CN1789704A - 一种动力传输装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力传输装置及其方法，旨在提供一种多用途的利用叶片自转和公转相结合运转的动力传输装置。该动力传输装置包括叶片、叶片自转轴、叶片框架轮，还包括与叶片自转轴连接的自转控制机构，自转控制机构用于控制叶片自转轴的转速和旋转方向，使得叶片自转轴的旋转方向与叶片框架轮绕公转轴线的旋转方向相反，并且使得叶片自转轴的转速与叶片框架轮绕公转轴线的转速之比为1∶2。本发明适用于风电装置或水电装置的叶轮，为大输出功率的风电装置提供了一种新的研制技术，结合叶片上设置的太阳能电池，达到对绿色能源的双重利用。可作为一种船舶的推进装置，还可用于扑转翼飞行器的原地升空，对扑转翼直升机的研究提供了一种新的探索方向。

Description

一种动力传输装置

                          技术领域

本发明涉及一种用于输入或输出风能或水能的动力传输装置；同时，本发明还涉及使用上述动力传输装置的风力发电装置，扑转翼直升机，水力发电装置和船舶。

                          背景技术

利用叶片输入或输出风力或水力的动力传输装置的关键在于：如何在迎风/迎水时展现最大迎风/迎水面积，而在叶片逆风/逆水时展现最小受风/受水面积。在目前普遍使用的利用叶片输入或输出风力或水力的动力传输装置中，叶片一般被制造成具有一定弧度的螺旋状，这种形状的叶片在迎风/迎水时具有较大的受力面积，但在逆风/逆水时同样具有较大的受力面积，增加了整个动力传输装置的阻力，导致输入或输出风力或水力的效率不高。

中国专利公开(告)号CN：2067768，公开(告)日：1990年12月19日，发明创造的名称：叶片能自转和公转的风车，分类号：F03D3/00，该申请案公开了一种叶片能自转和公转的风车是一种具有新型结构的风车，属于风能开发利用技术领域。它由叶片(1)，风车主轴(2)，叶片自转轴(3)，挡杆(4)，上下框架(5)、(6)，变速箱(7)，发电机(8)，基座(17)等组成，由于叶片在自转轴的两边不对称，宽边受风面积大，这使叶片在顺风中靠着挡杆，在逆风中脱离挡杆，从而最有效利用风能，该风车结构简单、造价低廉，可直接驱动柱塞水泵抽水排灌，带动发电机发电等。其欠缺之处在于：该申请案在叶片顺风或逆风过程中都需要依靠“档杆”等来承受，叶片的变化幅度较大，其活动的自由度也大，因此在风车的运行过程中也容易引起杂声。缺少满足叶片自转的相关技术措施和方法。也不是一种真正意义的叶片自转。

目前的直升机都是固定机翼直升机，固定机翼存在迎风时受力面积小，升降力小，载重量不大的缺点。而扑转翼直升机是一种全新的设计理念，目前人们还处于探索阶段，尚无明确的对比参考资料。

目前，水力发电装置都采用涡轮，利用高速水流冲击涡轮将水力转换成电能，其上的涡轮叶片在逆水时具有较大的受力面积，导致输入水力的效率不高。

关于船舶，现有的船舶一般都使用燃料动力机械驱动螺旋桨。这样的船舶存在能量消耗大，污染严重的问题。

                           发明内容

本发明的主要目的在于提供一种利用叶片输入或输出风力或水力的动力传输装置，使得该动力传输装置的叶片在迎风/迎水时展现最大迎风/迎水面积，而在叶片逆风/逆水时展现最小受风/受水面积。

