CN103403256A - 垂直力稳定器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种向轨道的路轨施加力的示例性装置和方法。所述装置具有设备，所述设备具有可旋转地绕水平轴安装的至少一个第一重量和至少一个第二重量，所述水平轴具有基本上垂直于所述路轨的纵轴的轴。提供电源来来以不同的每秒钟转数驱动所述至少一个第一重量和所述至少一个第二重量的旋转。所述至少一个第一重量和所述至少一个第二重量的所述旋转产生垂直力，所述垂直力具有比所述垂直力的向上分力大的向下分力。

Description

垂直力稳定器

相关申请案的交叉引用

本专利申请请求于2011年1月7日提交的题为“Vertical Force Stabilizer”的美国非临时专利申请序列号12/986,286的权益，所述申请的公开内容以引用的方式整体并入本文并形成本国际专利申请的部分以用于所有目的。

技术领域

本发明针对一种用于向轨道的路轨施加力的装置和方法。具体来说，本发明针对重量的旋转产生垂直力，该垂直力具有比垂直力的向上分力大的向下分力。

背景技术

在本领域中，已知用于压紧铁轨的道床的道渣的机器类型。通常，这些机器包括机架、把机架支撑在轨道路轨上来沿操作方向移动的起落架，和安装在机架上的轨道稳定单元。轨道稳定通常包括底盘、在沿操作方向移动机架之后紧固底盘使之与轨道路轨啮合并沿轨道导引底盘的导滚构件、给予轨道基本水平振动的振动器构件，和把底盘连接到机架并被布置以给予底盘基本垂直载荷力的电力驱动构件。所述机器可具有用于操作轨道稳定单元和可能提供在机器上的其他工件头座的控制构件。

例如，已经在美国专利号3,926,123中公开了这种通用类型的机器。这种机器具有支撑在两个起落架上的框架，且所述框架具有悬在前起落架上的框架部分。填塞单元安装在悬置的框架部分上，且轨道稳定单元安装在两个起落架之间的机架上。使用这种机器，轨道被带到所要的水平，通过在轨道支撑带下方填塞道渣来被固定在这个水平，且所述水平的轨道的位置被稳定。在美国专利号4,046,078中公开了另一种这样的机器。这种机器具有把轨道稳定单元支撑在两个起落架之间的移动机架。在这些现有技术的机器影响下的动态轨道稳定期间，先前填塞的道渣被流态化来变得更稠，从而减小道床的体积并促使轨道下沉到较低水平。这期望这种道渣沉降通常发生在轨道填塞操作之后的火车交通中，并增强了填塞带对于相对于道床的横向运动的阻抗。由于轨道稳定单元底盘被向下按压同时被沿横向于轨道的方向水平振动，从而使得紧紧夹住的轨道嵌入流态化的道渣中来抵抗道渣进一步致密化时带的横向运动。以此方式，填塞的道渣在带下方或带两侧被进一步压紧，从而减小道渣体积并降低上面支撑的轨道的水平。

为了向轨道稳定器提供最大水平振动力，已引入各种装置和方法来最大化水平振动，同时最小化或抵消垂直力。一个这样的装置是Plasser动态轨道稳定器（DTS）。Plasser DTS具有两个（2）由驱动轴串联来同步振动的振动工件头座。在每个单元中，有两个（2）相等旋转重量，一个在另一个上方，它们由齿轮连接以沿相反方向旋转。在这种配置下，重量和轴被设计以使得当一个重量向上移动时，另一个重量向下移动。这样抵消了与旋转重量相关的垂直力。当重量朝向左或朝向右时，重量添加并产生了左右振荡力。这个力的大小随重量的旋转速度而变化，在33Hz时达到最大值19.5吨。重量通过液压缸从机器垂直移向振动工件头座，从而允许机器的控制系统增大或减小每个路轨的沉降。这可高达每侧50,000磅。

另一种装置是Harsco路轨/MTH DTS。这种装置或单元使用类似概念的旋转重量，来产生施加到路轨中的左右振动。重量位于单一架上，其中轴是垂直的。当重量沿路轨的纵向分开移动或一起移动时，所述力抵消。当重量向左或向右移向路轨时，添加了力。最大横向力在45Hz时是50吨。重量以与Plasser单元类似的方式通过液压缸从机器垂直移向振动工件头座。

