专利名称：电力螺旋桨推进系统及运载工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直接使用地面电网电力的电力螺旋浆推进系统及由其构成的运载工具——空中自行缆车(附
图1示)。
在现有技术中，各类运载工具上产生推动力的旋转螺旋浆是由各种发动机(如蒸汽机，内燃机等)直接带动，或者是先带动发电机发出电力(或积蓄在蓄电池组里的电力)，再驱动电动机来带动螺旋浆旋转，都没有直接使用地面电网电力来驱动螺旋浆产生推动力，如各类飞机、船舶等。各种直接使用地面电网电力的运载工具，都是驱动车轮在地上转动前进，不能在空中运行，如各种电力机车、电车等。老式的空中缆车没有自行功能，虽无发动机等动力装置而轻巧，载客量大，但依赖绞车拖动前进时运行速度不高，并被限制在近距离的两点之间作往返运行而不能进行长距离的运输。显然，上述已有的各类推进系统及其运载工具均不适合用做目前正在各地兴起的城市空中公共交通网络所需要的新型运载工具。
本发明的任务是提供一种结构简单、轻便、成本低、操作方便、能够按规定路线方便地在城市空中运行并能够直接使用地面电网电力的电力螺旋浆推进系统及运载工具——空中自行缆车，以满足当前新兴起的城市空中公共交通网络市场对新型运载工具的迫切需求。
电力螺旋浆推进系统及其运载工具大体上可分为输送电力接受装置、电力控制变速柜、电动机、机械传动变速箱及螺旋浆等五个部件，安装和固定这五个部件的机架座载体与它们一起组成了运载工具毛坯，加上一个外壳箱体就构成了一个基本完整的运载工具(附图2示)。该推进系统及运载工具的输送电力接受装置，目前在有导线输送电网电力情况下，就是一个或若干个受电臂或受电弓。将来在无线输送电网电力情况下，受电臂和受电弓可以改换成微波输送电力接受器或激光输送电力接受器等。电力控制变速柜可以使用一台或若干台，它把引进来的电网电力按使用要求进行控制变化后再输送给电动机。电力控制变速柜根据不同需要可以设计、制造各种整流、分流、变压、分压、变频、变相……电子电器电路，和使用各类整流、分流、变压、分压、变频、变相……的电子器件、配件、设备、仪器等(如各种电阻器、电容器、电感器、电子管、晶体管、整流器、变压器、调压器、通用变频器、电子仪表、显示器件、显示仪表、控制操作面板、操纵杆、操纵手柄……)。电动机根据实际使用需要可以选用各种不同功率大小的一台或若干台；可以选用直流电机或交流电机，选用单相电机、双相电机或三相电机；也可以选用双极电极、多极电机或变频电机，等等。机械传动变速箱也可以是一台或若干台；可以根据实际使用的不同需要，设计、制造各种不同传动比要求的使用齿轮啮合、齿轮传动链条、皮带轮传动皮带、摩擦传动轮、传动杆、万向轴、……各种传动机械；也可以安装操纵杆或操纵手柄等。螺旋浆可以根据实际使用的各种不同环境和对推动力大小的不同要求，分别选择、设计、制造不同直径大小的带整流罩的或不带整流罩的单个螺旋浆或多个螺旋浆，其浆叶片可以选用各种不同角度的单叶片、多叶片或旋转轮叶片组等多种方式。电力螺旋浆推进系统及运载工具各部件的连接结构及工作原理如附图2示。电力螺旋浆推进系统及运载工具——空中自行缆车，从静止、启动至高速运行状态下，输送电力接受装置的受电臂或受电弓，都可以从与其运行路线大致平行的附近的电网电力输电裸金属导线上把电力源源不断地引入该推进系统并经导线送进电力控制变速柜。操作操纵杆或手柄，调整控制该控制柜输出变化了的电力达到需要状态值并经导线送入电机，使电机转动并输出与控制柜输出电力变化对应着变化的力矩、转速的机械动能。如螺旋浆是直接安装在电机轴上的(如附图1示)，螺旋浆就被电机轴带动变化旋转，在其叶片上将产生随控制柜输出电力变化而变化大小的空气反作用推动力，并通过电机座传导、推动该运载工具按控制要求变化速度向前进。如电机轴连接机械传动变速箱，电机轴输出的变化着的机械动能就由机械传动变速箱按使用需要进一步加工改变后，再通过输出轴带动螺旋浆按变速箱输出变化而变化转速，操作变速箱操纵杆或手柄，就可以获得按需要变化大小的推动力。无论是直接操作控制电力控制变速柜或依需要再进一步操作控制机械传动变速箱，都可以很方便地控制该推进系统产生的推动力大小变化，以调整控制该运载工具——空中自行缆车在空中运行的速度。电力螺旋浆推进系统的停车，可采用“断电”等最常用方法关机；该运载工具(空中自行缆车)的制动与停车，也可采用“刹车”等最通行的制动系统与方法(此处略)。电力螺旋浆推进系统的输送电力接受装置、电力控制变速柜、电动机、机械传动变速箱及螺旋浆等均可按照实际使用需要安装固定在该运载工具上任何不同的合适位置工作。
