無(wú)燃料旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的一種無(wú)燃料旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，涉及一種用于飛行器、航天器、火箭、衛(wèi)星上應(yīng) 用的發(fā)動(dòng)機(jī)或動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前已知的各種航天器發(fā)動(dòng)機(jī)，多數(shù)要靠燃料燃燒產(chǎn)生的反作力來(lái)推動(dòng)自身前進(jìn) 的，由于要攜帶大量的燃料來(lái)推動(dòng)自身前進(jìn)如火箭，因此能量利用率低下及不環(huán)保，且在高 溫條件下對(duì)材料要求苛刻及加工難度大。不依靠燃料，利用能量轉(zhuǎn)化驅(qū)動(dòng)自身前進(jìn)的發(fā)動(dòng) 機(jī)是更好的選擇，如光壓發(fā)動(dòng)機(jī)，利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，就無(wú)需燃料，可是技術(shù)難度大。
[0003] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)，把物體的來(lái)回運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)能量，通過(guò) 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為能驅(qū)動(dòng)自身直線前進(jìn)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換裝置，它只需提供能量，無(wú)需要燃料，而且 對(duì)外作用力的大小和方向連續(xù)可調(diào)，不論在大氣中或者在真空環(huán)境下都可產(chǎn)生推力的跨介 質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)，且此技術(shù)簡(jiǎn)單環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的無(wú)燃料旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)是一種把物體的來(lái)回運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)能量，通過(guò)旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)化為能驅(qū)動(dòng)自身直線前進(jìn)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換裝置，其特征是：旋轉(zhuǎn)體（1)中也固定有轉(zhuǎn)動(dòng)軸 (3)，轉(zhuǎn)動(dòng)軸（3)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)體（1)作圓周旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)體（1)其上有可滑動(dòng)的離也塊（2)， 且旋轉(zhuǎn)體（1)上固定著離也塊驅(qū)動(dòng)器，離也塊驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)離也塊（2)W轉(zhuǎn)動(dòng)軸（3)為中也作 直線來(lái)回運(yùn)動(dòng)或振動(dòng)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9)輸出信號(hào)到相連接的功率放大電路（10) 的輸入端，使和功率放大電路（10)輸出端相連接的離也塊驅(qū)動(dòng)器帶動(dòng)離也塊（2)按要求運(yùn) 動(dòng)，即使離也塊（2)來(lái)回運(yùn)動(dòng)周期或振動(dòng)周期和旋轉(zhuǎn)體（1)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間即旋轉(zhuǎn)周期相 同。
[0005] 本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)軸（3)上有導(dǎo)電滑環(huán)（5)，其作用是把電源及信號(hào)線通過(guò)導(dǎo)電滑環(huán)
[5] 接通到離也塊驅(qū)動(dòng)器上。
[0006] 本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體（1)上有傳感器（6)，用W檢測(cè)離也塊（2)位置，為旋轉(zhuǎn)同步控制 電路（9)提供檢測(cè)信號(hào)。轉(zhuǎn)動(dòng)軸（3)上有位置傳感器（12)，用于提供轉(zhuǎn)動(dòng)軸（3)的位置和轉(zhuǎn) 速信號(hào)，為旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9 )提供檢測(cè)信號(hào)。
[0007] 本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9 )根據(jù)連接的傳感器（6 )和連接的傳感器（12 )提供 的信號(hào)，通過(guò)內(nèi)部放大運(yùn)算，輸出信號(hào)到相連接的功率放大電路（10)的輸入端和相連接的 功率放大電路（11)的輸入端，使和功率放大電路（11)輸出端相連接的旋轉(zhuǎn)電機(jī)（4)按一定 轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)（4 )帶動(dòng)電機(jī)軸相連接的轉(zhuǎn)動(dòng)軸（3 )旋轉(zhuǎn)。