本发明的另一个目的在于提供一种使用上述动力传输装置的风力发电装置及其使用方法，使得该风力发电装置的叶片在迎风时展现最大迎风面积，而在叶片逆风时展现最小受风面积。

本发明的另一个目的在于提供一种使用上述动力传输装置的扑转翼直升机及其使用方法，使得该扑转翼直升机的叶片在迎风时展现最大迎风面积，而在叶片逆风时展现最小受风面积。

本发明的另一个目的在于提供一种用上述动力传输装置的水力发电装置，使得该水力发电装置的叶片在迎水时展现最大迎水面积，而在叶片逆水时展现最小受水面积。

本发明的另一个目的在于提供一种用上述动力传输装置驱动的船舶，使得该船舶的动力传输装置的叶片在迎风时展现最大迎风面积，而在叶片逆风时展现最小受风面积。

为了实现上述主要目的，本发明公开了利用叶片自转和公转相结合的动力传输装置。该动力传输装置包括叶片、叶片自转轴和叶片框架轮，所述叶片框架轮具有公转轴线并绕公转轴线旋转，在所述叶片框架轮的四周设置有一个或数个叶片，所述一个或数个叶片与各自的叶片自转轴固定连接，所述叶片自转轴与所述叶片框架轮转动连接，其特征在于：所述动力传输装置还包括与所述叶片自转轴连接的自转控制机构，所述自转控制机构用于控制所述叶片自转轴的转速和旋转方向，使得所述叶片自转轴的旋转方向与所述叶片框架轮绕公转轴线的旋转方向相反，并且使得所述叶片自转轴的转速与所述叶片框架轮绕公转轴线的转速之比为1∶2。

进一步，所述自转控制机构包括与公转轴线同心的公转轴套、固定在公转轴套上的公转齿轮、固定在一个叶片自转轴上的自转齿轮和固定在各个叶片自转轴上的自转轴同步齿轮，所述公转齿轮与所述自转齿轮之间通过环状齿形皮带传动，各个自转轴同步齿轮之间通过环状齿形皮带传动。

进一步，所述自转控制机构包括与叶片自转轴连接的自转电机和测量叶片框架轮绕公转轴线旋转速度的传感器，所述速度传感器与所述自转电机以有线或无线的方式连接。

进一步，所述叶片的表面设置有太阳能电池。

为了实现上述另一个目的，本发明公开了一种利用上述动力传输装置的风力发电装置及其使用方法。该风力发电装置包括传输风力的上述动力传输装置和发电机，所述动力传输装置的输出端与所述发电机的转轴直接或间接连接。该风力发电装置的使用方法包括如下步骤：把所述动力传输装置中的第1个叶片的自转角α(1)调整为零；调整其它叶片的自转角α(i)，使得其它叶片的自转角α(i)为公转角β(i)的一半；使自转角α(i)和公转角β(i)为零的叶片的叶片平面与风向垂直。

为了实现上述另一个目的，本发明公开了一种利用上述动力传输装置的扑转翼直升机及其使用方法。该扑转翼直升机包括直升机本体和对称地设置在直升机本体的左右两侧的扑转翼，所述扑转翼由上述动力传输装置构成，构成扑转翼的动力传输装置的叶片自转轴沿所述直升机的纵向延伸。该扑转翼直升机的使用方法包括如下步骤：把所述动力传输装置中的第1个叶片的自转角α(1)调整为零；调整其它叶片的自转角α(i)，使得其它叶片的自转角α(i)为公转角β(i)的一半；使自转角α(i)和公转角β(i)为零的叶片的叶片平面与水平平面平行；旋转所述动力传输装置的叶片公转轴。

为了实现上述另一个目的，本发明公开了一种利用上述动力传输装置的水力发电装置。该水力发电装置包括接受水流冲击的涡轮，其中，所述涡轮由上述动力传输装置构成。

为了实现上述另一个目的，本发明公开了一种利用上述动力传输装置驱动的船舶。该船舶包括船体、设置在船体上的螺旋桨和驱动螺旋桨的螺旋桨驱动装置，其中，所述螺旋桨驱动装置由上述动力传输装置构成。

与现有技术相比，本发明的优点是提供了一种真正意义的叶片自转和公转结合的动力传输装置，该动力传输装置的叶片自转轴的自转方向与叶片框架轮的公转方向相反，并且它们之间的转速之比为1∶2，使得该动力传输装置的叶片在迎风/迎水时展现最大迎风/迎水面积，而在叶片逆风/逆水时展现最小受风/受水面积，提高了整个动力传输装置的动力传输效率。利用该动力传输装置的风力发电装置、扑转翼直升机、水力发电装置和船舶等具有最佳的动力性能。