虽然已证明这些机器和装置有效，但是为了向施加到工件头座的垂直或向下力提供所需的反应，必需向机器添加大量的重量。这产生需要大量钢铁来提供所需重量的机器。因此，必需具有较大轴、更强大的驱动机构和更大的制动力。所有这些都增大了机器的成本。

因此，有利地具有一种机器，其中可提供垂直反应能力，而无需增大机器的重量，从而减小机器尺寸和成本，同时仍提供适当稳定道渣和轨道所需的必需振动和向下力。

发明内容

公开一种用于向轨道的路轨施加力的示例性装置。所述装置具有设备，所述设备具有可旋转地绕水平轴安装的至少一个第一重量和至少一个第二重量，所述水平轴具有基本上垂直于所述路轨的纵轴的轴。提供电源来以不同的每秒钟转数驱动所述至少一个第一重量和所述至少一个第二重量的旋转。所述至少一个第一重量和所述至少一个第二重量的所述旋转产生垂直力，所述垂直力具有比所述垂直力的向上分力大的向下分力。

公开一种用于压紧轨道的路轨下的道渣的示例性车辆。所述车辆包括具有第一振动单元的牵引稳定单元，所述第一振动单元产生横向于所述路轨的纵轴的力。至少一个垂直力设备具有可旋转地绕水平轴安装的至少一个第一重量和至少一个第二重量，所述水平轴具有基本上垂直于所述路轨的所述纵轴的轴。提供控制机构来控制施加到所述路轨的横向力并控制由所述至少一个垂直力设备施加的垂直力。牵引稳定单元产生的横向力和至少一个垂直力设备产生的垂直力促使靠近路轨的道渣一起移动来达到高密度。

公开一种向轨道的路轨提供向下力的示例性方法。所述方法包括：把设备放置在路轨车辆上，所述设备具有可旋转地安装到所述设备上的至少一个第一重量和至少一个第二重量；把所述路轨车辆放置在工作区上；和通过以不同的每秒钟转数旋转所述至少一个第一重量和所述至少一个第二重量来产生垂直力。

本发明的其他特征和优势将在参阅以下结合附图描述的优选实施方案的更详细描述后变得显而易见，所述附图以举例的方式示出本发明的原理。

附图说明

图1是具有垂直力稳定器单元的铁路维修车辆的示例性实施方案的侧视图。

图2是轨道和包括轨道稳定单元的图1车辆的各种组件的顶视图。

图3是上面放置有一对垂直力稳定单元的轨道稳定单元的底盘的透视图。

图4是沿图3的线4-4的剖视图。

图5是具有两个小重量和两个大重量的示例性垂直力稳定单元当垂直力稳定单元的重量旋转时所产生的垂直力的示例性图表。

图6A-6E是垂直力稳定单元的重量当重量旋转时的位置的示意图，每个图对应于图5的图表上的位置，所述位置在图表上以与图6A至图6E类似的字母识别。

图7是垂直力稳定单元的四个重量的示意图，示出与图6A-6E的瞬间不同的瞬间重量的相对位置。

具体实施方式

现在参看附图且先参看图1，示出了用于压紧支撑轨道的道床的道渣的铁路维修机器或车辆10，所述轨道包括固定到静置于道渣上的带14的两个路轨12。车辆10具有框架16和把框架16支撑在路轨12上来沿箭头22指示的操作方向移动的起落架18、20。驱动24供能后起落架20以沿操作方向移动车辆10。操作员驾驶室或平台26被安装到框架16的前端，框架16也承载车辆10的动力装置28。在动力装置28和示出为单轴旋转车架的前起落架18之间，框架16承载至少一个轨道稳定单元30。多个其他附加工件头座或单元可被提供在框架16上靠近轨道稳定单元30。这样的附加单元可包括但不限于道渣填塞单元和轨道校正单元。另一操作员驾驶室或平台（未示出）可被提供在框架16的后端，以用于操作并监控稳定单元30和其他附加单元的工作。用于操作单元的控制构件34可受控于操作员平台26。车辆10的配置仅用于示例性目的而被示出。轨道稳定单元30可与各种配置的车辆连用。

