CN103821659A - 高压流体内能动力机(内能机) - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动力机，特别是依靠控制调节密闭容器中的高压流体，对于容器中的受力叶片(10)相对于它的原点，能产生合力矩，而通过动力轴对外转动作力的动力机。这种动力机的主要特点：将一组对能产生合力扭矩的受力叶片(10)置于一个可以控制和调节密闭容器中，并且这个可以控制和调节的密闭容器置于内中的受力叶片(10)和动力输出轴成刚性连接。只要保持容器中的流体具有设计需要的压强，整个装置就会连接不停向外作功。增大或减少容器中流体的压强，那么这个装置在对外作功时就会增大或减少作功时的功率。并且它在对外作功时，不要再进行能量补给；同时它在对外作功时，不会造成环境污染，不会产生废气、废料及噪音和幅射。

Description

高压流体内能动力机(内能机)

技术领域：本发明属动力装置，具体涉及一种高压流体内能动力装置，简称内能机。 

背景技术：从目前已知的动力来讲，它们都存在这样或那样的缺陷。如电动机，它在对外作功时，都需要源源不断的补充能量；又如内燃机，它们在对外作功时，如需要不断的补充能量外，还会产生废气、废料与强烈的噪音，制造复杂，维护困难。如核能机，它们在作功时，受到场地的限制，且存在幅射，安全因素也存在问题，造价昂贵。再如，水轮机、风能机、太阳能机都会受到天气气候的严重干扰。 

发明内容：本发明的内能机是根据上述的不足而研制的，只要调节控制，此种装置内的压强就可以得到不同的扭矩和功率而对外作功，若保持该装置的内部压强在某一值，从而就可以使该装置不停的对外作功，并且它在对外作功时，不需要再进行能量的补充；同时，它在对外作功时，不会造成环境污染，不会产生废气、废料、噪音及幅射；生产容易，使用方便安全，安装维护简单，单位体积扭矩功率大，普及推广快，用途极为广泛。 

本发明是怎样实现的？根据(图1)所示： 

本发明主要由增压控制臂(1)，增压活塞(2)，机壳(3)轴承(4)(16)，增压回复弹簧(5)，增压控制阀和通孔(6)(19)，高压仓(7)，低压仓(8)，容器内腔(9)，受力叶片(10)，壳体(11)，动力输出轴(12)，制动盘(13)，卸压控制臂(14)，卸压活塞(15)，卸压控制阀及通孔(17)，卸压回复弹簧(18)。它们之间主要构成两 大系统。一是组成控制调节系统；二是构成产生动力及输出系统。控制调节系统主要由：机壳(3)，增压活塞(2)，增压控制臂(1)，增压回复弹簧(5)，增压控制阀和增压通孔(6)(19)，卸压控制臂(14)，卸压活塞(15)，卸压回复弹簧(18)，卸压控制阀和通孔制动盘(13)。组成动力产生及输出系统主要由轴承(4)(16)，动力输出轴(12)，高压仓(7)，受力叶片(10)，容器内腔(9)，低压仓(8)构成。它们之间的相互联接方式是：增压控制臂(1)，卸压控制臂(14)，通过壁上节点，固定在机壳(3)上，动力输出轴(12)，通过轴承(4)与机壳相连。在动力轴(12)上，刚性连接有高压仓(7)，受力叶片(10)，容器内腔(9)，低压仓(7)；同时在动力轴的两端中心位置安装有增压活塞(2)和卸压活塞(15)，在活塞的下面装有回复弹簧(5)(18)，高压仓(7)与低压仓(8)之间通过控制阀，开有孔道。 

以上所述是本发明的内能机的基本构造机制，下面根据图1、图2来说明它的基本工作原理。 

大家知道：一个物体要围绕某一原点持续旋转运动，它必须具备三个基本条件。一是此一物体所围绕旋转运动的原点必须是相对固定的。二是此一物体所受的外力的合力，相对此一原点必须具有合力矩，且此合力矩，必须克服自身因摩擦而产生的合力矩和外力所产生的反作用方向的合力矩。三是此物体在持续围绕某一原点旋转时，而其自身所受产生的合力矩必须持续大于因自身产生的摩擦力和承担外力物体反作用方向的合力矩。事实上此种条件是目前一切旋转的动力机基本条件。同时，我们还知道，密闭容器中的流体所产生的压强，除 去流体因自身重力所产生的压强对容器内壁产生的压强不同外，其对容器内壁所产生的压强是处处相同的，由于压强相同，因而单位面积所受的压力也是相同的。保持容器中的压强相同，因而作用于容器内壁的单位面积上压力也是相同的。增强或减少，容器内部的压强，因而作用于容器内壁上的压力就会增大或减少。与此同时，我们还知道，以某一点为原点，尽管半径不同，所组成的圆弧面的任何一处相对于这个圆点来说，它是不会产生合力矩而围绕原点作旋转运动，无论作用于圆弧面的作用力是何种情况。 

根据上述条件，再结合图1图2说明此种内能机的工作构造和工作机理。图1为此种内能机的基本构造剖视示意图。图2为此种内能机的俯视图。现在来说明此种内能机工作原理。首先，当高压仓(7)与低压仓(8)两者压强在自然状况下是一致的。 