电力螺旋浆推进系统及运载工具比较传统的各类螺旋浆动力运载工具增加了受电臂(或受电弓)及一部分电子电器设备，但是由于它取消了这类运载工具最昂贵的、庞大的、复杂的且沉重的心脏——发动机系统而变得结构简单、轻便、载客量增大且制造成本低。又由于它使用电网电力，不燃烧贵重并沉重的燃料而使运行成本降低，并且不污染环境和增大了载客量。电力螺旋浆推进系统及运载工具比较现有直接使用电网电力的各类运载工具减少了庞大、复杂、沉重的驱动车轮转动的传动行走系统，虽然增加安装了轻便、简单的螺旋浆，但由此它就具有了能在空中运行的能力。电力螺旋浆推进系统及运载工具——空中自行缆车虽然仍旧是靠动滑轮组在钢缆上滑行前进，它比较老式无自行能力的旧缆车增加了一套简单并不太贵的且比较轻便的电力螺旋浆推进系统；但由此它就增加了能在空中自由运行的强大功能而不再依赖绞车，并冲破了绞车使旧缆车只能在近距离的两点之间作往返运行的限制，可以和其它运载工具一样地从一个站到下一个站、再到另一个站地进行长距离的运行了。电力螺旋浆推进系统及运载工具——空中自行缆车，由于直接使用电网电力为动力源而能够有较高的运行速度和使自身干净、清洁，并有条件安装使用冷、暖空调等豪华设施以满足人们不断增长的提高生活质量水平的需求。
下面结合附图和具体实施方式
，对本发明作进一步的详细说明。
图1是电力螺旋浆推进系统及运载工具——空中自行缆车示意图。
图2是电力螺旋浆推进系统及运载工具各组成部件的连接结构方框示意图。
图1所示空中自行缆车使用一对受电臂，电力控制变速柜及其操纵手柄、显示面板等安装在车箱里面，电动机安装在车顶后部，螺旋浆直接安装在电机轴上(该车设计有整流罩而在图1中未画出是为了方便看到螺旋浆)。该车省去了机械传动变速箱。电网电力通过受电臂被输送到电力控制变速柜，操作手柄调整控制输送到电机的电力变化带动螺旋浆转速变化，使其叶片上产生的空气反作用推动力大小按控制要求改变来调整空中自行缆车在空中的运行速度。
图2是电力螺旋浆推进系统及运载工具基本的完整组成结构的简单方框示意图。在实施中应该根据实际使用需要作进一步的增删，并进一步完善该运载工具的其它基本功能系统配置和细化、完善、满足各种各样的乘客乘坐功能需求。
本发明的最佳实施方案之一，是图1所示的新型空中自行缆车方案。它仅由一对受电臂、一台电力控制变速柜、一台电动机、一个螺旋浆和一个安装机架座载体——流线型豪华客车箱体组成，省去了机械传动变速箱。受电臂把电网电力引入该空中自行缆车并送入电力控制变速柜进行控制变化后，再送入电机直接带动螺旋浆旋转，在其叶片上产生强大的推动力推动自行缆车前进。操作电力控制变速柜操纵手柄来调节变化推动力的大小，以控制该空中自行缆车的运行速度并随心所欲地向前进。
权利要求
1.电力螺旋浆推进系统及运载工具大体上可分为输送电力接受装置、电力控制变速柜、电动机、机械传动变速箱及螺旋浆等五个部件，安装和固定这五个部件的机架座载体与它们一起组成运载工具毛坯，加上一个外壳箱体就构成了一个基本完整的运载工具——空中自行缆车。电力螺旋浆推进系统及运载工具的输送电力接受装置，目前在有导线输送电网电力情况下，就是一个或若干个受电臂或受电弓，将来在无线输送电网电力情况下，受电臂和受电弓可以改换成微波输送电力接受器或激光输送电力接受器等。电力控制变速柜是根据不同需求设计、制造了整流、分流、变压、分压、变频、变相……各种电子电器电路和使用了各类电子器件、配件、设备、仪表等，以及显示器件、显示仪表、面板、操纵杆、操纵手柄……构成。电动机也可以根据需要选用不同种类、规格、型号和各种性能的电机来使用。机械传动变速箱也可以根据使用要求选择、设计、制造各种不同传动比要求的使用齿轮啮合、齿轮传动链条、皮带轮传动皮带、摩擦传动轮、传动杆、万向轴、……各类传动机械来制造；也可安装操纵杆、操纵手柄来进行操作控制。螺旋浆可以根据实际使用的各种不同环境和对推动力大小的不同要求，分别选择、设计、制造成不同直径大小的带整流罩的或不带整流罩的单个螺旋浆或多个螺旋浆，浆叶片可以选用不同角度的单叶片、多叶片或旋转轮叶片组等多种方式。