根据本发明，轨道稳定单元30安装到框架16上。轨道稳定单元30包括底盘36，底盘36具有在沿操作方向移动框架16之后紧固底盘36使之与路轨12啮合并沿路轨12导引底盘36的滚子38。第一振动器设备42被布置以给予路轨12基本水平振动。示出为液压千斤顶的电力驱动44把底盘36连接到框架16，且被布置以给予底盘36基本垂直载荷力。一对垂直力稳定器装置或单元46被提供到每个路轨12上方的底盘36上。每个垂直力稳定器单元46具有位于振动器箱50中的第二振动器设备48。虽然示出的实施方案具有两个垂直力稳定器单元46，但是其他配置也是可能的。例如，一个垂直力稳定器单元可被提供在底盘上且在路轨12之间位于中间位置。

轨道稳定单元30的示出的滚子38包括支撑底盘36来在路轨12上移动的四组法兰导滚38，其中两组导滚38放置在每个路轨12上。导滚38枢转地安装到底盘36的轴上。导滚38的枢转安装允许滚子38适当地位于路轨12上并跟随路轨12，甚至通过路轨12的弯曲或不规则部分。每组法兰导滚38通过扩展驱动52牢固地按压抵靠两个路轨12的头座的内侧，扩展驱动52在轨道稳定期间把法兰导滚38固定在这个啮合位置。以此方式，轨道稳定单元30与路轨12牢固地紧密啮合，使得路轨12将移动与轨道稳定单元30实质整合。扩展驱动52可呈液压缸的形式，所述液压缸可扩展或收缩来把导滚38容纳到轨距规的变型等或与轨距规的变型等一致。

第一振动器设备42被布置在轨道稳定单元30的底盘36上，来沿向路轨12横向扩展的方向给予路轨12基本水平振动。美国专利号4,430,946中教导了所述第一振动器设备42的实例，所述专利在此全文并入，且所述实例可见于Harsco TS-50轨道稳定器车辆中。第一振动器设备可包括旋转重量来产生施加到路轨中的左右振动。重量可位于单一架上，其中轴是垂直的且基本上垂直于路轨的纵轴。当重量沿路轨12的纵向分开移动或一起移动时，所述力抵消。当重量向路轨12移动时，添加了横向力。这些横向力振动被导滚构件38传递到轨道。所产生的横向力取决于重量旋转的速度，所述速度受控制构件34控制。所述第一振动器设备通常可在45Hz时产生大约50吨的最大横向力。

如图2示出，轨道稳定单元30在动态轨道稳定期间的振动由双头箭头56指示，且促使靠近轨道稳定单元30的路轨12向左和向右弹性变形或横向于路轨12的纵轴，且这些振动被带14传递到道渣，使得道渣流态化，同时向下压力使得流态化的道渣紧密移动到一起来达到非常高的密度。因此产生的动态稳定区域由圆58指示。

如先前所述，可通过使用电力驱动44和车辆10的重量来把向下压力施加到轨道稳定单元30。然而，只使用这些构件，就必需向机器添加大量的重量来向施加到轨道稳定单元30的导滚38的向下力提供所需的反应。这样使得车辆的重量为100,000与120,000磅之间。相反，在轨道稳定单元30上使用垂直力稳定器单元46提供所需的向下力，但不增大车辆的重量，从而允许车辆实质上更轻，即，在50,000磅范围内。

如图3和图4示出，每个垂直力稳定器单元46具有位于箱50中的振动器设备48。振动器设备48包括水平轴60，至少一个小重量62和至少一个大重量64通过齿轮等安装到水平轴60。在示例性实施方案中，大重量64是较小重量62两倍重。旋转重量产生施加到路轨中的向下力。较小重量62的旋转速度是较大重量64的旋转速度的两倍，从而产生向下方的合力和向上方力的1/2的抵消，如图5的图表示出。这样做，将减小向上力，从而阻止导滚38升离各自的路轨12并当向下力实现时向下抵靠路轨12施加。所产生的力取决于重量的直径、重量的离心率和重量旋转的速度。重量旋转的速度由控制构件34来控制。虽然对于小重量62比大重量64描述了1:2的重量比和2:1的速度比，但是也可按要求使用其他比率来最佳化垂直力稳定器单元46的性能。