                          附图说明

图1是利用本发明的动力传输装置的第一实施例的风力发电装置。

图2是利用本发明的动力传输装置的第二实施例的风力发电装置。

图3是图1或2所述的动力传输装置的叶片初始相位角的调节原理图。

图4是图1实施例中，叶片在四个关键位置时，叶片的角度与受力运转的俯视示意图。

图5是利用本发明的动力传输装置的第三实施例的风力发电装置(显示公转轴与叶片框架轮之间转动连接)。

图6是风电装置叶片的公转轴垂直于风向且平行于水平面的结构图。

图7是运用这种动力传输装置的风力动力作推进动力船舶的示意图。

图8是运用这种动力传输装置原地垂直升空的航空器——扑转翼直升机叶片旋转平台结构的俯视示意图。

图9是运用这种动力传输装置原地垂直升空的航空器——扑转翼直升机正面视图的示意图。

图中：叶片公转轴1  叶片框架轮2  叶片3  叶片加强筋4  叶片自转轴5  叶片自转齿轮6  风向舵旋转环和齿轮的组合7  自转轴同步齿轮8  环状齿形传动皮带9  底座支柱10  伞型齿轮11  发电机12  刹车装置13  风向舵14  航空器旋转平台横梁15  发动机动力输入齿轮16  同轴齿轮17  反向转动齿轮组合18  叶片公转齿轮19  自转轴驱动电机20  公转速度传感器21  公转转速跟踪识别标记22  公转轴固定座23

                       具体实施方式

图1所示为本发明的动力传输装置的第一实施例。图1所示的动力传输装置包括叶片、叶片自转轴、叶片框架轮和叶片公转轴，所述叶片公转轴设置在叶片框架轮的中心、并与所述叶片框架轮固定连接，在所述叶片框架轮的四周设置有四个叶片(当然，也可以是一个叶片，二个叶片或其它)，所述叶片与各自的叶片自转轴固定连接(可以是一体形成，也可是焊接而成)，所述叶片自转轴与所述叶片框架轮转动连接(可以是轴承连接)，所述叶片绕各自的自转轴旋转，所述叶片框架轮绕叶片公转轴所形成的公转轴线(图中的虚线所示)旋转，所述动力传输装置还包括与所述叶片自转轴连接的自转控制机构，所述自转控制机构包括公转轴轴套、固定在公转轴轴套上的公转齿轮、固定在一个叶片自转轴上的自转齿轮和固定在各个叶片自转轴上的自转轴同步齿轮，所述公转齿轮与所述自转齿轮之间通过环状齿形皮带传动，各个自转轴同步齿轮之间通过环状齿形皮带传动。所述公转齿轮与所述自转齿轮的传动比为1∶2。由于所述自转控制机构具有上述结构，使得所述叶片自转轴与所述叶片公转轴的旋转方向相反，并且使得所述叶片自转轴的转速与所述叶片公转轴的转速之比为1∶2。

结合附图与具体实施方式对本实施例作进一步详细描述：参看图1，图中叶片公转轴1和叶片框架轮2作固定连接，叶片自转轴5安装于叶片框架轮2的外缘并可转动，叶片自转轴5居中于叶片3并作固定连接，叶片3的框架内设置有叶片加强筋4，根据叶片的结构强度决定叶片加强筋4的疏密，选用冲压钢丝网或直接用钢丝拉织成网或其它材料，叶片自转轴5与叶片自转齿轮6作固定连接，风向舵旋转环和齿轮的组合7与风向舵14连接且与底座支柱10作可转动连接(结合参看图1和图4)，叶片自转齿轮6与风向舵旋转环和齿轮的组合7之间用环状齿形传动皮带9作同方向动力传动连接，也可用链条或齿轮动力传动装置代替，同样，自转轴同步齿轮8与叶片自转轴5固定连接，所有叶片的自转轴同步齿轮8之间用环状齿形传动皮带9作同步转动连接，采用同步齿轮比单叶片连接结构简单。叶片公转轴1安置于底座支柱10内可转动，并通过伞型齿轮11把旋转动力传输给发电机12，整个风电装置可安置刹车装置13，根据需要也可安置离合器装置和变速装置。为使系统良好地运行，相关部位可以安置合适的轴承。叶片表面可采用轻型材料的脱装活页如帆布、涂胶布、人工或化学合成的薄片、或者表面采用加强钢丝网，中间采用泡沫塑料等轻型材料。通过控制叶片表面材料或中间材料的结构强度还可以达到预防强风和飓风的目的，当风力超过一定强度时，表面或中间材料首先遭到破坏，保护了叶片和风力发电装置。

