CN104975942A - 一种多台驱动装置组合产生组合驱动力的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可无限增加驱动装置和载荷量的飞行器，其驱动装置以三角形排列，组成三角形驱动装置模块；三角形驱动装置模块中的相邻驱动装置之间的空间距离优选为相等；以三角形排列的驱动装置模块为基础向空间方向映射排列组合成由多台驱动装置组成的驱动装置组合体；驱动装置组合体中驱动装置的数量为N台，N≥3，飞行器可以根据飞行环境和载荷需要确定飞行器的尺寸、形状及驱动装置的数量。本发明改进了飞行器，尤其是具有多台驱动装置驱动的飞行器的传统结构布局方式，得以无限增加驱动系统进而提升飞行器的飞行性能及载荷能力。

Description

一种多台驱动装置组合产生组合驱动力的方法及系统

技术领域

本发明属于航空器驱动装置、航船驱动装置、挖掘或掘进机械驱动装置、发电机组、组合光源、风力装置、喷淋喷雾网等领域使用的器械。本发明可广泛应用于航空航天、工业、农业、环保、消防、城建、科技以及其他需要装置组合工作的领域。

背景技术

多台驱动装置以组合方式工作可以产生更强大的驱动力，目前，以发动机组为例：在组合发动机等装置中，大多采用串列式、直线式、方形、环形等排列方式。这种方式受限于组合体中发动机之间连接方式繁琐，发动机之间会产生不必要的空间、空隙，导致组合装置的体积、重量增加。组合体中不同位置发动机之间互相连接固定的部件系统力学结构分力不均匀而导致组合体(系统)中应力集中，无限累加发动机最终会导致连接结构崩溃，因而不能无限增加组合体中发动机数量。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种多台驱动装置组合产生组合驱动力的方法，使得在单位体积内能够容纳更多的驱动装置，通过该方法制造的多台驱动装置组合产生组合驱动力的系统，优化了组合体力学结构，可以无限良性扩展，加以配合精简轻便的安装方式因而组合装置可以产生强大驱动力的同时又具备体积小、重量轻、连接强度高、载荷能力强大等特点。

本发明的基本原则是驱动装置以三角形排列，组成三角形驱动装置模块；优选组合方法为相邻驱动装置之间的空间距离相等；以三角形排列的驱动装置模块为基础向空间方向映射排列组合成由多台驱动装置组成的驱动装置组合体；驱动装置组合体中驱动装置的数量为N台，N≥3。驱动装置组合体中相邻驱动装置之间距离≥0；驱动装置组合体中，驱动装置的数量可以根据需要有所增减；驱动装置组合体排列方法中各三角形模块组合的重合处可视为共用位置。

本发明中驱动装置映射排列组合方法可由以下几何方法表述，所示三角形ABC为等边三角形，以等边ΔABC的BC边为轴作出ΔABC的轴对称等边ΔBCD构成菱形ABCD，分别沿AB、BD、CD、AC向两边反向延长，截得与菱形边长相等的边，连接相应点，构成无数菱形，形成菱形网块，然后将所有菱形的短对角线连接起来，形成无数个等边三角形构成的几何结构。

本发明中驱动装置另一个映射排列组合方法还可由以下几何方法表述，三角形ABC为等边三角形，分别以A、B、C三点为中心对称点做出ΔABC的中心对称ΔADE、ΔCFG、ΔBHI、分别以D、E、F、G、H、I点为中心对称点做出等边Δ......以此类推可以得到无数个等边三角形构成的几何结构。

空间结构中，多台驱动装置以三角形模块为基础，通过不同的立体几何布局构建由N台驱动装置组成的组合体，N≥3。构建方法：三角形ABC为等边三角形，以三角形中的任意一个顶点或者边长为中心对称点或者对称轴均可做出其立体对称三角形，以此类推，可以得到由无数个等边三角形构成的立体几何结构。

以上几何结构方案中的各节点为驱动装置的优选位置。

根据不同需要，驱动装置组合体中驱动装置的数量及安装节点的位置在不违背原理的基础上可任意设置。在保证组合体运行安全稳定的基础上，每个三角形模块中的驱动装置也可以根据结构需要有所增减。此外，根据不同需求可以选择安装相同规格、相同功能的驱动装置也可以选择安装不同规格、不同功能的驱动装置。

驱动装置之间由连接件连接，连接件可采用但不限于骨架、面状体或面状体镂空等。所述连接件可以单独制成或安装于面状、骨架状结构中。驱动装置之间如果以骨架方式连接，可以是固定连接，也可以是活动连接。驱动装置之间如果以面状体或面状体镂空方式连接，驱动装置可以直接安装其表面，也可以镶嵌安装于其镂空空间中。

本发明的驱动装置系统中驱动装置可以分别连接驱动力转换装置将驱动力转换为对外的输出作用力，也可以将驱动装置系统中的驱动装置产生的驱动力组合后，连接驱动力转换装置将驱动力转换为对外的输出作用力。