如图4到图7示出，垂直力稳定器单元46的示例性实施方案也具有第二对旋转重量，所述重量由齿轮连接到第一对旋转重量。第二对旋转重量也具有安装到水平轴60上的小重量66和大重量。类似于第一对重量，大重量68比较小重量66重两倍。旋转重量产生施加到路轨中的向下力。较小重量66的旋转速度是较大重量68的旋转速度的两倍，从而产生向下方的合力和向上方力的1/2的抵消，如图5示出。这样做，将减小向上力，从而阻止导滚38升离各自的路轨12并当向下力实现时向下抵靠路轨12施加。所产生的力取决于重量的直径、重量的重量和重量旋转的速度。重量旋转的速度由控制构件34来控制。虽然与大重量66相比，小重量66描述了1:2的重量比和2:1的速度比，但是也可按要求使用其他比率来最佳化垂直力稳定器单元46的性能。

在每个垂直力稳定器单元46上添加第二组重量的情况下，重量的旋转将抵消所有水平或横向力，只剩下垂直力在外部起作用，如图7示出。为了适当地抵消水平力并适当地施加所需向下垂直力同时最小化向上垂直力，第一对重量的重量和速率应与第二对重量的重量和速率一致。

每个垂直力稳定器单元46具有连接到轴60并驱动轴60的电源或马达70。可控制马达的速度来增大或减小通过齿轮连接到轴60的重量的旋转速度。通过控制重量的速度和重量，可根据所需的轨道沉降量控制并管理垂直力稳定器单元46的输出力。

参看图5和图6A到图6E，将更完整描述每个垂直力稳定单元的重量的旋转所产生的移动和力。图5是示出当重量随时间旋转时重量所产生的力的图表。在这个实施方案中，垂直力稳定单元具有四个重量，其中两个是小重量62、66，且两个是大重量64、68。

虚线指示小重量62、66所产生的力。在示出的实施方案中，小重量所产生的垂直力大约在11,000磅向上和11,000磅向下之间，这取决于小重量的位置。如先前所讨论，所产生的力可取决于重量的尺寸和离心率和重量旋转的速度而改变。在当前实例中，每个小重量的重量是5磅、半径是3英寸，且转速是60rps（每秒钟转数）。因此，每个小重量产生大约5,524磅的力。

虚线指示大重量64、68所产生的力。在示出的实施方案中，大重量所产生的垂直力大约在11,000磅向上和11,000磅向下之间，这取决于大重量的位置。如先前所讨论，所产生的力可取决于重量的尺寸和重量和重量旋转的速度而改变。在当前实例中，每个大重量的重量是10磅、半径是6英寸，且转速是30rps（每秒钟转数）。因此，每个大重量产生大约5,524磅的力。

实线指示所有上述重量所产生的合力。如图5示出，所有垂直力的组合产生施加到轨道稳定单元30的大约在12,000磅向上力和大约在22,000磅向下力之间的力，这取决于重量的位置。由于向上方向上的总力实质小于可由机器或车辆沿向下方向施加的重量，所以垂直力稳定器单元46的重量的旋转向路轨12和道渣提供适当的力，但不使滚子38在重量旋转期间的任何时候升离路轨12。

由于小重量和大重量以不同速度旋转，所以向下方向的累积力可大于向上方向的累积力。如与图5的位置A相关的图6A示出，重量都在向下位置；因此，当重量添加在一起时，与重量相关的累积力产生向下方向。在示出的实例中，当小重量的旋转速度是大重量的两倍时，重量将如图6A到图6E中所指示地设置。在与图6A和图6E相关的图5的位置A和E，重量都在向下位置；因此，当重量添加在一起时，与重量相关的累积力产生向下方向。在与图6B和图6D相关的图5的位置B和D，小重量在向上位置且大重量在中间位置；因此，当重量添加在一起时，与重量相关的累积力产生向上方向。因为重量的配置和每个重量的相对旋转，这代表施加到车辆的最大向上力。在与图6C相关的图5的位置C，小重量在向下位置且大重量在向上位置；因此，当重量添加在一起时，与重量相关的累积力在垂直方向上产生的力为零。

如先前所讨论，垂直力稳定器单元46被配置成只在垂直方向上传递力。重量的配置使得所有横向力抵消，导致不传递横向力。每个垂直力稳定器单元46的第一对重量62、66和第二对重量沿相反方向旋转，使得一对的横向力将抵消另一对的横向力，如图7所表示。