以上，风向舵的存在保证了叶片在自转和公转相结合的情况下以最大迎风面积和最小逆风面积迎合风向。风向舵是被动偏航系统装置之一方式，本发明对偏航系统装置的相关描述与附图以对风向舵的描述与附图为主要对象。

下面描述齿轮及传动系统的关系和运转情况：

首先解释叶片自转和公转的含义：所谓叶片自转是叶片相对于叶片自转轴中心轴线的连续圆周运动。所谓叶片公转是指叶片带动叶片框架轮相对于叶片公转轴中心轴线的连续圆周运动，实际上也就是叶片带动了公转轴的转动。

参看图1和图4，风向舵旋转环在风向和风向舵的作用下可以围绕公转轴中心轴线自由转动，当风的方向确定了风向舵的位置以后，风向舵旋转环就不再任意转动，也就是说它是相对静止的。当叶片在风力的作用下作公转运动时，也就是叶片与叶片自转轴的组合围绕着风向舵旋转环作连续圆周转动，前面解释了风向舵旋转环是相对静止的，并且叶片自转轴与风向舵旋转环之间设置有同方向转动的动力传动装置，叶片自转齿轮与风向舵旋转环齿轮的转速比为1∶2。那么在这种条件下得到的结果是：“当叶片与叶片自转轴组合的公转是以顺时针运转方式表现时，叶片的自转就会以逆时针运转方式表现。相反，当叶片与叶片自转轴组合的公转是以逆时针运转方式表现时，叶片的自转就会以顺时针运转方式表现”。这一点是极其重要的，它的重要意义在于，当叶片公转运动时，叶片自转反向1∶2的运转减缓了叶片受风角度的变化量度，也就是说当叶片在它最大迎风面积和最小逆风面积区域时，叶片自转造成的叶片倾角的减缓有利于叶片在这一区域时段运行时叶片的受风作用，并且这种叶片在传统叶片无法产生公转效益的部位，例如图4中的b、d点，叶片也能产生有利于其沿公转圆周切向运动的分力F，极大地增强了叶片运行的效果。而它们的转速比为1比2，使得叶片在正迎风面旋转180°后，也就是到达它的正逆风面，由于叶片自转轴与风向舵旋转环的转速比为1∶2，因此叶片自转轴只旋转了叶片公转角180°的一半即90°角，那么叶片表面正好与风向平行，即到达它的最小逆风面积，所受风力的阻力达到最小。

参看图4，具体描述叶片在自转和公转相结合情况下，叶片所受风力的受力状况和运转表现。图中，设定叶片的公转以顺时针方式进行，粗箭头为风向。叶片在a点位置时，叶片平面垂直于风向舵平面，即垂直于风向，这时的受风面最正，为正迎风面，整个叶片框架轮所受的旋转力也最大。叶片运转在a到b区域时，叶片自转的反向运转减缓了叶片受风角度的变化量度，增加了叶片迎风面在迎风运转时的正迎风面的表现时间和效果。叶片运转在b点位置时，该点是传统叶片无法产生公转效益的部位，叶片平面与风向舵平面成45°夹角，风力产生的分力中有一个沿公转圆切线方向有利于整个叶片框架轮顺时针旋转的分力F。叶片运转在b到c区域时，b点部位所述的分力仍然存在，但越来越小。叶片运转在c点位置时，叶片平面平行于风向舵平面，即与风向平行，此时所受的逆风面积达到最小，为正逆风面，所受的阻力也最小。叶片运转在c到d区域时，b点部位所述的分力仍然存在，并越来越大。叶片运转在d点位置时，该点也是传统叶片无法产生公转效益的部位，与叶片运转在b点位置时相同，同样有一个沿公转圆切线方向有利于整个叶片框架轮顺时针旋转的分力F。叶片运转在d到a区域时，叶片以45°的角度提前进入，叶片的受力情况逐渐向a点的受力情况靠拢，直到a点时的最大值，以后重复进行。综上所述，叶片在a、b、c、d各点区域附近都有极好的受风运转表现。

图2是本发明的动力传输装置的第二实施例，其与图1是本发明的动力传输装置的第一实施例基本相同，所不同的是图2所示的动力传输装置的自转控制机构，图2所示的动力传输装置的自转控制机构包括与叶片自转轴连接的自转电机和测量叶片公转轴转速的速度传感器(含公转转速跟踪识别标记)，所述速度传感器与所述自转电机以有线或无线的方式连接。所述自转控制机构用于控制所述叶片自转轴的转速和旋转方向，使得所述叶片自转轴与所述叶片公转轴的旋转方向相反，并且使得所述叶片自转轴的转速与所述叶片公转轴的转速之比为1∶2。

