贯穿各支撑盘。

在重力采集装置外设置有驱动装置和驱动轴，所述驱动装置为电动机或内燃机，在驱动轴的两侧分别设置有第一驱动齿轮和第二驱动齿轮，第一驱动齿轮与前述第一从动齿轮啮合联动，第二驱动齿轮与驱动装置的动力输出齿轮啮合联动；所述中心轴一端伸出重力采集装置，并装置有第二从动齿轮，第二从动齿轮与发电装置的动力输入齿轮啮合联动。

在重力采集装置外包套有胎体；所述胎体内表面设置有若干横向齿牙和若干纵向凸起；所述若干支撑盘，及其上的重力采集单元、减震装置组成一轮体，所述胎体包套于所述轮体的外圆周面处。

在胎体内侧面装设有内支撑盘，内支撑盘外圆周向外延伸形成内接头，内接头与胎体内侧面的端部通过内压环固定相连；内支撑盘的内圆面上设置有内支撑环；在胎体外侧面装置有外护壳，内支撑盘外圆周向内延伸形成外接头，外接头与胎体外侧面的端部通过外压环固定相连；环外护壳的内圆面上设置有外支撑环。

每一个支撑盘的圆面上的重力采集单元和若干减震装置环支撑盘圆周面等角度均匀布设，各重力采集单元在任意一支撑盘上的投影不重叠。

所述重力采集单元包括通过单向轴承套接于轴套外的采集齿轮，固定于支撑盘圆周面上的第一导向环，第一导向环内侧的支撑盘圆周面上设置有第一插座；第一杆体穿插于第一导向环内；在第一杆体下端一体连接有第一底座，在第一杆体上端设置有第一插头，所述第一插头插入前述第一插座内；在第一插头和第一插座间设置有第一复位弹簧；在第一杆体侧面连接有斜连杆，斜连杆内端连接有齿条，齿条与前述采集齿轮啮合联动；在齿条侧设置有限位桩。

所述重力采集单元包括通过单向轴承套接于轴套外的凸轮，固定于支撑盘圆周面上的第一导向环，第一导向环内侧的支撑盘圆周面上设置有第一插座；第一杆体穿插于第一导向环内；在第一杆体下端一体连接有第一底座，在第一杆体上端设置有第一插头，所述第一插头插入前述第一插座内；在第一插头和第一插座间设置有第一复位弹簧；在第一杆体侧面连接有斜连杆，斜连杆上端与凸轮突出部上的铰接点铰接。

所述减震装置包括固定于支撑盘圆周面上的第二导向环，第二导向环内侧的支撑盘圆周面上设置有第二插座；第二杆体穿插于第二导向环内；在第二杆体下端一体连接有第二底座，在第二杆体上端设置有第二插头，所述第二插头插入前述第二插座内；在第二插头和第二插座间设置有第二复位弹簧。

所述第一底座、第二底座下端面为圆弧面，并开设有齿牙，所述齿牙与胎体内侧面上的横向齿牙啮合。

前述胎体内壁上的纵向凸起位于两两减震装置的第二底座间，或位于重力采集单元的第一底座和减震装置的第二底座间。

支撑盘内、外两圆周面上均设置有支撑环，内侧的支撑环与位于支撑盘内侧的重力采集单元的第一杆体，减震装置的第二杆体顶触；外侧的支撑环与位于支撑盘外侧的重力采集单元的第一杆体，减震装置的第二杆体顶触；在最外侧的支撑盘上开设有注油孔。

免充气防爆胎双传动可发电的行走轮的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、设置双传动轴：双传动轴包括驱动轴和中心轴，在驱动轴的两侧分别设置有第一驱动齿轮和第二驱动齿轮，第二驱动齿轮与驱动装置的动力输出齿轮啮合联动；所述中心轴一端伸出重力采集装置，并装设有第一从动齿轮、第二从动齿轮，第一从动齿轮与第一驱动齿轮啮合联动，第二从动齿轮与发电装置的动力输入齿轮啮合联动；

步骤二、在中心轴上装设重力采集装置：在中心轴上套接若干支撑盘，每一个支撑盘的圆周面上设置有一个重力采集单元和若干减震装置；第一从动齿轮驱动支撑盘转动；每一个支撑盘的圆面上的重力采集单元和若干减震装置环支撑盘圆周面等角度均匀布设，各重力采集单元在任意一支撑盘上的投影不重叠；

