CN104787280A - 双轴叶桨轮气流体液流体集力升力推力器 - Google Patents

Abstract

一种收集气、液流体力利用气、液流体产生升力推力的圆柱型双轴叶桨轮集力升力推力器。两个相同的圆柱型叶桨轮，两叶桨轮，轴向平行安装在一个方框内，两叶桨轮两端面的四个轴，各自安装在方框对应的两边框嵌固的四个轴承内套内，使各自同端面的两轴都装在一直线上的边框上，工作时两叶桨轮反方向转动自行抵消了反作用力，运转平稳，两叶桨轮轴中心内侧被导流板密封，所被密封的流体经导流板向两叶桨轮轴中心外侧叶桨上直接做功。两叶桨轮直立使用是舰船、潜艇理想的推进器也是水能发电、蒸汽轮、凤能发电机的集力器，两叶桨轮轴水平使用时可使飞机在产生升力同时产生推进力，使飞机垂直升转平飞再转垂直降的飞行功能，是多用途的航空、航海理想的推进器。

Description

双轴叶桨轮气流体液流体集力升力推力器

技术领域

本发明的是一种圆柱型双轴叶桨轮，所述叶桨轮如被外动力托动利用气，液流体做功可把旋转机械功转化为推进力的推进器，如用有压力的气流体或液流体从设有导流板的入口端流入经导流板直接向叶桨轮做功使叶桨轮旋转化为机械能的集力器功能，是气流体、液流体力转化旋转机械功的集力器，也是把机械旋转功利用气、液流体转化为推进力的推进器属于航海、航空等技术领域。

背景技术

始于1752年螺旋桨诞生应用至今已经历了263年历程，螺旋桨作为唯一的集力推进器已为人类的生产生活实现工业化，推动人类社会经济发展，为造福于人类做出了不朽功勋。

进入21世纪我国的航海航空业得到快速发展，新型飞机和舰船正向着节能、环保、高航速、高机动性趋势发展，针对现在广泛应用的螺旋桨推进器己不能满足现代科技发展的需要，为此本发明的这种圆柱型双轴叶桨轮集力、升力推进器，是风能发电、水能发电、海洋能的新型集力器，是舰艇、船舶、飞机的理想的推进器。由于相同的两轴叶桨轮，轴向平行安装在同一条直线的钢架上，两叶桨轮反方向运转，反作用力自行抵消，在低、中、高速运转时，都安全可靠平稳噪声低，不仅满足了现代高航速发展需要也是潜艇隐身航行最佳的推进器。两叶桨轮经导流板把气流体或液流体垂直流向叶桨做功受力面积大，叶桨背面无背压、无磨察是使用寿命長、节能环保高效的推进器。

发明内容

进入21世纪随着高科技的顺猛发展，由其是我国在航海航天科技领域向着高科技领域进军的热潮中已突破了西方对我国的技术封锁，力争自主创新发明创造了续续多多的新材料、新技术和重大高科技项目，用自主创新功克重多高科技的技术难题，使我国航海航天技术得到了飞速发展，现己接近或赶超发达国家之列。要领先就要发展，当务之急就是要经的起，有效的提高航海航行和航空飞行速度、确保安全可靠、力争节能环保的严峻挑战。更凸显出发明创造新型集力器推进器尤为为重要。

本发明的目的就是针对现在广泛使用的螺旋桨推进器和集力器存在的体大、身重、运转震动大，高速性能差、制造复杂成本高，在高速运转时容易产生涡流失速，无法满足舰船飞机向着高转速、运转平稳、安全可靠、节能环保理念的发展趋势。特别是应用在风力发电机上，本来就重心超高、集风螺旋桨直径超大，向后倾斜力很大还要坠上一个中型几十吨、大型几百吨重的变速器和发电机组，给支撑及基础加大了很大力学负荷给安装需超大型吊车吊装，同时给正常运营、维护埋下安全隐患。水能、海洋能的发电领域也存在同样的问题制约着清洁能源的发展。