结合附图与具体实施方式对本实施例作进一步详细描述：参看图2，图中所展示风电装置的主体结构与图1基本相同，不同之处在于所示的动力传输装置的自转控制机构包括与叶片自转轴连接的自转电机和测量叶片公转轴转速的速度传感器，其中自转电机20的底座固定在叶片框架轮2的下框于自转轴轴承座的内侧，自转电机的输出端直接或间接与叶片自转轴连接。把风向舵旋转环和齿轮的组合7与底座支柱10作固定连接，取消风向舵旋转环和齿轮的组合7中的齿轮部分，在该部分设置公转转速跟踪识别标记22，公转速度传感器21固定在叶片框架轮2的下框，于自转电机20和公转转速跟踪识别标记22的之间，也可直接安置在自转电机20的底座上面。采用方法可以是异步电机的运转方法，或无线遥控跟踪、或采用激光和识别系统结合自动跟踪系统的组合，这些内容在教科书或公知技术范围内可以解决，如果再结合微电脑控制，可以得到更好的运转性能。以上公转速度传感器21接受公转转速跟踪识别标记22返回的信息，并且指令自转电机20以与公转转向相反，转速比为1∶2的方式运转，所述的跟踪和指令以有线或无线的方式连接。这种跟踪和指令在一个运转周期内允许有些小的误差，但在整个运转期间不允许误差积累。本实施例最大的优点在于：这种自转电机结合速度传感器的组合系统，在一定程度上起到了传统风电装置中偏航系统的作用，并且比它更直接、简单。因此可以取消原传统风电装置中偏航系统的装置，只保留其中的风向标，风向标是原偏航系统的传感器，将风信号发给本实施例中的公转速度传感器21，公转速度传感器把公转信息和风向信息结合处理后指令自转电机工作。由偏航系统的启示，同样的，风电装置的调速机制也可与公转速度传感器结合，当公转速度传感器接到调速系统的调速指令信息后产生针对性的“主动偏航”达到了调整速度的目的。

图3是本发明的动力传输装置的初始相位角的调节原理图。如图3所示，所述动力传输装置具有四个叶片，沿四周成90度间隔设置。首先，设所述动力传输装置具有n个叶片，其中n＝4；其次，定义其中一个叶片为第1个叶片，从该第1个叶片沿图示的顺时针方向(在利用叶片输入风力或水力时，该顺时针方向与转动方向相同；在利用叶片输出风力或水力时，该顺时针方向与转动方向相反)向下数的叶片则分别为第2、3、4个叶片。然后，定义从上述第1个叶片的自转轴到任意一个叶片的自转轴沿图示的顺时针方向的夹角为公转角β(i)，其中1＜＝i＜＝n，0°＜＝β(i)＜＝360°；同时定义从任意一个叶片的叶片平面到该叶片自转轴和公转轴形成的平面沿图示的顺时针方向的夹角为自转角α(i)，其中1＜＝i＜＝n，0°＜＝α(i)＜＝180°。由上述分析可知，第1个叶片的公转角β(1)为零，第2、3、4个叶片的公转角β(2)、β(3)、β(4)分别为90度、180度、270度。可以看出各个叶片的公转角是由叶片的数目和叶片的分布情况确定的，一旦叶片的数目和叶片的分布情况确定，则各个叶片的公转角的角度是一定。而各个叶片的自转角α(i)，需要根据具体的应用进行调节。

图5是图1实施例中，公转轴与叶片框架轮的连接关系，转动或固定部位的转换。图1中，所述叶片公转轴设置在叶片框架轮之中、并与所述叶片框架轮固定连接；图5中，所述叶片公转轴设置在叶片框架轮之中、并与所述叶片框架轮转动连接，所述叶片公转轴与公转轴固定座23固定连接。图5展示的装置仅体现了连接关系的转换，其实际工作运转的原理是一样的。

