本發(fā)明涉及一種量子氣動機(jī)及氣動機(jī)械傳動系統(tǒng)，屬于原動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，在工業(yè)和農(nóng)業(yè)中，主要以汽油發(fā)動機(jī)、柴油發(fā)動機(jī)、汽輪機(jī)等做功設(shè)備作為主要的原動機(jī)，這些原動機(jī)均采用液體為燃料，以點(diǎn)火燃燒的方式將液體轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w，并在此過程中產(chǎn)生巨大的氣壓推動力，推動活塞式機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)而通過曲軸傳動的方式，實(shí)現(xiàn)機(jī)械傳動而產(chǎn)生巨大扭矩。但隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，石油資源越來越貧乏，石油開采也越來越困難，石油開采對社會環(huán)境也造成了不可彌補(bǔ)的損失。

現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了通過氣動機(jī)作為原動機(jī)的設(shè)備，如中國專利文獻(xiàn)cn101929433a公開的颶風(fēng)可變能量動力機(jī)，都是停留在對空氣能量運(yùn)行的初級階段，即需要用同等能量的資源來得到所需的高壓空氣，以高壓空氣推動原動機(jī)做功，實(shí)現(xiàn)將氣動能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。但在此過程中，耗用的同等資源也需要依賴于不可再生物質(zhì)，同樣會引起不可利用資源的損失和環(huán)境的破壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種量子氣動機(jī)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中原動機(jī)對不可再生資源的依賴；并且，還提供了一種使用所述量子氣動機(jī)的氣動機(jī)械傳動系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)對不可再生能源的依賴。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明中量子氣動機(jī)的技術(shù)方案如下：

量子氣動機(jī)，包括機(jī)體、渦居室、渦輪、能量均衡器、輔助驅(qū)動機(jī)構(gòu)、扭矩輸出機(jī)構(gòu)；

所述機(jī)體上相對設(shè)置的進(jìn)、排氣口，機(jī)體內(nèi)設(shè)有導(dǎo)通設(shè)置在進(jìn)、排氣口之間的氣動風(fēng)道；

所述渦居室繞氣動風(fēng)道的長軸方向轉(zhuǎn)動裝配在機(jī)體的氣動風(fēng)道中；

所述渦輪固設(shè)在渦居室內(nèi)；

所述能量均衡器同軸固設(shè)在渦居室上、并在氣動風(fēng)道的長軸方向與渦輪間隔設(shè)置，能量均衡器包括與渦居室固連的主環(huán)，主環(huán)的內(nèi)壁上設(shè)有若干個在圓周方向均布的分割槽，各分割槽為槽口朝向主環(huán)的圓心的弧形槽，并且各分割槽在主環(huán)的周邊形成用于將主環(huán)內(nèi)的主動氣環(huán)分割為對應(yīng)從動氣環(huán)的機(jī)械分割結(jié)構(gòu)；

輔助驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過離合器傳動連接在渦居室上；

扭矩輸出機(jī)構(gòu)傳動連接在渦居室上。

優(yōu)選的，所述能量均衡器還包括固設(shè)在主環(huán)上的若干個分割導(dǎo)葉，所述分割槽一一對應(yīng)的設(shè)置在分割導(dǎo)葉的朝向主環(huán)的內(nèi)側(cè)邊沿上，分割導(dǎo)葉的外側(cè)邊沿為一端與分割槽的一槽沿交匯、另一端與分割槽的另一槽沿逐漸叉開的弧線形，分割導(dǎo)葉內(nèi)側(cè)、外側(cè)邊沿的相互叉開的一端通過內(nèi)凹弧線形的過渡邊沿過渡連接，并且各個分割導(dǎo)葉在主環(huán)的圓周方向呈環(huán)形陣列間隔分布。