为解决传统螺旋桨集力做功时和推进力做功时的不足，本发明一种圆柱型双轴叶桨轮集力、升力、推力器用来弥补不足。

本发明解决的第一个技术问题是：圆柱型双轴叶桨轮装在一直线的框架上两叶桨轮反向旋转自行消除了反作用力无震动，在低中、高速运转时都安全平稳可靠。

本发明解决的第二个技术问题是，流体经导流板直接垂直向两个叶桨轮轴外侧半圆上的叶桨作功，做功受力面积大、做功动力距大，两叶桨无背压无磨擦，使用寿命长转化效率高。

本发明解决的第三个技术问题是，双轴叶桨轮用作风力发电的集力器时可把两叶桨轮下轴各连接一台发电机组的变速器动力输入轴上，两台最重的变速器和发电机组安装在地平面上的转盘的动盘上，把两圆柱叶桨轮中心立管内圆孔上下轴承内套，插接在固定在转盘中心的定盘及基础上的直立轴的上下轴承位上，使圆柱型两叶桨轮站立在中心立轴的左右两边，形成三轴在一条直线，两圆柱型叶桨轮可与底部的动盘同步以中间立轴为圆心旋转三百六十度，实现叶桨调整最佳风向角度，优于螺旋桨的是免去了吊装超大、超重、超高的发电机组，其优点在于两叶桨轮下轴轴承与笨重的变速器发电机组固定在转盘的动盘上，全部重量都垂直传给动盘经压力轴承传给与基础一体的定盘体上，笨重的机组反而变成了高高站立着的叶桨轮的配重总之整个发电机设备设施均显稳定安全可靠凸显风电发展超大型化的潜力。

本发明觧决的第四个技术问题是，两圆柱型叶桨轮安装在舰船前端中心位置把导流板尖角向前减小海水阻力。以据吃水深度设计装配的叶桨轮竖立安装，当舰船满载时，叶桨轮全部在水下也叶桨受力面积最所产生推进力最大以满足满载的安全运行，当舰船空载时叶桨轮随着吃水的减少而在水下的叶桨也同步减少，大部叶桨露出水面在空气中运转大大减少了阻力实现了节能降耗。分别调整两叶桨轮的转速或转向都可灵活精准的实现左右转向也可原地三百六十度转圈优于舵的功能同可取消舵。

本发明解决的第五个技术问题是，圆柱型双叶桨轮产生推进力同时产生升力，是理想的航空推进器，把两组圆柱型双叶桨轮，轴向水平分別安装在可旋转机翼的飞机，把机翼前面向上旋转九十度，飞机可垂直起飞和垂直降落，用简单的停机砰代替投资具大的机场。

本发明解第六个技术问题是，由于圆柱型双轴叶桨轮集力功能较全，叶桨做功受力面积大、受力基本垂直、传力直接、动力距大具备了低、中、高速运转时都安全、灵活、平稳，适应较低或较高压力的流体的机械功转化如：蒸汽发电、气压、液压泵或马达等是节能环保高效的转化设备，

本发明的有益效果是：为更好的展示本发明具有续多优点，能够简显易董更详细了解本发明的目的及中心思想和解决的技术问题，再简要续述一下，关于本发明的圆柱型双轴叶桨轮，其特征在于它具备了一机多用，可运用多个技术领域、多门类多个关键科技项目上，更凸显军事用途等特点，无论用作集力器、升力器、推进器和各种流体泵和流体马达等都能改善或消除有它所代用设备的不足和存在的难题，为设备向着大型化发展打下了基础，是一款制造简单、用材易取、造价低廉、运行安全平稳可靠、寿命長、节能降耗环保。

这款圆柱型双叶桨轮推进器两尾翼内侧构成内尖角，可直接竖向插装在潜艇前面向前的尖角上，利用封闭两叶桨轮前部内侧半径区域的左右两立板形成的尖角，来分流迎头流来的水并高速分流导向左右两侧的叶桨轮上，使叶桨区域水流速即快又丰富为叶桨轮快速大量吸入，确保了量大快捷的向后抛出并产生向前的具大推力，即使在超低速运转时也能满足潜艇超隐蔽航性行功能，由于两叶桨轮基本垂直向后推水，加上有效推水平面积大、叶桨背后无背压、无磨擦力的消耗，为此明显的提高了推进效率，因为两叶桨轮上两轴和下两轴都安装在一个固定机架上并在一条直线上，两叶桨轮反向旋转自动消除了反作用力所以在低、中、高速运转时都平稳、安全、可靠、无噪声是保证潜艇隐蔽航行的理想推进器。