步骤三、重力的采集：在重力采集装置转动时，与地面接触的重力采集单元的第一杆体受压向内运动，从而带动采集轮转动，采集轮依次带动中心轴、第二从动齿轮转动，进而带动发电装置发电，并存储于储电装置内；重力采集装置持续转动，后续的重力采集单元持续前述发电过程，从而形成连续发电；当重力采集单元的第一杆体转至脱离与地面接触时，第一杆体在第一复位弹簧的作用下向外运动，采集轮反向转动，此时的中心轴因受单向轴承的作用，并不受采集轮反向转动的影响，而是受后续的采集轮的作用持续向一个方向转动；

步骤四、电量的储存：发电装置与储电装置电路相连，在发电装置由中心轴连续的带动下可持续发电，并将发出的电能存储在储电装置内。

由于实行上述技术方案，本申请通过若干重力采集单元依次带动中心轴，并带动发电装置进行发电，产生的电能可存储在储电单元内以待使用，实现了在行走装置整体行进中将未能利用的势能转化为电能的目的。

本申请的动力采集单元整体封闭，并作为行走轮，由于动力采集单元内是利用减震单元和支撑盘做为骨架支撑外胎形成行走轮，故整体与传统的行走轮相比，免去了充气、爆胎的弊端，安全性大大提升。

本申请整体结构合理，故障率很低，可取代传统的橡胶轮胎，在行进过程中不是利用原车的动力轴上的动力进行发电，而是利用行走轮在转动过程中压迫重力采集单元，并带动发电装置进行发电，从而实现在不影响行进动力的前提下，进行电能的转换。

附图说明

本发明的具体结构由以下的附图和实施例给出：

图1是本申请的动力传输结构示意图；

图2是本申请的结构示意图；

图3也是本申请的结构示意图；

图4是a部放大图；

图5是b部放大图；

图6是c部放大图；

图7是d部放大图；

图8是支撑盘、减震单元、重力采集单元组合时的结构示意图；

图9是齿轮结构的重力采集单元的结构示意图；

图10是曲轮结构的重力采集单元的结构示意图；

图11是e部放大图；

图12是减震单元的结构示意图；

图13是采用曲轮结构的重力采集单元与支撑盘、减震单元组合时的结构示意图；

图14是驱动装置、发电装置、中心轴之间的传动结构示意图；

图15是胎体内壁上的齿牙分布结构示意图。

图例：1、驱动装置，2、驱动轴，3、第二驱动齿轮，4、重力采集装置，5、第一从动齿轮，6、发电装置，7、第二从动齿轮，8、中心轴，9、轴套，10、内支撑盘，10-1、内支撑环，10-2、内接头，11、胎体，12、重力采集单元，12-1、采集齿轮，12-2、限位桩，12-3、齿条，12-4、斜连杆，12-5、第一杆体，12-6、第一底座，12-7、第一导向环，12-8、第一复位弹簧，12-9、第一插头，12-10、第一插座，12-11、单向轴承，12-12、铰接点，12-13、曲轮，13、减震装置，13-1、第二插头，13-2、第二杆体，13-3、第二底座，13-4、第二导向环，13-5、第二复位弹簧，13-6、第二插座，14、外护壳，14-1、外支撑环，14-2、注油孔，14-3、外接头，15、支撑盘，15-1、连接孔，15-2、支撑环，15-3、流通孔，16、驱动杆，17、刹车盘安装位，18、内压环，19、外压环，20、紧固螺母，21、第一驱动齿轮，22、横向齿牙，23、纵向凸起。

具体实施方式

本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

实施例：如图1至13所示，免充气防爆胎双传动可发电的行走轮包括重力采集装置4，用以驱动重力采集装置4转动的驱动装置1，依靠重力采集装置4驱动的发电装置6，以及设置在重力采集装置4内的重力采集单元12；所述重力采集装置4包括若干同轴间隔设置的支撑盘15，每一个支撑盘15的圆周面上设置有一个重力采集单元12和若干减震装置13；所述若干支撑盘15套于同一中心轴8上，支撑盘15与驱动装置1联动；所述中心轴8内端伸出重力采集装置4，并与发电装置6联动。