在本文上文描述的轨道稳定方法中，道渣被振动以基本上使所述道渣流态化，从而使道渣紧密移动到一起来达到非常高的密度。向轨道横向扩展的基本水平振动由第一振动器设备42产生，并被给予路轨12。路轨12和轨道同时经受垂直力稳定单元46所产生的基本垂直载荷力。垂直力和水平力的组合使道渣变得流态化，从而道渣达到最大密度和相应减小的体积，使得路轨12和上面支撑的轨道下沉到所需的水平。控制构件34监控并控制第一振动器设备42和垂直力稳定单元46的速度以控制道渣的压紧量，从而控制路轨12和轨道的水平。垂直力稳定单元46的使用提供了垂直反应能力而不需要增大机器的重量，从而减小了车辆或机器的尺寸和成本，同时仍提供适当稳定道渣和轨道所需的必需振动和向下力。另外，由于最小化了与垂直力稳定单元46相关的向上力，所以当施加最大向上力时（图5中位置C），传统车辆的重量足以使车辆10和起落架18、20保持在适当位置。车辆的重量也增大了最大向下力。因此，在示例性实施方案中施加到路轨的实际向下力是以下的和：i）图5中的位置A和E所代表的力和ii）车辆10的重量所施加的力。

虽然已相对轨道稳定单元30描述了垂直力稳定单元46，但是垂直力稳定单元46的使用并不限于此。垂直力稳定单元46可用在向下垂直力将有利于车辆或附接到车辆的单元的操作的任何应用中。

虽然已结合优选实施方案描述了本发明，但是本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可进行各种变化且等效物可代替本发明的元件。另外，可进行许多修改来使特定状态或材料适应本发明的教导而不脱离本发明的实质范围。因此，意图是，本发明不限于公开为预期来执行本发明的最佳模式的特定实施方案，而是本发明将包括落入所附权利要求书的范围内的所有实施方案。

Claims (24)

1.一种用于向轨道的路轨施加力的装置，所述装置包括：

具有可旋转地绕水平轴安装的至少一个第一重量和至少一个第二重量的设备，所述水平轴具有基本上垂直于所述路轨的纵轴的轴；

提供来以不同的每秒钟转数驱动所述至少一个第一重量和所述至少一个第二重量的旋转的电源；

借此，所述至少一个第一重量和所述至少一个第二重量的所述旋转产生垂直力，所述垂直力具有比所述垂直力的向上分力大的向下分力。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个第一重量的重量小于所述至少一个第二重量的重量。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述至少一个第二重量的所述重量大约是所述至少一个第一重量的所述重量的两倍。

4.如权利要求2所述的装置，其中所述至少一个第一重量旋转的每秒钟转数大于所述至少一个第二重量旋转的每秒钟转数。

5.如权利要求3所述的装置，其中所述至少一个第一重量旋转的每秒钟转数大约是所述至少一个第二重量旋转的每秒钟转数的双倍，从而提供是向上垂直力双倍的向下垂直力。

6.如权利要求2所述的装置，其中所述至少一个第一重量包括两个第一重量且所述至少一个第二重量包括两个第二重量，所述两个第一重量以相等的第一每秒钟转数绕所述轴沿相反方向旋转且所述两个第二重量以相等的第二每秒钟转数绕所述轴沿相反方向旋转，借此，所述两个第一重量的相反旋转和所述两个第二重量的相反旋转使得所述各自的第一和第二重量所产生的横向力互相抵消，只剩下所述垂直力在所述第一和第二重量外部起作用。

7.如权利要求1所述的装置，其中提供控制机构来控制所述至少一个第一重量和所述至少一个第二重量旋转的所述每秒钟转数。

8.一种用于压紧轨道的路轨下的道渣的车辆，所述车辆包括：

具有第一振动单元的牵引稳定单元，所述第一振动单元被提供来产生横向于所述路轨的纵轴的力；

具有可旋转地绕水平轴安装的至少一个第一重量和至少一个第二重量的至少一个垂直力设备，所述水平轴具有基本上垂直于所述路轨的所述纵轴的轴；

控制机构，其被提供来控制施加到所述路轨的横向力并控制由所述至少一个垂直力设备所施加的垂直力；

借此，所述牵引稳定单元产生的所述横向力和所述至少一个垂直力设备产生的所述垂直力促使靠近所述路轨的所述道渣一起移动来达到高密度。

9.如权利要求8所述的车辆，其中电源以不同的每秒钟转数驱动所述第一重量和所述第二重量的旋转，借此，所述至少一个第一重量和所述至少一个第二重量的所述旋转产生垂直力，所述垂直力具有比所述垂直力的向上分力大的向下分力。