本发明的圆柱型双轴叶桨轮用于风力发电机集力器时，显示出一特意功能，就是利用封闭两叶桨轮前内侧半径区域的立式左右两导流板上，竖向各开一长方型过风口并安装调整过风量的开关板，两板各装一个可轴向旋转角度的集力叶桨片板，当大风强力推动叶桨片板向后旋转转时推动了与叶桨片板同轴的杠杆推动开动开关板开启或调整大小过风量，自然风越大过风口开启随着增大，进入过风口的风直接流向迎面而来的两叶桨轮内侧半径区域的叶桨上迫使叶桨轮减速，实现了不用增加任何机构，在超级大风的情况下都能安全可靠的正常发电，并且可自动无级调整叶桨轮的出力、保证恒速发电。

附图说明书

图1是本发明的圆柱型双轴叶桨轮气流体、液流体集力器、推进器的未装两叶桨轮两端面密封板，是用来展示双叶桨轮结构示意图。

图2是本发明的双轴叶桨轮推进器以轴向水平安装在飞机的左右机翼上，用来展示飞机平行飞行模式的示意图。

图3是本发明的双轴叶桨轮推进器，装配在可旋转机翼的飞机左右机翼上飞机的机翼水平向上旋转九十度时，用来展示飞机垂直起飞模式的示意图。

图4是本发明的双轴叶桨轮展示可作空气泵、液压泵、气马达、液压马达模式示意图。

图5是本发明的双轴叶桨轮展示可作蒸汽轮机、水轮机、气、液流体泵、马达和可垂直起飞的航空飞行推进器的示意图。

图6是本发明的圆柱型双轴叶桨轮集力器展示作风力发电集力器模式示意图。

具体实施方式

图1所示，为圆柱型双叶桨轮，轴向水平排例的推进器，它包括(如图1中的标示识1)是固定(如图1中的标识6、7、5)两叶桨轮轴和两轴间距中心的旋转中心轴，(如图1中的标识2、3)是上下两叶桨轮，(如图1中的标识4)是密封上叶桨轮下半径区域和下叶桨轮上半径区域并把所密封区域的流体导流向上叶桨轮的上半径的叶桨上做功和下叶桨轮上半径的叶桨上做功，(如图1中的标识2、3)是上叶桨轮和下叶桨轮，(如图1中的标识、8、9)分别是上下两个导流尾翼组成。为了能清楚的看到双轴叶桨轮的结构和装配方式未刲闭两叶桨轮的两端面，正常使用时应该密刲特此说明。

如图2所示，为圆柱型双轴叶桨轮推进器它包括(如图2中的标识1)是固定上叶桨轮轴和下叶桨轮轴和两轴间距中心的可旋转的中心轴(如图2中的标6、7、5)，两叶桨轮的内侧半径区域用(如图2中的标识4)密封并把所密封区域的流动体导流向两叶桨轮外侧半径的叶桨上(如图2中的标识2、3)做功后的流体经(如图2中的标识8、9)两尾翼抛出，(如图2中的标识10、11)表示上叶桨轮逆时针旋转做功、下叶桨轮顺时针旋转做功，通过如图2所示，上下两叶桨轮反向旋转同时都是从前边吸入大量空气快速向后推进并吐向(如图2中的标识8、9)经过上下导流尾翼向后快速抛出，由于空气流速较快大部分空气被抛出只有极少部分空气进入上叶桨下半径和下叶桨轮上半径区域内，形成低压涡流，在后边吸入通过半圆密封罩的定向导流作用在前边吐出形成低压循环往复，使上下两叶桨轮向前旋转的内侧半径力小，向后旋转的上边缘和下边缘力很大，说明两叶桨轮每周旋转力都不均匀，为此两叶桨轮必须安装在一个固定架上的一条直线上，实现一直线上的两个大小相等，方向相反的反作用力可自行抵消，保证了双叶桨轮在低、中、高速运转时都安全、平稳可靠。