做为本申请的进一步优化，为方便安装和拆卸，在中心轴8上套接有轴套9，所述轴套9大部位于重力采集装置4内，少部出露于重力采集装置4外，出露部上套接有第一从动齿轮5，驱动装置1与第一从动齿轮5联动，第一从动齿轮5与内支撑盘10、支撑盘15联动。

进一步的，如图4所示，第一从动齿轮5上设置有若干中心对称横向分布的驱动杆16，所述驱动杆16与内支撑盘10的内圆周面贯穿相连；内支撑盘10的外圆周面上中心对称横向分布若干连接杆（图中未画出），各连接杆贯穿各支撑盘15，从而实现第一从动齿轮5带动支撑盘15转动的目的。

进一步的，在重力采集装置4外设置有驱动装置1和驱动轴2，所述驱动装置1为电动机或内燃机，在驱动轴2的两侧分别设置有第一驱动齿轮21和第二驱动齿轮3，第一驱动齿轮21与前述第一从动齿轮5啮合联动，第二驱动齿轮3与驱动装置1的动力输出齿轮啮合联动。

进一步的，所述中心轴一端伸出重力采集装置4，并装置有第二从动齿轮7，第二从动齿轮7与发电装置6的动力输入齿轮啮合联动。

如图7所示，各支撑盘15与轴套9间设置有轴承，轴承与支撑盘15、轴套9间设置有键；在中心轴8外端旋接有紧固螺母20，紧固螺母20将各支撑盘15限制在中心轴上，紧固螺母20同键将支撑盘15定位，防止松脱。

进一步的，在重力采集装置4外包套有胎体11；所述胎体11内表面设置有若干横向齿牙22和若干纵向凸起23。

进一步的，所述若干支撑盘15，及其上的重力采集单元12、减震装置13组成一轮体，所述胎体11包套于所述轮体的外圆周面处。

如图5所示，在胎体11内侧面装设有内支撑盘10，内支撑盘10外圆周向外延伸形成内接头10-2，内接头10-2与胎体11内侧面的端部通过内压环18固定相连。环内支撑盘10的内圆面上设置有内支撑环10-1。

如图6所示，在胎体11外侧面装置有外护壳14，内支撑盘14外圆周向内延伸形成外接头14-3，外接头14-3与胎体11外侧面的端部通过外压环19固定相连。环外护壳14的内圆面上设置有外支撑环14-1。

如图8、13所示，每一个支撑盘15的圆面上的重力采集单元12和若干减震装置13环支撑盘15圆周面等角度均匀布设，各重力采集单元12在任意一支撑盘15上的投影不重叠。

如图9所示，所述重力采集单元12包括通过单向轴承12-11套接于中心轴8外的采集齿轮12-1，在靠近采集齿轮12-1处的支撑盘15圆周面上设置有第一插座12-10；在第一杆体12-5下端一体连接有第一底座12-6，在第一杆体12-5上端和第一插座12-10间设置有第一复位弹簧12-8；在第一杆体12-5侧面连接有齿条12-3，齿条12-3与前述采集齿轮12-1啮合联动。

做为本申请的进一步优化，所述重力采集单元12包括通过单向轴承12-11套接于轴套9外的采集齿轮12-1，固定于支撑盘15圆周面上的第一导向环12-7，第一导向环12-7内侧的支撑盘15圆周面上设置有第一插座12-10；第一杆体12-5穿插于第一导向环12-7内；在第一杆体12-5下端一体连接有第一底座12-6，在第一杆体12-5上端设置有第一插头12-9，所述第一插头12-9插入前述第一插座12-10内；在第一插头12-9和第一插座12-10间设置有第一复位弹簧12-8；在第一杆体12-5侧面连接有斜连杆12-4，斜连杆12-4内端连接有齿条12-3，齿条12-3与前述采集齿轮12-1啮合联动。

