無燃料旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的一種無燃料旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，涉及一種用于飛行器、航天器、火箭、衛(wèi)星上應(yīng) 用的發(fā)動機(jī)或動力驅(qū)動系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前已知的各種航天器發(fā)動機(jī)，多數(shù)要靠燃料燃燒產(chǎn)生的反作力來推動自身前進(jìn) 的，由于要攜帶大量的燃料來推動自身前進(jìn)如火箭，因此能量利用率低下及不環(huán)保，且在高 溫條件下對材料要求苛刻及加工難度大。不依靠燃料，利用能量轉(zhuǎn)化驅(qū)動自身前進(jìn)的發(fā)動 機(jī)是更好的選擇，如光壓發(fā)動機(jī)，利用太陽能轉(zhuǎn)化為動能，就無需燃料，可是技術(shù)難度大。
[0003] 因此，本發(fā)明的目的是提供一種新型發(fā)動機(jī)，把物體的來回運動或振動能量，通過 旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為能驅(qū)動自身直線前進(jìn)的動能轉(zhuǎn)換裝置，它只需提供能量，無需要燃料，而且 對外作用力的大小和方向連續(xù)可調(diào)，不論在大氣中或者在真空環(huán)境下都可產(chǎn)生推力的跨介 質(zhì)發(fā)動機(jī)，且此技術(shù)簡單環(huán)保。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的無燃料旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)是一種把物體的來回運動或振動能量，通過旋轉(zhuǎn)運 動轉(zhuǎn)化為能驅(qū)動自身直線前進(jìn)的動能轉(zhuǎn)換裝置，其特征是：旋轉(zhuǎn)體（1)中也固定有轉(zhuǎn)動軸 (3)，轉(zhuǎn)動軸（3)帶動旋轉(zhuǎn)體（1)作圓周旋轉(zhuǎn)運動，旋轉(zhuǎn)體（1)其上有可滑動的離也塊（2)， 且旋轉(zhuǎn)體（1)上固定著離也塊驅(qū)動器，離也塊驅(qū)動器帶動離也塊（2)W轉(zhuǎn)動軸（3)為中也作 直線來回運動或振動，通過旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9)輸出信號到相連接的功率放大電路（10) 的輸入端，使和功率放大電路（10)輸出端相連接的離也塊驅(qū)動器帶動離也塊（2)按要求運 動，即使離也塊（2)來回運動周期或振動周期和旋轉(zhuǎn)體（1)旋轉(zhuǎn)一周的時間即旋轉(zhuǎn)周期相 同。
[0005] 本發(fā)明的轉(zhuǎn)動軸（3)上有導(dǎo)電滑環(huán)（5)，其作用是把電源及信號線通過導(dǎo)電滑環(huán)
[5] 接通到離也塊驅(qū)動器上。
[0006] 本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體（1)上有傳感器（6)，用W檢測離也塊（2)位置，為旋轉(zhuǎn)同步控制 電路（9)提供檢測信號。轉(zhuǎn)動軸（3)上有位置傳感器（12)，用于提供轉(zhuǎn)動軸（3)的位置和轉(zhuǎn) 速信號，為旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9 )提供檢測信號。
[0007] 本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9 )根據(jù)連接的傳感器（6 )和連接的傳感器（12 )提供 的信號，通過內(nèi)部放大運算，輸出信號到相連接的功率放大電路（10)的輸入端和相連接的 功率放大電路（11)的輸入端，使和功率放大電路（11)輸出端相連接的旋轉(zhuǎn)電機(jī)（4)按一定 轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)電機(jī)（4 )帶動電機(jī)軸相連接的轉(zhuǎn)動軸（3 )旋轉(zhuǎn)。