从图1图2我们可以看出，由一个同心原点，半径不同的，基本对称的受力叶片(10)，均匀嵌入由空心动力输出轴(12)和壳体(11)当中，并且受力叶片(10)与动力输出轴(12)，轴向方向成一定的夹角，这个夹角必须大于0度，小于90度。它们与动力输出轴一起组成和可控制调节的高压仓(7)与低压仓(8)，并且它们之间是一个整体的刚性构件。它们工作的原理是：当高压仓(7)内的压强较大时，作用在高压仓(7)内壁上各个弧面积上的合力及受力叶片(10)相对于它们的原点就会产生一个合力矩，而当这合力矩大于它自身的磨擦力矩和外力的反作用力矩时，它就会回绕它的原点发生旋转。如果另外通过增压控制臂(1)卸压控制臂(14)调节 高压仓(7)内的压强就可以获得不同的合力矩，而使动力输轴(12)对外作功，产生不同的功率。以上所述便公是本发明内能机的基本构造及工作原理。 

附图说明：

(图1)为本发明内能机的装配结构示意图 

(图2)为本发明高压仓(7)低压仓(8)受力叶片(10)与动力输出轴的之间的关系示意图。 

具体实施方式：根据图1(图2)，本内能机由两大部分构成：一是组成控制调节系统；二是构成产生动力及输出系统。控制调节系统主要由：机壳(3)，增压活塞(2)，增压控制臂(1)，增压回复弹簧(5)，增压控制阀和增压通孔(6)(19)，卸压控制臂(14)，卸压活塞(15)，卸压回复弹簧(18)，卸压控制阀和通孔制动盘(13)。组成动力产生及输出系统主要由轴承(4)(16)，动力输出轴(12)，高压仓(7)，受力叶片(10)，容器内腔(9)，低压仓(8)构成。当高压仓(7)与低压仓(8)处在自然状态下，高压仓(7)中的受力叶片(10)虽然对外产生的扭矩。但在制动盘(13)受制动(图中未标注)的作用下，动力输出轴(12)是处于静止状态。当调节增压控制壁(1)。向高压仓(7)增大压强时，低压仓(8)阀门关闭，高压仓(7)阀门被迫打开，从而使高压仓(7)内的压强增大。松开增加控制手臂时，增压活塞(2)，在增压回复弹簧的作用下高压仓(7)内的阀门自动关闭，低压仓阀门自动打开，将流体吸入增加活塞腔内。根据设计需要重复增压控制手壁(1)多次，使高压仓(7)的压强增 大则由高压仓(7)中的受力叶片(10)产生一个强大的合力扭矩，通过动力输出轴而对外作功，直至达到某一设计额定值；与此同时，增压控制手壁一边在向高压仓(7)增大压强时，松开制动盘(13)上的制动片(图中未标注)，使制动盘(13)处在未制动状态。反之，若需使此内能机静止时，只需将卸压控制手壁(14)，将卸压活塞(15)抵通，由于高压仓(7)的阀门通孔是与低压仓(8)相通，因而高压仓(7)的压强迅即降低，而合力矩迅之减弱。再通过制动片(图中未标注)与制动盘(13)相啮合，从而就使这种装置静止下来。若需再次使此装置旋转，只要重复上述操作程序即可。同时，根据设计要求需要，可以将此种装置进行并联和串联，或并联和串联同时使用。所谓并联，就是将几个单一的装置分别置于一个较大的可控密闭的容器中。所谓串连就是将几个单一的装置叠加于一起置于一个可控密闭容器中。而它们的共同特点就是同一根动力轴，向外输出功能。与此同时它还可以根据需要进行反并和反串，所谓反并和反串就是将两个相反扭矩方向输出动能的装置，分别置于两个不同的可控密闭容器中，而对外输出动能轴是同一根主轴。 

终上所述，便是本发明内能机的基本构造和工作原理。从中我们可以知道：本发明由能动力机同现有的动力机相比具有明显的优点，能耗极小，单位体积扭矩大，功率大，适用广泛，无环境影响使用周期期长，制造容易，维护方便，普及推广快，是替代目前一切以旋转方式输出动力而作功的理想动力机产品。 

Claims (3)

1.本发明是一种高压流体密闭内能动力机(简称内能机)它包括：本发明主要由增压控制臂(1)，增压活塞(2)，机壳(3)轴承(4)(16)，增压回复弹簧(5)，增压控制阀和通孔(6)(19)，高压仓(7)，低压仓(8)，容器内腔(9)，受力叶片(10)，壳体(11)，支力输出轴(12)，制动盘(13)，卸压控制臂(14)，卸压活塞(15)，卸压控制阀及通孔(17)，卸压回复弹簧(18)。它们之间主要构成两大系统。一是组成控制调节系统；二是构成产生动力及输出系统。 

2.根据权利要求1所述的内能机，其特征：一种能相对于它的原点，能产生合力矩并能通过动力轴而对外作功的受力叶片(10)由圆弧线面(含椭圆线、双曲线)背向对称并与轴向线成锐角，与可调节的密闭容器内腔及动力输出轴刚性连接，同时此种受力叶片(10)在可控制调节的密闭容器可以形成多种形式的技术方案。 

3.根据权利1、权利2所述的内能动力机，其最核心特征是：将可控制的流体压强力转化机械动力而对外作功，流体的压强大，而对外作功大，压强小，对外作功小，并且在无外界条件的影响下，压强可以长期保持不变，而在外产生扭矩动力作功就会根据设计要求长期保持不变。 

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