優(yōu)選的，渦居室的內(nèi)腔在氣流方向上逐漸增大，所述渦輪處于渦居室的小端，所述能量均衡器處于渦居室的大端。

優(yōu)選的，渦居室有兩個，兩渦居室對稱設(shè)置在能量均衡器的上下游兩側(cè)。

優(yōu)選的，兩渦居室傳動連接在同一離合器上。

優(yōu)選的，所述離合器的輸出端上設(shè)有離合錐齒輪或蝸桿，兩渦居室上各自固設(shè)有與所述離合錐齒輪或蝸桿嚙合傳動連接的從動錐齒輪或蝸輪，并且兩渦居室內(nèi)的渦輪的葉片螺旋方向相反。

優(yōu)選的，所述扭矩輸出機(jī)構(gòu)包括與兩渦居室上的從動錐齒輪或蝸輪同時嚙合配合的輸出錐齒輪或蝸桿，輸出錐齒輪或蝸桿上固連或一體設(shè)置有輸出軸。

優(yōu)選的，所述輔助驅(qū)動機(jī)構(gòu)為驅(qū)動電機(jī)。

優(yōu)選的，所述進(jìn)、排氣口均為自機(jī)體向外逐漸縮小的縮頸端口。

本發(fā)明中氣動機(jī)械傳動系統(tǒng)的技術(shù)方案如下：

氣動機(jī)械傳動系統(tǒng)，包括壓力罐及其內(nèi)裝配的量子氣動機(jī)，量子氣動機(jī)包括機(jī)體、渦居室、渦輪、能量均衡器、輔助驅(qū)動機(jī)構(gòu)、扭矩輸出機(jī)構(gòu)；

所述機(jī)體上相對設(shè)置的進(jìn)、排氣口，機(jī)體內(nèi)設(shè)有導(dǎo)通設(shè)置在進(jìn)、排氣口之間的氣動風(fēng)道；

所述渦居室繞氣動風(fēng)道的長軸方向轉(zhuǎn)動裝配在機(jī)體的氣動風(fēng)道中；

所述渦輪固設(shè)在渦居室內(nèi)；

所述能量均衡器同軸固設(shè)在渦居室上、并在氣動風(fēng)道的長軸方向與渦輪間隔設(shè)置，能量均衡器包括與渦居室固連的主環(huán)，主環(huán)的內(nèi)壁上設(shè)有若干個在圓周方向均布的分割槽，各分割槽為槽口朝向主環(huán)的圓心的弧形槽，并且各分割槽在主環(huán)的周邊形成用于將主環(huán)內(nèi)的主動氣環(huán)分割為對應(yīng)從動氣環(huán)的機(jī)械分割結(jié)構(gòu)；

輔助驅(qū)動機(jī)構(gòu)通過離合器傳動連接在渦居室上；

扭矩輸出機(jī)構(gòu)傳動連接在渦居室上。

優(yōu)選的，所述能量均衡器還包括固設(shè)在主環(huán)上的若干個分割導(dǎo)葉，所述分割槽一一對應(yīng)的設(shè)置在分割導(dǎo)葉的朝向主環(huán)的內(nèi)側(cè)邊沿上，分割導(dǎo)葉的外側(cè)邊沿為一端與分割槽的一槽沿交匯、另一端與分割槽的另一槽沿逐漸叉開的弧線形，分割導(dǎo)葉內(nèi)側(cè)、外側(cè)邊沿的相互叉開的一端通過內(nèi)凹弧線形的過渡邊沿過渡連接，并且各個分割導(dǎo)葉在主環(huán)的圓周方向呈環(huán)形陣列間隔分布。

優(yōu)選的，渦居室的內(nèi)腔在氣流方向上逐漸增大，所述渦輪處于渦居室的小端，所述能量均衡器處于渦居室的大端。

優(yōu)選的，渦居室有兩個，兩渦居室對稱設(shè)置在能量均衡器的上下游兩側(cè)。

優(yōu)選的，兩渦居室傳動連接在同一離合器上。

優(yōu)選的，所述離合器的輸出端上設(shè)有離合錐齒輪或蝸桿，兩渦居室上各自固設(shè)有與所述離合錐齒輪或蝸桿嚙合傳動連接的從動錐齒輪或蝸輪，并且兩渦居室內(nèi)的渦輪的葉片螺旋方向相反。