该推进系统及运载工具——空中自行缆车，从静止、启动至高速运行状态下，受电臂或受电弓都可以从与其运行路线大致平行的附近的电网电力输电裸金属导线上把电力源源不断地引入系统并经导线送进电力控制变速柜。操作操纵杆或手柄，调整控制该控制柜输出变化了的电力达到需要状态值并经导线送入电机，使电机转动并输出与控制柜电力变化对应着变化的力矩、转速的机械动能。如螺旋浆直接安装在电机轴上，螺旋浆就被电机轴带动变化旋转，在其叶片上就产生随控制柜输出电力变化而变化大小的空气反作用推动力并通过电机座传导、推动该运载工具——空中自行缆车按控制要求变化速度向前进。如电机轴连接机械传动变速箱，电机输出的机械动能就由机械传动变速箱做进一步加工改变后，再通过输出轴带动螺旋浆按变速箱输出变化而旋转变化，操作变速箱操纵杆或手柄，就可以获得按需要变化大小的推动力。无论是直接操作控制电力控制变速柜或按需要再进一步操作控制机械传动变速箱，都可以很方便地控制该推进系统产生的推动力大小变化，以调整控制该运载工具——空中自行缆车在空中运行的速度。机械传动变速箱在有些情况下可以简化乃至省去，这并不影响该推进系统及运载工具的基本性能与工作状况。电力螺旋浆推进系统及运载工具，其特征是它能依靠螺旋浆产生的空气反作用推动力在空中运行，但本身却没有相似情况的其它运载工具必备的发动机系统等作动力源，也不烧燃料，而是直接使用地面的电网电力来驱动螺旋浆旋转。其特征又是它是直接使用地面电网电力作为动力源，却没有相似情况的其它运载工具必备的驱动车轮转动的传动行走系统，而是安装使用了螺旋浆动力装置。其特征又是它是靠动滑轮组在钢缆上滑行前进，却不同于相似情况的其它运载工具是靠绞车钢索拖动前进，而是有自己一套独立完整的电力螺旋浆推进系统并直接使用地面的电网电力能源。
2.根据权利要求1所述的电力螺旋浆推进系统及运载工具，其特征在于它也能被应用于其它流体如水中，而不仅仅是只能在空气中使用。
3.根据权利要求1所述的电力螺旋浆推进系统及运载工具，其特征在于不论其输送电力接受装置如何构成，起何名称，用多少台，只要它能在该推进系统及运载工具高速运行状态下把地面电网电力引入该系统作为动力源。
4.根据权利要求1所述的电力螺旋浆推进系统及运载工具，其特征在于不论其电力控制变速柜如何构成，起何名称，用多少台，只要它能操作控制该系统推动力作大小变化即控制该运载工具的运行速度。
5.根据权利要求1所述的电力螺旋浆推进系统及运载工具，其特征在于不论其电动机如何构成和用多少台，只要它能把引入的电网电力转换成机械动能并输送给螺旋浆(或者是经过机械传动变速箱)来产生该系统所需要的推动力。
6.根据权利要求1所述的电力螺旋浆推进系统及运载工具，其特征在于不论该机械传动变速箱是如何构成和用多少台，只要它能把电动机输送来的机械动能加工后再输送给螺旋浆去产生该系统所需要的推动力。也不论该机械传动变速箱在该系统中是否被省略去了，因为这不影响该系统及其运载工具的性质与功效。
7.根据权利要求1所述的电力螺旋浆推进系统及运载工具，其特征在于不论螺旋浆是如何构成和使用了多少台，只要它能把电动机或机械传动变速箱输送来的机械动能变换成该系统所需要的推动力。
8.根据权利要求1所述的电力螺旋浆推进系统及运载工具，其特征在于只要其输送电力接受装置、电力控制变速柜、电动机、机械传动变速箱和螺旋浆能发挥各自的使用功效，而不论它们被怎样安装固定在其运载工具的任何部位上。
9.根据权利要求1所述的电力螺旋浆推进系统及运载工具，其特征在于不论该系统部件及构成的该运载工具是使用何种材料、何种方法来制作，以及被制作成何种形状和绘画成何种图案及色彩，只要本质上它仍然是一个电力螺旋浆推进系统及其组成的运载工具，如新型的空中自行缆车。
全文摘要
本发明是一种电力螺旋桨推进系统及由其构成的运载工具——空中自行缆车。它没有发动机系统,不烧燃料,没有驱动车轮转动的传动行走系统,也不靠绞车拖动前进。它把地面电网电力通过受电臂(或弓)引入该推进系统,经电力控制变速柜控制变化后送入电机,由电机直接(或经机械传动变速箱)带动螺旋桨转动,并在其桨叶片上获得空气反作用推动力推动该运载工具——空中自行缆车前进。它因适合按规定路线在城市空中运行而成为城市空中公共交通网络所需要的新型交通运载工具。
文档编号B61B7/00GK1263017SQ0010288
公开日2000年8月16日 申请日期2000年3月8日 优先权日2000年3月8日
发明者任海 申请人:任海