[0008] 本發(fā)明的離也塊驅(qū)動(dòng)器由電機(jī)（8)、導(dǎo)軌（7)、曲軸（19)、連桿（18)、銷釘（20)、銷 釘（21)構(gòu)成，連桿（18 )的一端和離也塊（2 )上固定的銷釘（21)連接，在旋轉(zhuǎn)同步控制電路
[9] 的控制下，使功率放大電路（10)輸出端相連接的電機(jī)（8)帶動(dòng)固定在其轉(zhuǎn)軸上的曲軸 (19 )轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)和曲軸（19 )通過(guò)銷釘（20 )連接的連桿（18 )運(yùn)動(dòng)，連桿（18 )就可帶動(dòng)離也 塊（2)沿導(dǎo)軌（7)做來(lái)回直線運(yùn)動(dòng)。
[0009] 本發(fā)明的離也塊驅(qū)動(dòng)器可由齒條導(dǎo)軌（16)、電機(jī)（8)、齒輪（17)構(gòu)成，和功率放大 電路（10 )輸出端相連接的電機(jī)（8 )固定在離也塊（2 )內(nèi)，電機(jī)（8 )轉(zhuǎn)軸上有齒輪（17 )，齒輪 (17)能沿固定在旋轉(zhuǎn)體（1)上的齒條導(dǎo)軌（16)滾動(dòng)，帶動(dòng)離也塊（2)和電機(jī)（8) -起沿齒 條導(dǎo)軌（16)來(lái)回直線運(yùn)動(dòng)。
[0010] 本發(fā)明的離也塊驅(qū)動(dòng)器也可由幾組線圈（13)按序固定在磁性材料做成的旋轉(zhuǎn)體 (1)上構(gòu)成，在旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9)的控制下，接通不同位置上和功率放大電路（10)輸出 端相連接的的線圈（13)，靠線圈（13)通電產(chǎn)生的電磁力驅(qū)動(dòng)離也塊（2)做來(lái)回直線運(yùn)動(dòng)， 離也塊（2 )可由電磁線圈或帶有磁性的永磁材料構(gòu)成。
[0011] 本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體（1)當(dāng)不計(jì)離也塊（2)質(zhì)量時(shí)，旋轉(zhuǎn)體（1)上放置元件總質(zhì)量分布 的中也在轉(zhuǎn)動(dòng)軸（3)中也上。
[0012] 本發(fā)明可用兩套相同裝置對(duì)稱放置用W抵消旋轉(zhuǎn)電機(jī)（4)產(chǎn)生的反作用力。
[0013] 本發(fā)明的無(wú)燃料旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)外的作用力大小可通過(guò)旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9 )改變 旋轉(zhuǎn)體（1)的旋轉(zhuǎn)頻率或改變離也塊（2)來(lái)回運(yùn)動(dòng)的幅度達(dá)到調(diào)節(jié)對(duì)外作用力大小。對(duì)外 的作用力的方向可通過(guò)旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9)改變離也塊（2)來(lái)回運(yùn)動(dòng)周期使它超前或滯 后旋轉(zhuǎn)體（1)的旋轉(zhuǎn)周期一個(gè)相位角度實(shí)現(xiàn)，在旋轉(zhuǎn)體（1)的旋轉(zhuǎn)平面上可360度改變方 向。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例圖2中A-A向剖視圖。
[0015] 圖2是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例裝配示意圖。
[0016] 圖3是本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例離也塊（2)示意圖。
[0017] 圖4是本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例示意圖。
[0018] 圖5是本發(fā)明第H個(gè)實(shí)施例圖6中A-A向剖視圖。
[0019] 圖6是本發(fā)明第H個(gè)實(shí)施例裝配示意圖。
[0020] 圖7是本發(fā)明第H個(gè)實(shí)施例離也塊（2)在to時(shí)刻位置圖。
[0021] 圖8是本發(fā)明第H個(gè)實(shí)施例離也塊（2)在tl時(shí)刻位置圖。
[0022] 圖9是本發(fā)明第H個(gè)實(shí)施例離也塊（2)在t2時(shí)刻位置圖。
[0023] 圖10是本發(fā)明第H個(gè)實(shí)施例離也塊（2)在t3時(shí)刻位置圖。
[0024] 圖11是本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例示意圖。