依据现有技术领域，本发明中的驱动装置优选为发动机，发动机可以连接螺旋桨、变速器、牵引器、掘进装置等装置。

下面以驱动装置视为发动机为例，发动机由面状或骨架结构固定，该方案构建的装置根据用途可安装不同种类或型号的发动机。可对发动机单独控制，也可组合或混合控制。该方案构建的装置根据需要，发动机可以单独工作、部分组合或者全部组合工作。

本发明方案构建的装置中的每台发动机可以将发动机产生的动力转化后组合输出作用力，例如，发动机连接螺旋桨，把动力转化成风力或水力之后组合成强大的风力或水力。

本发明方案构建的装置中可将多台发动机的力全部组合或部分组合后由总轴输出。例如，发动机可由传动装置将力通过传动轴传动皮带、气、液力传动等方式将力传导给总轴，由组合输出轴输出作用力或连接力转换装置输出作用力。

本发明优选方案除用于搭载发动机之外，还可用于搭载发电机、发光源、喷头或其它需要组合工作的装置，且系统中去除驱动装置占用的区域以外的区域均可作为其他装置的安装或承载区域。

附图说明

以下结合附图对本发明的几个优选实施方式进行简单介绍：

图1是本发明的驱动装置排列布局方法示意图；

图2、图3是本发明的驱动装置排列布局平面几何表述示意图；

图4是本发明的驱动装置排列布局立体几何布局示意图；

图5是本发明的实施例中驱动装置以等边三角形排列组合布局示意图；

图6是本发明的实施例中驱动装置以菱形组合布局示意图；

图7是驱动装置组合体布局的一个实施例示意图；

图8是驱动装置组合体布局的另一个实施例示意图；

图9是本发明实施例的优选骨架连接示意图；

图10是本发明实施例的优选面状体安装示意图，其中，图10a为俯视图，图10b为侧视图；

图11是本发明实施例的优选面状体镂空安装示意图，其中，图11a为俯视图，图11b为侧视图；

图12a和图12b是本发明的优选驱动力输出方式示意图。

01-三角形驱动装置模块 02-节点 03-映射体 04-骨架 05-驱动装置06-面状体 07-镂空区域 08-驱动力转换装置 09-传动装置 10-组合力输出轴 11-几何结构参考线 12-驱动力输出轴

具体实施方式

本具体实施方式提供了一种多台驱动装置组合产生组合驱动力的方法，使得在单位体积内能够容纳更多的驱动装置，通过该方法制造的多台驱动装置组合产生组合驱动力的系统，优化了组合体力学结构，其组合体可以无限良性扩展，加以配合精简轻便的安装方式因而组合装置可以产生强大驱动力的同时又可以兼备体积小、重量轻、连接强度高、载荷能力强大等特点。本具体实施方式还提供了驱动装置组合系统的连接方式的优选方案。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

请参考图1-图4，本具体实施方式提供的驱动装置组合产生组合驱动力的方法是驱动装置(05)以三角形排列，组成三角形驱动装置模块(01)，优选组合方法为相邻驱动装置(05)之间的空间距离相等，如图1中粗实线区域为等边三角形，其三个顶点，即节点(02)处可视为驱动装置(05)的安装位置；以图1中三角形上排列的驱动装置三角形模块(01)为基础向空间方向映射排列组合成由多台驱动装置(05)组成的驱动装置(05)组合体；驱动装置(05)组合体中驱动装置(05)的数量为N台，N≥3。其中，(03)为几何结构中三角形的映射体，(11)为几何结构参考线。

多台驱动装置组合的平面优选方法具体可用以下几何方法表述：如图2，三角形ABC为等边三角形，以等边ΔABC的BC边为轴作出ΔABC的轴对称等边ΔBCD构成菱形ABCD，分别沿AB、BD、CD、AC向两边反向延长，截得与菱形边长相等的边，连接相应点，构成无数菱形，形成菱形网块，然后将所有菱形的短对角线连接起来，形成无数个等边三角形(03)构成的几何结构。

多台驱动装置组合的另一个平面优选方法具体可用以下几何方法表述：如图3，三角形ABC为等边三角形，分别以A、B、C三点为中心对称点做出ΔABC的中心对称ΔADE、ΔCFG、ΔBHI，分别以D、E、F、G、H、I点为中心对称点做出等边三角形，以此类推可以得到无数个等边三角形(03)构成的几何结构。

多台驱动装置组合的立体优选方法可用以下几何方法表述，如图4，三角形ABC为等边三角形，以三角形中的任意一个顶点或者边长为中心对称点或者对称轴均可做出其立体对称三角形(03)，以此类推，可以得到由无数个映射等边三角形(03)构成的立体几何结构。