優(yōu)選的，所述扭矩輸出機(jī)構(gòu)包括與兩渦居室上的從動錐齒輪或蝸輪同時嚙合配合的輸出錐齒輪或蝸桿，輸出錐齒輪或蝸桿上固連或一體設(shè)置有輸出軸。

優(yōu)選的，所述輔助驅(qū)動機(jī)構(gòu)為驅(qū)動電機(jī)。

優(yōu)選的，所述進(jìn)、排氣口均為自機(jī)體向外逐漸縮小的縮頸端口。

本發(fā)明中能量均衡器以其主環(huán)和周邊分割槽的分割形式，使得渦輪將空氣加壓送入后，能量均衡器能夠?qū)⑦@部分氣流環(huán)分割為處于各分割槽所圍成的通道中的主動氣流環(huán)及其周邊的若干個從動氣流環(huán)，此時結(jié)合量子力學(xué)中，質(zhì)子、中子、電子在環(huán)形空間內(nèi)環(huán)繞原子核有規(guī)律的圓周運(yùn)行所表現(xiàn)出的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)原理，以及科里奧利效應(yīng)所產(chǎn)生的颶風(fēng)，從動氣流環(huán)即既自轉(zhuǎn)、又圍繞主動氣流環(huán)公轉(zhuǎn)，也就使得主動、從動氣流環(huán)之間的氣動力相互傳遞和平衡，以實(shí)現(xiàn)氣動能量向機(jī)械動力的轉(zhuǎn)換，以利用自然空氣來產(chǎn)生能量，解決了現(xiàn)有技術(shù)中原動機(jī)對不可再生資源的依賴，就整個系統(tǒng)而言，減少了對不可再生資源的依賴，解決了現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)對不可再生能源的依賴。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中氣動機(jī)械傳動系統(tǒng)中量子氣動機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中機(jī)體的主筒體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中能量聚合環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖1中一級渦居室的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是圖4的左視圖；

圖6是圖1中一級渦輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是圖6的右視圖；

圖8是圖1中二級渦輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是圖8的右視圖；

圖10是圖1中連接環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是圖10的左視圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明中氣動機(jī)械傳動系統(tǒng)為量子力學(xué)空氣動力設(shè)備，需說明的是：領(lǐng)子力學(xué)的運(yùn)動軌跡和颶風(fēng)效應(yīng)。在量子力學(xué)中，物質(zhì)是由無數(shù)的原子構(gòu)成的，而原子是由質(zhì)子、中子、電子和原子核構(gòu)成的，量子力學(xué)的運(yùn)動軌跡也就是質(zhì)子、中子、電子在環(huán)形空間內(nèi)環(huán)繞原子核有規(guī)律的做圓周運(yùn)動，并且這種規(guī)律形成了質(zhì)子、中子和電子的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)運(yùn)行，因而本發(fā)明中量子氣動機(jī)就是把亞松空氣用機(jī)械的傳動方式按照量子力學(xué)的運(yùn)行軌跡來完成空氣能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)變。颶風(fēng)效應(yīng)，也就是科里奧利效應(yīng)，如果一個物體是靜止的，或者相對于某一固定點(diǎn)作恒速運(yùn)動，那么，在這個物體上運(yùn)動是不會出現(xiàn)什么問題的，但如果你從靠近中心的一點(diǎn)出發(fā)，向靠近外緣的一點(diǎn)走去，然后回頭向靠近中心的一點(diǎn)走去，而且沿著阻力最小的路徑前進(jìn)，你就會發(fā)現(xiàn)，你走的路徑大體上是一個圓形，而本發(fā)明正是利用了颶風(fēng)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)在一個能量環(huán)中，主動環(huán)和從動環(huán)的分割。