如图3所示的为，圆柱型双轴叶桨轮推进器，它包括(如图3中的标识1)是水平部置模式用来固定左边叶桨轮轴(如图3中的标识6)右边叶桨轮轴(如图3中的标识7)和两叶桨轮轴间距中心的旋转中心轴(如图3中的标识5)用来调整两叶桨轮推进力的角度，水平排例的两个圆柱型叶桨轮的内侧半径区域用(如图3中的标示4)导流扳密刲并把密刲的流动体导向(如图3中的标识2、3)左右叶桨轮上做功，(如图3中的标识11、10)显示左右两叶桨轮外侧半径叶桨都是从上边吸入大空气快速推到下边吐出经(如图3中的标示8、9)导流尾翼高速向下抛出，两叶桨轮同时产生等量的升力。如果把相同的两个图3所示的圆柱型双轴叶桨轮装配在能旋转机翼的飞机上，当飞机的两个机翼在水平于地面时，把两个机翼的前面向上旋转九十度即图3所示的飞行模式就是垂直飞行模式，当飞机垂直升到接近正常飞行高度时，再把两机冀上边向前逐步旋转变为即向上又向前飞行模式代向前飞的速度使 机翼产生的升力满足飞机的正常飞行时可把机翼转平，反之可实现直升直降功能，用停机砰取代投资具大的机场将成为现实。

如图4所示为，双叶桨轮它包括(如图4中的标识1)用来固定(如图4中的标识6、7)两叶桨轮轴和两叶桨轮轴间距中心(如图4中的标识5)中心旋转轴的固定架，三轴安装在同一个机架上并在一条直线上，上叶桨轮的下半径、下叶桨轮的上半径区域用(如图4中的标识4)密刲同时把所密刲的流动体导流到(如图4中的标识2、3)上叶桨轮的上半径叶桨上、下叶桨轮的下半径叶桨上做功，(如图4中的标识10、11)显示上下两叶桨轮外侧叶桨，在(如图4中的标识12)进入的流动体经(如图4标识4)导流到上叶桨轮上半径的叶桨上、下叶桨轮的下半径叶桨上做功，使上叶桨轮逆时针旋转、下叶桨轮顺时针旋转做功后的流动体经导流尾翼(如图4中的标识8、9)流向(如图4中的标识13)流出完成流动力转化为旋转力的做功过程。根据本发明的圆柱型叶桨轮的结构原理或者转化过程可知，是一机多用途集力器是卧式风力发电、蒸汽轮发电、水轮机发电、朝汐能发电、也适应做液压马达、空气马达等设备的集力器，用外力托动两叶桨轮可作卧式水泵、空气泵、液压泵等设备。

如图5所示为，立式双叶桨轮气流体、液流体的集力器也是气流体、液流体的泵反之可作马达使用与如图4所述的卧式做功和立式做方式一同外其它功能性能都向同。

如图6所示为，立式圆柱型双叶桨轮集力器和气流体、液流体推进器，它包括用来固定(如图6中的标识7)左叶桨轮轴、(如图6中的标识6)右叶桨轮轴和两叶桨轮轴间距中心的旋转中心轴(如图6中的标识5)固定在一机架上(如图6中的标识1)用来密封两叶桨轮内侧的半径区域(如图6中的标识4)导流板把所密封的流动体导向(如图6中的标识3、4)两叶桨上，在流动体的作用力的推动下，直立的两叶桨轮的外侧叶桨都向后旋转，做功后的流动体经(如图中6的标示8、9)两个尾翼的导流向后方，完成流动体转化成旋转的机械能过程，接合立式双叶桨轮的结构和工作原理不难看出，它不仅是最佳的集力器、更是理想的推进器。

立式圆柱型叶桨轮作风力发电的集力器(如图6中的标识5)是中心轴下端固定在基础上，中心轴上端的轴承安装在(如图6中的标识1)的中心嵌固的轴承内套内与两侧的(如图6中的标识6、7)两个圆柱型叶桨轮轴都固定在一个机架并在一直线上，两叶桨轮以中心轴为圆心可三百六度旋转，在尾翼(如图6中的标识8、9)的风力的作用下可向左或向右旋转以获得最佳风的集力角度。两台发电机组分别安装在叶桨轮轴的下端，发电机组的动力输入轴与叶桨轮下端的动力输出轴连接，当风吹向(如图6中的标识4)导风罩时被两导风板分别导流向(如图6中的标识2、3)两叶桨上与叶桨正前方吹来的风一齐向叶桨做功，叶桨做功的有效面积获得的风是它有效面积的倍数，况且是接近垂直的风力推动叶桨，叶桨又以杠杆的方式推动叶桨轮轴旋转发电。站在力学结构的角度上不看难看出，本发明的立式圆柱型叶桨轮风力发电，立式叶桨轮后倾向力大大减少，把最重、最大、最值钱、最容易出故障的变速器和发电机组从传统运用方式的高空搬到了地面，不仅重心最低同时还具备了为叶桨轮做配重的功能，使安装、运营、维护更便捷、安全、可靠，为风电机组大型化大力发展风电产业打下了基础开创了新途径。