以上所有几何结构中的各节点(02)视为驱动装置(05)的安装位置。根据实际需要，可在节点(02)处选择性安装驱动装置(05)。

如图5所示本发明驱动装置组合体的最基本的三角形布局结构，优选地，采用等边三角形布局，即相邻驱动装置(05)之间的空间距离相等。

如图6所示为本发明驱动装置组合体的菱形布局结构，即两个等边三角形组合而成，重合处为驱动装置(05)共用位置。

图7是本发明的一个驱动装置组合体示意图，本图是由图3演变而来。图8是本发明的另一个驱动装置组合体的示意图，由图2演变而来。本发明的优势在于，根据实际需要，可以选择性在节点(02)处安装驱动装置(05)，从而达到理想效果。

本发明中，驱动装置(05)按照现有技术优选为发动机，发动机可以连接螺旋桨、变速器、牵引器、掘进装置或其它装置。本具体实施方式还提供了驱动装置组合产生组合驱动力系统的优选连接方式：如图9所示，驱动装置(05)之间以骨架方式(04)连接，可以是固定连接，也可以是活动连接；如图10a所示，驱动装置(05)之间以面状体连接，驱动装置(05)可以安装在面状体(06)表面，见图10b；如图11a所示，驱动装置(05)之间以面状体镂空方式连接，即驱动装置(05)安装在面状体内镂空区域(07)，见图11b。

驱动装置组合体中的驱动装置(05)可以是相同规格、相同功能进行组合，也可以是不同规格、不同功能进行组合。此外，驱动装置系统中驱动装置(05)可以分别连接驱动力转换装置(08)通过驱动力输出轴(12)向外输出驱动作用力，见图12a，也可以将驱动装置系统中驱动装置(05)产生的驱动力组合后，连接驱动力转换装置(08)通过组合力输出轴(10)向外输出驱动作用力，见图12b，其中(09)为传动装置。

值得提出的是，本发明优选实施方案除用于搭载发动机之外，还可用于搭载发电机、发光源、喷头或其需要组合工作的装置，且系统中去除用于安装驱动装置所占据的区域以外的区域还可以作为装置或系统的安装区域。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽范围。

Claims (13)

1.一种多台驱动装置组合产生组合驱动力的方法，其特征在于：

a.驱动装置以三角形布局排列，组成三角形驱动装置模块；

b.以三角形排列的驱动装置模块为基础向空间方向映射排列组合成由多台驱动装置组成的驱动装置组合体；

c.驱动装置组合体中驱动装置的数量为N台，N≥3。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：三角形驱动装置模块中的相邻驱动装置之间的空间距离优选为相等。

3.根据权利要求1所述多台驱动装置组合产生组合驱动力的方法，其特征在于：所述映射排列组合的优选方法可用以下几何方法表述，三角形ABC为等边三角形，以等边△ABC的BC边为轴作出△ABC的轴对称等边△BCD构成菱形ABCD，分别沿AB、BD、CD、AC向两边反向延长，截得与菱形边长相等的边，连接相应点，构成无数菱形，形成菱形网块，然后将所有菱形的短对角线连接起来，形成无数个等边三角形构成的几何结构。

4.根据权利要求1所述多台驱动装置组合产生组合驱动力的方法，其特征在于：所述映射排列组合的优选方法可用以下几何方法表述，三角形ABC为等边三角形，以三角形中的任意一个顶点或者边长为中心对称点或者对称轴均可做出其立体对称三角形，以此类推，可以得到由无数个等边三角形构成的立体几何结构。

5.根据权利要求1至4任一项所述方法，其特征在于：几何结构中的各节点视为驱动装置的位置，重合处视为共用位置。

6.根据权利要求1至5任一项所述方法，其特征在于：组合体中驱动装置的数量及安装位置可任意设置。

7.根据权利要求1至6任一项所述方法，其特征在于：驱动装置组合体中，三角形模块中的驱动装置的数量可以根据需要有所增减。

8.根据权利要求1至7任一项所述方法，其特征在于：驱动装置组合体中相邻驱动装置之间距离≥0。

9.一种根据权利要求1至8任一项所述方法，该方法特征在于：驱动装置之间由连接件连接，连接件可以采用但不限于骨架、面状体、面状体镂空或其他连接件。

10.一种根据权利要求1至9任一项所述方法，该方法特征在于：驱动装置之间如果以骨架方式连接，可以是固定连接，也可以是活动连接。

11.根据权利要求1至10任一项所述方法，其特征在于：驱动装置组合体中除去驱动装置占用的区域以外的区域均可作为其他装置的安装位置。

12.根据权利要求1至11任一项所述方法，其特征在于：驱动装置的驱动形式有：电力驱动、内燃机驱动、液力与液压驱动、气力驱动、人力驱动以及复合驱动。

13.一种多台驱动装置组合产生组合驱动力的系统，该系统包括由驱动装置根据权利要求1-12任一项所述方法组成的驱动装置组合体。