下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

本發(fā)明中氣動機(jī)械傳動系統(tǒng)的實(shí)施例：該系統(tǒng)包括壓力罐及其內(nèi)裝配的量子氣動機(jī)，壓力罐上設(shè)有總吸氣口和總排氣口，量子氣動機(jī)處于壓力罐內(nèi)，量子氣動機(jī)在壓力罐內(nèi)實(shí)現(xiàn)了氣動能量向機(jī)械能量的轉(zhuǎn)換。

如圖1所示，該量子氣動機(jī)主要由機(jī)體1、渦居室、渦輪、能量均衡器4、輔助驅(qū)動機(jī)構(gòu)、扭矩輸出機(jī)構(gòu)構(gòu)成。

如圖1和圖2、圖3所示，該機(jī)體1主要由圓筒形的主筒體11及其兩端固定的能量聚合環(huán)12組成。主筒體11的兩端口中各自固設(shè)有沿第一直徑方向設(shè)置的固定板13；主筒體11的第二直徑方向設(shè)有處于筒壁上的接口，第一、第二直徑方向相互垂直。能量聚合環(huán)12包括遮擋在主筒體11端口中的環(huán)形的擋板121，擋板121的內(nèi)壁上固設(shè)有呈敷設(shè)狀分布的輻條122，各個輻條122的內(nèi)端固設(shè)在同一圓形的中心板124上，并且在各個輻條122之間形成扇形的窗口123。中心板124和擋板121固定在固定板13上。機(jī)體1上相對設(shè)置的進(jìn)氣口14、排氣口15，機(jī)體1內(nèi)設(shè)有導(dǎo)通設(shè)置在進(jìn)氣口14、排氣口15之間的氣動風(fēng)道，進(jìn)氣口14、排氣口15均為自機(jī)體1向外逐漸縮小的縮頸端口。

如圖1所示，渦居室有兩個，分為沿氣流方向依次分布的一級渦居室和二級渦居室。一級渦居室21和二級渦居室22的結(jié)構(gòu)相同，以一級渦居室21為例，如圖4和圖5所示，一級渦居室21的外周面為圓柱面，以通過軸承繞氣動風(fēng)道的長軸方向轉(zhuǎn)動裝配在機(jī)體1的氣動風(fēng)道中；一級渦居室21的內(nèi)腔為沿氣流方向逐漸增大的錐孔形；同時，在一級渦居室21的外周上于內(nèi)腔大端位置處(二級渦居室22是在外周面上于內(nèi)腔小端位置處上)同軸固設(shè)有從動錐齒輪23。

如圖1所示，渦輪通過連接環(huán)5固設(shè)在渦居室內(nèi)。如圖6至圖9所示，在一級渦居室21內(nèi)固設(shè)有一級渦輪31，在二級渦居室22內(nèi)固設(shè)有二級渦輪32，一級渦輪31和二級渦輪32的螺旋方向相反，這樣在一級渦居室21和二級渦居室22反向旋轉(zhuǎn)的情況下，一級渦輪31和二級渦輪32的氣流方向相同。如圖10和圖11所示，連接環(huán)5包括插入渦居室的大端口內(nèi)的插頭套51，插頭套51的一端設(shè)有外翻的環(huán)形擋沿52，該環(huán)形擋沿52擋止在渦居室的大端口邊沿上。

如圖1所示，能量均衡器4同軸固設(shè)在一級渦居室21和二級渦居室22之間，其中一級渦居室21設(shè)于能量均衡器4的上游，二級渦居室22設(shè)于能量均衡器4的下游，并且能量均衡器4在氣動風(fēng)道的長軸方向上與一級渦輪31、二級渦輪32間隔分布。能量均衡器4主要由與渦居室固連的主環(huán)41及其上固設(shè)的分割導(dǎo)葉42組成。分割導(dǎo)葉42有六個、并在主環(huán)41的圓周方向上間隔均布。每個分割導(dǎo)葉42的朝向主環(huán)41軸心的內(nèi)側(cè)邊沿上均設(shè)有弧形的分割槽421，各分割槽421在主環(huán)41的周邊形成用于將主環(huán)41內(nèi)的主動氣環(huán)分割為對應(yīng)從動氣環(huán)的機(jī)械分割結(jié)構(gòu)；分割導(dǎo)葉42的外側(cè)邊沿422為一端與分割槽421的一槽沿交匯、另一端與分割槽421的另一槽沿逐漸叉開的弧線形，分割導(dǎo)葉42內(nèi)側(cè)、外側(cè)邊沿422的相互叉開的一端通過內(nèi)凹弧線形的過渡邊沿423過渡連接。