本发明通过以下技术方案达到改善风电装置的使用性能。参看图6，与图1的差别主要在于叶片公转轴平行于水平面，其余部分都相似。叶片两边设置，在同样叶片结构强度的条件下可增加风力发电装置的功率，并且有其独特的运转美观。由于采用了这样结构的装置，叶片框架轮在旋转的过程中，叶片是高低变化的，相对来说高处气流较大，适合叶片正面迎风受力，低处气流较小适合叶片逆风回转，也利于对叶片的安装维修处理和脱换叶片的表面层，叶片逆风回转时是呈水平状态，这样的状况在总体上有利于降低整个风电装置的高度。本发明所述的风电装置还可以在叶片的表面设置有太阳能电池，利用电刷把太阳能电流引流下来，达到同时对风能和太阳能发电的利用。

本发明的动力传输装置同样可以适用船舶的推进装置，参看图7，其一可以利用风力发电的电力推进，其二直接利用风力发电装置的旋转输出动力推进。这种风力装置的动力推进，在顺风、侧风、侧逆风的情况下都可以起到作用，可以适用于游艇等船舶。图7中的风力装置也可以选用图6的类型。

根据动力装置输入、输出的能源转换特性。风能可以通过风车转换成电能，电能也可以通过叶片转换成风能。由此这种动力传输装置的叶片轮在输入动力的带动下也可以作为螺旋桨似的一种船舶的推进器，可采用齿轮传动，并且把传动部分罩合封闭。

本发明的动力传输装置与运转方式还可以应用在一种原地垂直升空的航空器——扑转翼直升机中。图8中，两台图6描述的双垂直轴风电装置的叶片框架轮等通过飞行器旋转平台横梁15(图中涂黑部分，)分两边对置，两台装置的旋转方向相反，右边的为顺时针旋转方向，左边的为逆时针旋转方向。风向舵旋转环的齿轮与飞行器旋转平台横梁15固定连接，直升机发动机的旋转动力传递给发动机动力输入齿轮16同时也传递给同轴齿轮17和反向转动齿轮组合18，由同轴齿轮17通过环状齿形传动皮带(图中虚线部分)传递给叶片公转齿轮19，叶片公转齿轮19与叶片公转轴1连接，达到动力输入目的。同时相对应的一边通过反向转动齿轮组合18得到动力输入。图中叶片框架轮的前、后部分表示方法是不一样的，采用前部分方式可以使结构简单，重量减轻，但需要考虑叶片框架轮和叶片自转轴的结构牢度，以免折断。图8是运用这种叶轮的垂直升空航空器——扑转翼直升机，其叶片旋转平台结构的俯视示意图。其座舱或驾驶舱设置在旋转平台的下部，其一有利于重心稳定，其二有利于驾驶视野。动力发动机可以装置在旋转平台，也可以装置在下部。装置在旋转平台的方式可以使结构简单方便，但是不利于重心稳定。航空器的上下部连接可以采用如万向节那样，通过两个互相垂直的转动轴连接。这样上下两部分可以适当改变相对的位置。航空器的垂直升空，其重心投影稳定在整个叶片作用旋转平台的中间位置，升空以后，当重心投影偏移中间位置，或改变它们之间的相互位置，航空器将发生相应的位置改变，达到飞行目的。此外，根据需要可以另外装置飞行动力和尾部的方向舵。

传统直升机依靠螺旋桨旋转产生升力，这种扑转翼直升机利用叶片公转与自转结合的方法，采用两边对称的双互作用，结合向下扑翼，两组叶片框架轮成对地两边分置，由叶片框架轮旋转带动叶片运转时，当叶片运转至两边时叶片与水平面平行达到向下扑翼产生升力，叶片运转中间部位时叶片与水平面垂直达到旋转回升，然后重复扑翼、回升。扑转翼直升机研究已有百多年，至今未能解决，相信利用叶片自转和公转结合的方法有望起到良好的开端。