如图6所示的立式双叶桨轮推进器，凸显应用在舰船上的优势，安装在舰船的最前头中心尖上，用立式圆柱型叶桨轮的前导流板形成的尖角代替舰船的前中心尖角，通过导流板把中心部位的海水分流给两侧的叶桨轮上，不仅减少了阻力同时加快了叶桨轮区域水的流速，在发动机的驱动下直立的两叶桨轮，同时向后快速旋转，叶桨在前边吸入大量海水快速向后吐出产生具大的推进力，实现舰船的高速航行，可加快左边叶桨轮的转速，舰船向左转向，加快右侧叶桨轮转速舰船向右转向，转向时灵活、快捷、精准机动性强，同时省去了装在舰船尾的舵，叶桨轮直立在舰船的前沿，以据舰船的吃水深度装配叶桨轮在水下的作功深度，舰船满载时叶桨轮的做功叶桨全部在水里是生产推进力最大，当舰船空载时大部分叶桨随船体露出水面虽然也和水下的一同旋转但是不受水的阻力只有很少的空气阻力，是节能 降耗的理想推进器。

以上所述仅为本发明的圆柱型双轴叶桨轮集力器、升力推进器的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明原理范围之内，所作的任何修改、同等替换、改进等，都应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种圆柱型双轴叶桨轮气流体、液流体集力、升力、推力器，它包括两个相同的轴，水平安装在一个方框架内，两轴两端头各装有固定叶桨的圆盘，圆盘以九十度等分圆嵌固着四片或多片平板叶桨，形成圆柱型叶桨轮，两叶桨轮轴内侧有导流板密封，流体经导流板直接向两叶桨轮轴的外侧半径叶桨做功，排例在左边的叶桨轮向顺时针旋转，排例在右边叶桨轮向逆时针旋转，两叶桨轮反向旋转并安装在一条直线的框架上，反作用力自行抵消，使两叶桨轮运转安全平稳。所述双轴叶桨轮推进器是理想的水泵、气泵、液压泵、液压马达、气压马达、舰船、潜艇、气垫船、飞机的推进器，也是水能发电机、风能发电机、蒸汽轮机、潮汐能发电机、海流能发电机的集力器。

总知所述圆柱型叶桨轮推进器、集力器无论是用于空中飞行还是海上航行都有显著的军事用途。

2.根据权利要求1所述的圆柱型双轴叶桨轮，是风力发电机最佳的风力集力器，两个相同的圆柱型叶桨轮左右竖立安装在竖立的一方框架内，方框上边框中心和方框下边框中心都嵌固着轴承内套用来插装，固定在基础上的支撑立柱轴的轴承位上，两个圆柱型叶桨轮排例在支撑立柱轴的左右两边，并且两叶桨轮以支撑立柱轴为中心可三百六十度旋转的同时三轴保持在一条直线上，在两叶桨轮轴距线中心位置垂直向后装有尾翼，用来调整风向集力最佳角度，由于两叶桨轮固定在一直线上自行抵消了反作用力，两叶桨轮在低、中、高速运传时均安全平稳噪声低，其优点是把最重的变速箱和发电机都装在地面的转盘上可经过转盘的动盘与定盘间的圧力轴承直接把重量传给地面基础，同时为竖立向上的圆柱型叶桨轮配重功能，大大减小了风力对双轴叶桨轮和支撑架的倾向力，取消了超高空吊装超重发电机组的安装难题，为风力发电机组大型化打下了基础。