[0008] 本發(fā)明的離也塊驅(qū)動器由電機(jī)（8)、導(dǎo)軌（7)、曲軸（19)、連桿（18)、銷釘（20)、銷 釘（21)構(gòu)成，連桿（18 )的一端和離也塊（2 )上固定的銷釘（21)連接，在旋轉(zhuǎn)同步控制電路
[9] 的控制下，使功率放大電路（10)輸出端相連接的電機(jī)（8)帶動固定在其轉(zhuǎn)軸上的曲軸 (19 )轉(zhuǎn)動，帶動和曲軸（19 )通過銷釘（20 )連接的連桿（18 )運動，連桿（18 )就可帶動離也 塊（2)沿導(dǎo)軌（7)做來回直線運動。
[0009] 本發(fā)明的離也塊驅(qū)動器可由齒條導(dǎo)軌（16)、電機(jī)（8)、齒輪（17)構(gòu)成，和功率放大 電路（10 )輸出端相連接的電機(jī)（8 )固定在離也塊（2 )內(nèi)，電機(jī)（8 )轉(zhuǎn)軸上有齒輪（17 )，齒輪 (17)能沿固定在旋轉(zhuǎn)體（1)上的齒條導(dǎo)軌（16)滾動，帶動離也塊（2)和電機(jī)（8) -起沿齒 條導(dǎo)軌（16)來回直線運動。
[0010] 本發(fā)明的離也塊驅(qū)動器也可由幾組線圈（13)按序固定在磁性材料做成的旋轉(zhuǎn)體 (1)上構(gòu)成，在旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9)的控制下，接通不同位置上和功率放大電路（10)輸出 端相連接的的線圈（13)，靠線圈（13)通電產(chǎn)生的電磁力驅(qū)動離也塊（2)做來回直線運動， 離也塊（2 )可由電磁線圈或帶有磁性的永磁材料構(gòu)成。
[0011] 本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體（1)當(dāng)不計離也塊（2)質(zhì)量時，旋轉(zhuǎn)體（1)上放置元件總質(zhì)量分布 的中也在轉(zhuǎn)動軸（3)中也上。
[0012] 本發(fā)明可用兩套相同裝置對稱放置用W抵消旋轉(zhuǎn)電機(jī)（4)產(chǎn)生的反作用力。
[0013] 本發(fā)明的無燃料旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)對外的作用力大小可通過旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9 )改變 旋轉(zhuǎn)體（1)的旋轉(zhuǎn)頻率或改變離也塊（2)來回運動的幅度達(dá)到調(diào)節(jié)對外作用力大小。對外 的作用力的方向可通過旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9)改變離也塊（2)來回運動周期使它超前或滯 后旋轉(zhuǎn)體（1)的旋轉(zhuǎn)周期一個相位角度實現(xiàn)，在旋轉(zhuǎn)體（1)的旋轉(zhuǎn)平面上可360度改變方 向。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明第一個實施例圖2中A-A向剖視圖。
[0015] 圖2是本發(fā)明第一個實施例裝配示意圖。
[0016] 圖3是本發(fā)明第一個實施例離也塊（2)示意圖。
[0017] 圖4是本發(fā)明第二個實施例示意圖。
[0018] 圖5是本發(fā)明第H個實施例圖6中A-A向剖視圖。
[0019] 圖6是本發(fā)明第H個實施例裝配示意圖。
[0020] 圖7是本發(fā)明第H個實施例離也塊（2)在to時刻位置圖。
[0021] 圖8是本發(fā)明第H個實施例離也塊（2)在tl時刻位置圖。
[0022] 圖9是本發(fā)明第H個實施例離也塊（2)在t2時刻位置圖。
[0023] 圖10是本發(fā)明第H個實施例離也塊（2)在t3時刻位置圖。
[0024] 圖11是本發(fā)明第四個實施例示意圖。
[0025] 圖中1.旋轉(zhuǎn)體，2.離也塊，3.轉(zhuǎn)動軸，4.旋轉(zhuǎn)電機(jī)，本實例中采用步進(jìn)電機(jī)， 5.導(dǎo)電滑環(huán)，6和12是傳感器，本實例中采用光電二極管式傳感器，7.導(dǎo)軌，8.電機(jī)，本實 例中采用步進(jìn)電機(jī)，9.旋轉(zhuǎn)同步控制電路，10和11是功率驅(qū)動電路，13.線圈，14導(dǎo)槽， 15.支架，16齒條導(dǎo)軌，17齒輪。18連桿，19曲軸，20銷釘，21銷釘。