这种扑转翼直升机其叶片(也就是其机翼)转速相对较慢，但是其机翼表面积很大，可以认为其机体的主体表面积就在于机翼，这种特点极其有利于在扑转翼直升机的机翼表面广泛设置太阳能电池，并且能在机翼的正反两面设置(扑转翼直升机的机翼是正反两面交替向上或向下)，利用太阳能电源当扑转翼直升机用驱动电机来驱动时就可以长时间地在空中停留，使用这种技术可以使扑转翼直升机制作得很小很轻，非常适合军用无人侦察机，这种无人侦察机空中停留时间长，侦察地域广，而且不易被敌方所发现。驱动电机的安装也可以有多种选择，其一，直接设置在公转轴部位，或者设置在自转轴部位，或设置在机身发动机平台。利用齿轮、链条等方式传动。其二，所述的驱动电机分别设置在公转轴部位和所有自转轴部位，所有的驱动电机的运转状态和规律按照前文对叶片自转和公转相结合方式的描述运行。采用方法可以是异步电机的运转方法、或无线遥控跟踪、或采用激光和识别系统结合自动跟踪系统的组合(需要在原风向舵旋转环动力传动齿轮部位打上识别标志)，这些内容在教科书或公知技术范围内可以解决，如果再结合微电脑控制，可以得到更好的运转性能。

图9是运用这种动力传输装置原地垂直升空的航空器——扑转翼直升机正面视图的示意图。图中虚线部分为直升机的机架。

这种扑转翼直升机，当不作为直升机使用时，还可以将飞机竖起来迎着风向，就变成自转和公转结合的风电装置。

Claims (10)

1.一种动力传输装置，包括叶片、叶片自转轴和叶片框架轮，所述叶片框架轮具有公转轴线并绕公转轴线旋转，在所述叶片框架轮的四周设置有一个或数个叶片，所述一个或数个叶片与各自的叶片自转轴固定连接，所述叶片自转轴与所述叶片框架轮转动连接，其特征在于：所述动力传输装置还包括与所述叶片自转轴连接的自转控制机构，所述自转控制机构用于控制所述叶片自转轴的转速和旋转方向，使得所述叶片自转轴的旋转方向与所述叶片框架轮绕公转轴线的旋转方向相反，并且使得所述叶片自转轴的转速与所述叶片框架轮绕公转轴线的转速之比为1∶2。

2.如权利要求1所述的动力传输装置，其特征在于：所述自转控制机构包括与公转轴线同心的公转轴套、固定在公转轴套上的公转齿轮、固定在一个叶片自转轴上的自转齿轮和固定在各个叶片自转轴上的自转轴同步齿轮，所述公转齿轮与所述自转齿轮之间通过环状齿形皮带传动，各个自转轴同步齿轮之间通过环状齿形皮带传动。

3.如权利要求1所述的动力传输装置，其特征在于：所述自转控制机构包括与叶片自转轴连接的自转电机和测量叶片框架轮绕公转轴线旋转速度的传感器，所述速度传感器与所述自转电机以有线或无线的方式连接。

4.如权利要求1所述的动力传输装置，其特征在于：所述叶片的表面设置有太阳能电池。

5.一种风力发电装置，包括传输风力的动力传输装置和发电机，所述动力传输装置的输出端与所述发电机的转轴直接或间接连接，其特征在于：所述动力传输装置具有权利要求1、2、3或4的全部技术特征。

6.一种如权利要求5所述的风力发电装置的使用方法，其特征在于：该使用方法包括如下步骤：

把所述动力传输装置中的第1个叶片的自转角α(1)调整为零；

调整其它叶片的自转角α(i)，使得其它叶片的自转角α(i)为公转角β(i)的一半：

使第1个叶片的叶片平面与风向垂直。

7.一种扑转翼直升机，包括直升机本体和对称地设置在直升机本体的左右两侧的扑转翼，其特征在于：所述扑转翼由权利要求1、2、3或4所描述的动力传输装置构成，构成扑转翼的动力传输装置的叶片自转轴沿所述直升机的纵向延伸。

8.一种如权利要求7所述的扑转翼直升机的使用方法，其特征在于：该使用方法包括如下步骤：

把所述动力传输装置中的第1个叶片的自转角α(1)调整为零；

调整其它叶片的自转角α(i)，使得其它叶片的自转角α(i)为公转角β(i)的一半；

使第1个叶片的叶片平面与水平平面平行；

旋转所述动力传输装置的叶片公转轴。

9.一种水力发电装置，包括接受水流冲击的涡轮，其特征在于：所述涡轮由权利要求1、2或3所描述的动力传输装置构成。

10.一种船舶，包括船体、设置在船体上的螺旋桨和驱动螺旋桨的螺旋桨驱动装置，其特征在于：所述螺旋桨驱动装置由权利要求1、2或3所描述的动力传输装置构成。

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