进一步的，在齿条12-3侧设置有限位桩12-2；限位桩12-2的设置是为了齿条12-3在受力移动时与采集齿轮12-1紧密啮合，防止两者脱离而影响到传动。

进一步的，所述第一底座12-6下端面为圆弧面，并开设有齿牙，所述齿牙与胎体11内侧面上的横向齿牙22啮合。

如图12所示，所述减震装置13包括固定于支撑盘15圆周面上的第二导向环13-4，第二导向环13-4内侧的支撑盘15圆周面上设置有第二插座13-6；第二杆体13-2穿插于第二导向环13-4内；在第二杆体13-2下端一体连接有第二底座13-3，在第二杆体13-2上端设置有第二插头13-1，所述第二插头13-1插入前述第二插座13-6内；在第二插头13-1和第二插座13-6间设置有第二复位弹簧13-5。

进一步的，所述第二底座13-3下端面为圆弧面，并开设有齿牙，所述齿牙与胎体11内侧面上的横向齿牙22啮合。

前述胎体11内壁上的纵向凸起23位于两两减震装置13的第二底座13-3间，或位于重力采集单元12的第一底座12-6和减震装置13的第二底座13-3间。横向齿牙22的设置可防止胎体11在高速转动时纵向侧滑，纵向凸起23的设置可防止胎体11在受力时横向侧滑。

如图2、3、8、13所示，支撑盘15内、外两圆周面上均设置有支撑环15-2，内侧的支撑环15-2与位于支撑盘15内侧的重力采集单元12的第一杆体12-5，减震装置13的第二杆体13-2顶触；外侧的支撑环15-2与位于支撑盘15外侧的重力采集单元12的第一杆体12-5，减震装置13的第二杆体13-2顶触。

进一步的，在最外侧的支撑盘15上开设有注油孔14-2。

进一步的，除最外侧的支撑盘15外其余各支撑盘15上支撑环15-2内侧圆周面上开设有流通孔15-3。润滑油可由外护壳14上的注油孔14-2注入重力采集装置4，并通过流通孔15-3填充至重力采集装置4内各处。

进一步的，若最外侧的支撑盘15外侧并未设置重力采集单元12和减震装置13，则最外侧的支撑盘15外侧圆周面上不设置支撑环15-2，此时外护壳14上也可以不设置外支撑环14-1；若最外侧的支撑盘15外侧设置重力采集单元12和减震装置13，则最外侧的支撑盘15外侧圆周面上可以不设置支撑环15-2，而是通过外护壳14上的外支撑环14-1与重力采集单元12的第一杆体12-5，减震装置13的第二杆体13-2顶触。

同理，若最外侧的支撑盘15内侧并未设置重力采集单元12和减震装置13，则最内侧的支撑盘15内侧圆周面上不设置支撑环15-2，此时内支撑盘10上也可以不设置内支撑环10-1；若最内侧的支撑盘15内侧设置重力采集单元12和减震装置13，则最内侧的支撑盘15内侧圆周面上可以不设置支撑环15-2，而是通过内支撑盘10上的内支撑环10-1与重力采集单元12的第一杆体12-5，减震装置13的第二杆体13-2顶触。

实施例2：如图10所示，所述重力采集单元12包括通过单向轴承12-11套接于轴套9外的凸轮12-3，固定于支撑盘15圆周面上的第一导向环12-7，第一导向环12-7内侧的支撑盘15圆周面上设置有第一插座12-10；第一杆体12-5穿插于第一导向环12-7内；在第一杆体12-5下端一体连接有第一底座12-6，在第一杆体12-5上端设置有第一插头12-9，所述第一插头12-9插入前述第一插座12-10内；在第一插头12-9和第一插座12-10间设置有第一复位弹簧；在第一杆体12-5侧面连接有斜连杆12-4，斜连杆12-4上端与凸轮12-3突出部上的铰接点12-12铰接。