10.如权利要求9所述的车辆，其中所述至少一个第一重量的重量小于所述至少一个第二重量的重量。

11.如权利要求10所述的车辆，其中所述至少一个第二重量的所述重量大约是所述至少一个第一重量的所述重量的两倍。

12.如权利要求11所述的车辆，其中所述至少一个第一重量旋转的每秒钟转数大于所述至少一个第二重量旋转的每秒钟转数。

13.如权利要求12所述的车辆，其中所述至少一个第一重量旋转的每秒钟转数大约是所述至少一个第二重量旋转的每秒钟转数的双倍，从而提供是向上垂直力双倍的向下垂直力。

14.如权利要求13所述的车辆，其中所述至少一个第一重量包括两个第一重量且所述至少一个第二重量包括两个第二重量，所述两个第一重量以相等的每秒钟转数绕所述轴沿相反方向旋转且所述两个第二重量以相等的每秒钟转数绕所述轴沿相反方向旋转，借此，所述两个第一重量的相反旋转和所述两个第二重量的相反旋转将使得所述各自的重量所产生的横向力互相抵消，只剩下所述垂直力在所述重量外部起作用。

15.如权利要求8所述的车辆，其中所述轨道稳定单元具有与所述轨道的每个各自的路轨啮合并合作的滚子，所述至少一个垂直力设备包括两个垂直力设备，所述两个垂直力设备中的每一个被放置在靠近所述轨道稳定单元的所述滚子的每个各自的路轨上方。

16.一种向轨道的路轨提供向下力的方法，所述方法包括：

把设备放置在路轨车辆上，所述设备具有可旋转地安装到所述设备上的至少一个第一重量和至少一个第二重量；

把所述路轨车辆放置在工作区上；

通过以不同的每秒钟转数旋转所述至少一个第一重量和所述至少一个第二重量来产生垂直力。

17.如权利要求16所述的方法，其还包括以第一每秒钟转数旋转所述至少一个第一重量，和以第二每秒钟转数旋转所述至少一个第二重量，其中所述第一每秒钟转数大于所述第二每秒钟转数，借此，所述至少一个第一重量和所述至少一个第二重量的所述旋转产生垂直力，所述垂直力具有比所述垂直力的向上分力大的向下分力。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述至少一个第一重量旋转的每秒钟转数大约是所述至少一个第二重量旋转的每秒钟转数的双倍，从而提供是向上垂直力双倍的向下垂直力。

19.如权利要求16所述的方法，其中所述至少一个第一重量的重量小于所述至少一个第二重量的重量。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述至少一个第二重量的所述重量大约是所述至少一个第一重量的所述重量的两倍。

21.如权利要求16所述的方法，其中所述至少一个第一重量包括两个第一重量且所述至少一个第二重量包括两个第二重量。

22.如权利要求21所述的方法，其还包括：

以相等的每秒钟转数沿相反方向旋转所述两个第一重量；

以相等的每秒钟转数绕所述轴沿相反方向旋转所述两个第二重量：

借此，所述两个第一重量的相反旋转和所述两个第二重量的相反旋转将使得所述各自的重量所产生的横向力互相抵消，只剩下所述垂直力在所述重量外部起作用。

23.如权利要求16所述的方法，其还包括：

供能并控制所述至少一个第一重量的所述旋转和所述至少一个第二重量的所述旋转以允许按要求改变所述旋转的速度。

24.一种用于向轨道的路轨施加力的装置，所述装置包括：

具有可旋转地绕水平轴安装的至少两个第一重量和至少两个第二重量的设备，所述水平轴具有基本上垂直于所述路轨的纵轴的轴；

提供来以不同的每秒钟转数驱动所述至少两个第一重量和所述至少两个第二重量的旋转的电源，所述两个第一重量以相等的第一每秒钟转数绕所述轴沿相反方向旋转且所述两个第二重量以相等的第二每秒钟转数绕所述轴沿相反方向旋转；

借此，所述至少两个第一重量和所述至少两个第二重量的所述旋转产生垂直力，所述垂直力具有比所述垂直力的向上分力大的向下分力，且借此，所述至少两个第一重量的相反旋转和所述至少两个第二重量的相反旋转使得所述各自的至少两个第一重量和所述至少两个第二重量所产生的横向力互相抵消，只剩下所述垂直力在所述至少两个第一重量和所述至少两个第二重量外部起作用。

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