【具體實施方式】
[0026]本發(fā)明第一個實施例的旋轉(zhuǎn)體（1)是由磁性材料做成，內(nèi)壁繞有線圈（13)構(gòu)成磁 極，根據(jù)需要可有幾對磁極本實施例是為16組線圈構(gòu)成8對磁極見圖2。永磁材料構(gòu)成的 離也塊（2)由兩對磁極構(gòu)成，此兩對磁極間相距的距離和線圈（13)構(gòu)成的兩對磁極間的距 離并不相同，當(dāng)離也塊（2)的一對磁極和線圈（13)構(gòu)成的磁極位置對正時，另一個磁極和 線圈（13)構(gòu)成的磁極錯開半個磁極距離見圖2。實施例1的旋轉(zhuǎn)體（1)內(nèi)壁線圈（13)構(gòu)成 的磁極和離也塊（2)組成一個相當(dāng)于直線運動的步進(jìn)電機(jī)，在功率驅(qū)動電路（10)作用下， 線圈（13)按一定順序通上脈沖電流，就帶動離也塊（2)運動。
[0027] 本發(fā)明第一個實施例離也塊（2)兩端上制作有半圓形導(dǎo)槽（14)，旋轉(zhuǎn)體（1)上對 應(yīng)位置有導(dǎo)軌配合，導(dǎo)槽（14)在導(dǎo)軌上運動。
[0028] 本發(fā)明第一個實施例和第二個實施例W及第H個實施例啟動運行時要先進(jìn)行機(jī) 械復(fù)位，復(fù)位過程如下：旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9)分別通過檢查傳感器（6)和傳感器（12)電位 的高低來檢查離也塊（2)和轉(zhuǎn)動軸（3)的復(fù)位狀態(tài)，當(dāng)離也塊（2)移動到最右端位置和轉(zhuǎn)動 軸（3)帶動旋轉(zhuǎn)體（1)轉(zhuǎn)動到圖7位置時，傳感器（6)和傳感器（12)分別都為為低電位，復(fù) 位完成。否則旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9)輸出控制脈沖到功率驅(qū)動電路（10)，通過離也塊驅(qū)動 器使離也塊（2)向傳感器（6)方向運動，旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9)輸出控制脈沖到功率驅(qū)動電 路（11 )，使旋轉(zhuǎn)電機(jī)（4 )轉(zhuǎn)動并帶動旋轉(zhuǎn)體（1)轉(zhuǎn)動到位。
[002引圖11是本發(fā)明第四個實施例，由兩套相同實施例一對稱放置組成，其作用是抵消 旋轉(zhuǎn)電機(jī)（4)產(chǎn)生的反作用力。
[0030] 為了說明本發(fā)明能產(chǎn)生向前進(jìn)力，結(jié)合實例H及附圖中的圖7、圖8、圖9、圖10說 明無燃料旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)各個時刻離也塊（2)的運行位置及受力情況。在旋轉(zhuǎn)同步控制電路 (9)的作用下旋轉(zhuǎn)體（1)W轉(zhuǎn)動軸（3)為中也W?為角速度旋轉(zhuǎn)，并帶動離也塊（2)旋轉(zhuǎn)， 離也塊（2)在離也塊驅(qū)動器的作用下也W轉(zhuǎn)動軸（3)為中也W?的頻率做直線來回運動。 為了分析方便加入平面坐標(biāo)系，設(shè)其坐標(biāo)原點在轉(zhuǎn)動軸（3)中也上，在任一時刻t。時，X坐 標(biāo)軸和旋轉(zhuǎn)體（1)中也線重合見圖7,離也塊（2)可在旋轉(zhuǎn)體（1)的任一位置。假設(shè)在任一 時刻t。時，在旋轉(zhuǎn)同步控制電路（9)的作用下離也塊（2)移動到X坐標(biāo)軸正向最大絕對數(shù) 值的位置即旋轉(zhuǎn)半徑r為最大，此時離也塊（2)相對在旋轉(zhuǎn)體（1)內(nèi)直線運動速度記為V降 為0。由離也力公式化=m曲V，化為離也力，《為角速度，r為旋轉(zhuǎn)半徑，由于離也塊（2) 相對轉(zhuǎn)動軸（3)旋轉(zhuǎn)的角速度《不變，可知此時離也塊（2)產(chǎn)生的離也力記為Fw為最大 值即化=Fw且方向在X坐標(biāo)軸指向正方向上。
[0031]當(dāng)旋轉(zhuǎn)體（1)順時針方