进一步的，所述第一底座12-6下端面为圆弧面，并开设有齿牙，所述齿牙与胎体11内侧面上的横向齿牙22啮合。

其余均同实施例1，不再重复描述。

1、驱动装置，2、驱动轴，3、第二驱动齿轮，4、重力采集装置，5、第一从动齿轮，6、发电装置，7、第二从动齿轮，8、中心轴，9、轴套，10、内支撑盘，10-1、内支撑环，10-2、内接头，11、胎体，12、重力采集单元，12-1、采集齿轮，12-2、限位桩，12-3、齿条，12-4、斜连杆，12-5、第一杆体，12-6、第一底座，12-7、第一导向环，12-8、第一复位弹簧，12-9、第一插头，12-10、第一插座，12-11、单向轴承，12-12、铰接点，12-13、曲轮，13、减震装置，13-1、第二插头，13-2、第二杆体，13-3、第二底座，13-4、第二导向环，13-5、第二复位弹簧，13-6、第二插座，14、外护壳，14-1、外支撑环，14-2、注油孔，14-3、外接头，15、支撑盘，15-1、连接孔，15-2、支撑环，15-3、流通孔，16、驱动杆，17、刹车盘安装位，18、内压环，19、外压环，20、紧固螺母，21、第一驱动齿轮，22、横向齿牙，23、纵向凸起。

本申请在行进过程中，由驱动装置1依次带动驱动轴2、第二驱动齿轮3、第一从动齿轮5、支撑盘15转动，从而实现驱动轮体向前行进。

在轮体转动时，重力采集装置4同向转动，与地面接触的重力采集单元12的第一底座12-6受压向内运动，并带动第一杆体12-5、斜连杆12-4、齿条12-3向内运动，从而带动采集轮转动，采集轮依次带动中心轴8、第二从动齿轮7转动，进而带动发电装置6发电，并存储于储电装置内；重力采集装置4持续转动，后续的重力采集单元12持续前述发电过程，从而形成连续发电；当重力采集单元12的第一底座12-6转至脱离与地面接触时，第一杆体12-5在第一复位弹簧12-8的作用下向外运动，采集轮反向转动，此时的中心轴8因受单向轴承12-11的作用，并不受采集轮反向转动的影响，而是受后续的采集轮的作用持续向一个方向转动。

单向轴承12-11的具体结构及原理为已有技术，是在一个方向上可以自由转动，而在另一个方向上锁死的一种轴承。单向轴承也叫超越离合器，只是根据行业不同，作用不同来命名的。单向轴承的金属外壳里，包含很多个滚轴，滚针或者滚珠，而其滚动座的形状使它只能向一个方向滚动，而在另一个方向上会产生很大的阻力而无法滚动。故单向轴承12-11的具体结构在此不做详细描述。

免充气防爆胎双传动可发电的行走轮的应用方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、设置双传动轴：双传动轴包括驱动轴2和中心轴8，在驱动轴2的两侧分别设置有第一驱动齿轮21和第二驱动齿轮3，第二驱动齿轮3与驱动装置1的动力输出齿轮啮合联动；所述中心轴8一端伸出重力采集装置4，并装设有第一从动齿轮5、第二从动齿轮7，第一从动齿轮5与第一驱动齿轮21啮合联动，第二从动齿轮7与发电装置6的动力输入齿轮啮合联动；

步骤二、在中心轴8上装设重力采集装置4：在中心轴8上套接若干支撑盘15，每一个支撑盘15的圆周面上设置有一个重力采集单元12和若干减震装置13；第一从动齿轮5驱动支撑盘15转动；每一个支撑盘15的圆面上的重力采集单元12和若干减震装置13环支撑盘15圆周面等角度均匀布设，各重力采集单元12在任意一支撑盘15上的投影不重叠；

步骤三、行进：由驱动装置1依次带动驱动轴2、第二驱动齿轮3、第一从动齿轮5、支撑盘15转动，从而实现向前行进；

步骤四、重力的采集：在重力采集装置4转动时，与地面接触的重力采集单元12的第一杆体12-5受压向内运动，从而带动采集轮转动，采集轮依次带动中心轴8、第二从动齿轮7转动，进而带动发电装置6发电，并存储于储电装置内；重力采集装置4持续转动，后续的重力采集单元12持续前述发电过程，从而形成连续发电；当重力采集单元12的第一底座12-6转至与地面脱离接触时，第一杆体12-5在第一复位弹簧12-8的作用下向外运动，采集轮反向转动，此时的中心轴8因受单向轴承12-11的作用，并不受采集轮反向转动的影响，而是受后续的采集轮的作用持续向一个方向转动；

步骤五、电量的储存：发电装置6与储电装置电路相连，在发电装置6由中心轴8连续的带动下可持续发电，并将发出的电能存储在储电装置内。

上述说明仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，而并非是对本申请的实施方式的限定。凡是属于本申请的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请的保护范围之列。

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