3.根据权利要求1所述圆柱型双轴叶桨轮集力器用在水能发电机上凸湿优势，可把发电机组安装在叶桨轮轴的上端面，叶桨轮直立向下，两叶桨轮左右排例前面用导流板密封两叶桨轮轴内侧轴间距区域，同时把被密封的水经导流板直接向叶桨轮上做功，由于两叶桨轮反方向运转并安装在一条直线上，自行抵消旋转反作用力，所以圆柱型叶桨轮集力器可在低、中、高速运转时都安全平稳噪声低，在水压低、中、高条件下都能发挥较好的发电效率。

4.根据权利要求1所述的圆柱型双轴叶桨轮推进器适合用作舰船、潜艇的推进器均可安装在舰船的前部和后部使用，如果加快右边的叶桨轮转速，舰船向右转弯，加快左边叶桨轮转速，舰船向左转弯，不仅省去了舵还实现了控制航线精确转弯灵活，快捷，由于叶桨轮直立安装可随着载重量的大小自动调整叶桨轮在水中做功的有效做功面积的大小，实现了节能减排，两叶桨轮固定在一条直线上反向旋转自动扺消反作用力，使叶桨轮在低、中、高速运转时都安全平稳噪声低，有利于潜艇的隐藏，是潜艇理想的推进器也可大大提高舰船的航行速度。

5.根据权利要求1所述的圆柱型双轴叶桨轮推进器，是气垫船理想的动力源，叶桨与气流受力直接面积大，双轴叶桨轮安装在一条直线上并反向运转自动消除了反作用力，高速超高速运转噪声低、安全、平稳可靠，机动性好提速快等优点。

6.根据权利要求1所述的双轴叶桨轮推进器更适合应用在飞机上，它产生升力同时生产推进力。如果把两组双轴叶桨轮，以两叶桨轮上下轴向水平，分别安装在可旋转机翼的飞机上，能使飞机垂直升转向前平飞、向后平飞和平飞转垂直降的飞行功能，凸显出飞机的垂直升起飞和垂直降落的安全可靠性能，可用简单的停机砰来取代投资具大的机场，让低空飞行取代小汽车出行，为飞机飞行走进千家万户打下基础，快速有效的推动真正民用民航业的发展。

7.根据权利要求1所述的圆柱型双轴叶桨轮集力器用来对海流能集力发电是解决利用丰富的海流能的有效措施，其优点是把圆柱型双轴叶桨轮竖直向下，插入海水海流区域收集海流能，通过两叶桨轮轴上端传递给与叶桨轴连接并且安装在海平面以上平台的发电机组上转換成电能，因为平台是固定在四面支撑壮域锚绳上显得安全稳固，加上双柱叶桨轮的两轴安装在一条直线上两叶桨轮反向运转自行消除了反作用力，无论低、中、高速运转都显得安全平稳可靠，所以利用双叶桨轮集力器是发展海流能发电大型化的必然趋势。

8.根据权利要求1所述的圆柱型双轴叶桨轮集力器用于汐朝能发电是解决朝汐水头高低大小不均发电稳定性和发电效率低的难题，因为圆柱型叶桨轮可直接安装在进水道囗或出水道囗上，叶桨轮垂直向下插入海水中，叶桨轮的两轴上端各连接着发电机组，当水头低时，叶桨在水中受力面也低，上部叶桨在水上空气中无阻力，水中受力叶桨在导流板的作用下流水可垂直向叶桨做功，所以在低、中、高水头时都能稳定发电。

9.根据权利要求1所述的圆柱型双轴叶桨轮推进器是水泵、液压泵、空气压缩机的理想叶桨推进器，双轴叶桨轮自行消除了反作用力，在低、中、高速时都运转安全平稳可靠，叶桨与气液流体受力面积大，受力直接转化效率高，是实现气力、液力泵安全、稳定、可靠、节能、使用寿命长效高的有益措施。

10.根据权利要求1所述的圆柱型双轴叶桨轮集力器，是蒸汽轮发电机、气动马达和液压马达的理想集力器，双轴叶桨轮安装在一条直线上并反方向运转时自行消除了转动的反作用力，使两叶桨轮在低、中、高速运转时都安全平稳。叶桨轮做功时其优点是叶桨与气、液流体受力面积大，受力直接适应压力范围大在接受低、中、高压气、液流体时都能安全稳定运行，转化效率髙、使用寿命长、节能环保。