如圖1所示，輔助驅(qū)動機(jī)構(gòu)為驅(qū)動電機(jī)6，驅(qū)動電機(jī)6的輸出軸連接在離合器7上，離合器7的輸出端上設(shè)有離合錐齒輪8，離合錐齒輪8同時與兩渦居室上的從動錐齒輪23嚙合配合，以使兩渦居室的旋向相反。扭矩輸出機(jī)構(gòu)包括同時與兩從動錐齒輪23嚙合配合的輸出錐齒輪91，輸出錐齒輪91上同軸固連有輸出軸92。

本實(shí)施例中量子氣動機(jī)利用的原料是空氣，空氣是大自然取之不盡用之不竭的資源，也是無污染的資源，其工作原理如下：

1，形成颶風(fēng)效應(yīng)，制造能量環(huán)。

渦居室和渦輪都是根據(jù)颶風(fēng)效應(yīng)運(yùn)行到一定線速度時螺旋線之間的夾角設(shè)計的。當(dāng)空氣在驅(qū)動電機(jī)6的運(yùn)轉(zhuǎn)下，由一級渦輪31送至能量均衡器4內(nèi)，產(chǎn)生渦流后，該渦流在能量均衡器4內(nèi)受主環(huán)41和分割導(dǎo)葉42的作用形成颶風(fēng)，并在能量均衡器4內(nèi)制造出能量環(huán)，完成第一階段的自吸作用，以使得空氣經(jīng)進(jìn)氣口14和總吸氣口、總排氣口進(jìn)入量子氣動機(jī)，直至能量環(huán)達(dá)到飽和，關(guān)閉壓力罐上的排氣口15，以使得一級渦輪31和二級渦輪32之間的能量環(huán)達(dá)到2mpa，第一步完成；

2，分解能量環(huán)

當(dāng)能量環(huán)的壓力達(dá)到2mpa時，能量均衡器4會自行利用分割導(dǎo)葉42將其分割為一個主動環(huán)和六個從動環(huán)，六個從動環(huán)圍繞主動環(huán)沿量子力學(xué)軌跡做圓周運(yùn)動，相互傳遞能量和平衡能量。

3，完成能量轉(zhuǎn)換

在能量環(huán)的主動環(huán)和從動環(huán)的相互推動下，一級渦居室21和二級渦居室22轉(zhuǎn)動而實(shí)現(xiàn)能量輸出。

上述2mpa的氣壓，只是一個實(shí)施例，在不同的氣壓條件下，可得到不同的輸出扭矩，即壓力和扭矩成正比。

本發(fā)明中氣動機(jī)械傳動系統(tǒng)的其他實(shí)施例：能量均衡器中分割槽也可以直接設(shè)置在主環(huán)的內(nèi)壁上。輔助驅(qū)動機(jī)構(gòu)也可以是手動機(jī)構(gòu)，當(dāng)然傳動方式也可以采用蝸輪蝸桿傳動，甚者，兩個渦居室可采用相對獨(dú)立的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，只是在使用時做到相互協(xié)調(diào)即可。扭矩輸出機(jī)構(gòu)也可以采用渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)，乃至于在只采用一個渦居室的情況下，該扭矩輸出機(jī)構(gòu)可采用各種形式，如齒輪機(jī)構(gòu)、皮帶傳動機(jī)構(gòu)、鏈傳動機(jī)構(gòu)等。

本發(fā)明中量子氣動機(jī)的實(shí)施例：本實(shí)施例中量子氣動機(jī)的結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例中量子氣動機(jī)的結(jié)構(gòu)相同，因此不再贅述。

最后應(yīng)說明的是：以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。