[0025] 圖中1.旋轉(zhuǎn)體，2.離也塊，3.轉(zhuǎn)動(dòng)軸，4.旋轉(zhuǎn)電機(jī)，本實(shí)例中采用步進(jìn)電機(jī)， 5.導(dǎo)電滑環(huán)，6和12是傳感器，本實(shí)例中采用光電二極管式傳感器，7.導(dǎo)軌，8.電機(jī)，本實(shí) 例中采用步進(jìn)電機(jī)，9.旋轉(zhuǎn)同步控制電路，10和11是功率驅(qū)動(dòng)電路，13.線圈，14導(dǎo)槽， 15.支架，16齒條導(dǎo)軌，17齒輪。18連桿，19曲軸，20銷釘，21銷釘。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)體（1)是由磁性材料做成，內(nèi)壁繞有線圈（13)構(gòu)成磁 極，根據(jù)需要可有幾對(duì)磁極本實(shí)施例是為16組線圈構(gòu)成8對(duì)磁極見(jiàn)圖2。永磁材料構(gòu)成的 離也塊（2)由兩對(duì)磁極構(gòu)成，此兩對(duì)磁極間相距的距離和線圈（13)構(gòu)成的兩對(duì)磁極間的距 離并不相同，當(dāng)離也塊（2)的一對(duì)磁極和線圈（13)構(gòu)成的磁極位置對(duì)正時(shí)，另一個(gè)磁極和 線圈（13)構(gòu)成的磁極錯(cuò)開(kāi)半個(gè)磁極距離見(jiàn)圖2。實(shí)施例1的旋轉(zhuǎn)體（1)內(nèi)壁線圈（13)構(gòu)成 的磁極和離也塊（2)組成一個(gè)相當(dāng)于直線運(yùn)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)，在功率驅(qū)動(dòng)電路（10)作用下， 線圈（13)按一定順序通上脈沖電流，就帶動(dòng)離也塊（2)運(yùn)動(dòng)。
[0027] 本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例離也塊（2)兩端上制作有半圓形導(dǎo)槽（14)，旋轉(zhuǎn)體（1)上對(duì) 應(yīng)位置有導(dǎo)軌配合，導(dǎo)槽（14)在導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。
[0028] 本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例和第二個(gè)實(shí)施例W及第H個(gè)實(shí)施例啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)要先進(jìn)行機(jī) 械復(fù)位，復(fù)位過(guò)程如下：旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9)分別通過(guò)檢查傳感器（6)和傳感器（12)電位 的高低來(lái)檢查離也塊（2)和轉(zhuǎn)動(dòng)軸（3)的復(fù)位狀態(tài)，當(dāng)離也塊（2)移動(dòng)到最右端位置和轉(zhuǎn)動(dòng) 軸（3)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)體（1)轉(zhuǎn)動(dòng)到圖7位置時(shí)，傳感器（6)和傳感器（12)分別都為為低電位，復(fù) 位完成。否則旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9)輸出控制脈沖到功率驅(qū)動(dòng)電路（10)，通過(guò)離也塊驅(qū)動(dòng) 器使離也塊（2)向傳感器（6)方向運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9)輸出控制脈沖到功率驅(qū)動(dòng)電 路（11 )，使旋轉(zhuǎn)電機(jī)（4 )轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)體（1)轉(zhuǎn)動(dòng)到位。
[002引圖11是本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施例，由兩套相同實(shí)施例一對(duì)稱放置組成，其作用是抵消 旋轉(zhuǎn)電機(jī)（4)產(chǎn)生的反作用力。
[0030] 為了說(shuō)明本發(fā)明能產(chǎn)生向前進(jìn)力，結(jié)合實(shí)例H及附圖中的圖7、圖8、圖9、圖10說(shuō) 明無(wú)燃料旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)各個(gè)時(shí)刻離也塊（2)的運(yùn)行位置及受力情況。在旋轉(zhuǎn)同步控制電路 (9)的作用下旋轉(zhuǎn)體（1)W轉(zhuǎn)動(dòng)軸（3)為中也W?為角速度旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)離也塊（2)旋轉(zhuǎn)， 離也塊（2)在離也塊驅(qū)動(dòng)器的作用下也W轉(zhuǎn)動(dòng)軸（3)為中也W?的頻率做直線來(lái)回運(yùn)動(dòng)。 為了分析方便加入平面坐標(biāo)系，設(shè)其坐標(biāo)原點(diǎn)在轉(zhuǎn)動(dòng)軸（3)中也上，在任一時(shí)刻t。時(shí)，X坐 標(biāo)軸和旋轉(zhuǎn)體（1)中也線重合見(jiàn)圖7,離也塊（2)可在旋轉(zhuǎn)體（1)的任一位置。假設(shè)在任一 時(shí)刻t。時(shí)，在旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9)的作用下離也塊（2)移動(dòng)到X坐標(biāo)軸正向最大絕對(duì)數(shù) 值的位置即旋轉(zhuǎn)半徑r為最大，此時(shí)離也塊（2)相對(duì)在旋轉(zhuǎn)體（1)內(nèi)直線運(yùn)動(dòng)速度記為V降 為0。由離也力公式化=m曲V，化為離也力，《為角速度，r為旋轉(zhuǎn)半徑，由于離也塊（2) 相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)軸（3)旋轉(zhuǎn)的角速度《不變，可知此時(shí)離也塊（2)產(chǎn)生的離也力記為Fw為最大 值即化=Fw且方向在X坐標(biāo)軸指向正方向上。
[0031]當(dāng)旋轉(zhuǎn)體（1)順時(shí)針?lè)?