专利名称：行星卷扬联动装置的制作方法
行星卷扬联动装置本发明涉及可用于发电与运输等工具配置的回转变径扑翼动力设备中的一种行 星卷扬联动装置。本人于2008年12月14日提供了一种回转扑翼变径器的方案，申请号为 2008101884409，该方案提供了可用于风力发电、水力发电与交通运输等一种新动力技术， 该方案中采用柔性材料如降落伞布等围绕同一中心轴线变径旋转运动，实现发电设备或交 通运输设备所需助力或动力传递，该方案中采用卷扬装置来控制柔性材料的运动，但该方 案中的卷扬装置具有如下不足该方案中的卷扬装置采用弹簧技术或由电机与发电机组 成的联动技术或由液压泵马达来联动控制翼片的收放，该方案的卷扬控制技术具有如下不 足在较大的风力与水力作用下，弹簧很难控制翼片收放，翼片可能出现与其它零件 纠缠在一起，容易发生故障；该方案中，翼片采用液压泵马达来控制翼片的收放，翼片旋转一圈，液压泵马达须 正反转换一次，液压泵马达的转速是翼片旋转速度的数倍甚至十几倍，这样，液压泵马达正 转与反转两种状态交替进行，这样，该方案在高速状态下对液压泵马达质量要求很高，在高 速状态下液压泵马达容易产生故障，因此，该方案不适合于高速运动状态下。该方案中，翼片还采用由电机与发电机组成的电控技术，由于翼片在水力与风力 作用下伸出带动发电机转动发电，在电机的驱使下收回，电机与发电机的转速是翼片旋转 速度的数倍甚至十几倍，在高速状态下，发电机与电机也须瞬间在停止与高速转动状态交 替转换，因此，该方案对电机、发电机的质量要求很高，不适合于高速运动状态。现有的卷扬装置一般为卷筒围绕卷筒轴心转动达到控制物体远距离收放的目的， 卷筒的轴或轴座一般固定在支座上，因此，一般的卷扬机构只有一个卷筒，卷筒的轴或轴座 也基本上固定在支座上，支座可以移动，一般不会转动；即使具有多个卷筒的卷扬机构，各 个卷筒的轴或轴座也基本上固定在支座上，支座可以移动，一般不会转动，卷筒之间也没有 联动控制转动，因此，现有的卷扬机构很难用于发电或汽车或船舶或飞机的动力设备或助 力设备中。本发明目的是为翼片旋转变径运动的行星卷扬装置提供一种行星卷扬联动装置。本发明所涉及的行星卷扬联动装置是这们实现的，其特征在于具有转轮；其特征 在于具有包括2套或2套以上包括由轴组成的卷扬轴机构，卷扬轴机构与转轮相连；其特征 在于具有1套或1套以上的联动机构，每套联动机构与2套或2套以上的卷扬轴机构相连。其工作原理如下转轮可围绕其中心轴线转动，卷扬轴机构分布在转轮上，卷扬轴 机构并可随转轮围绕其中心轴线转动，卷扬轴机构的轴可围绕自己的中心轴线转动，本文 中称为自转，卷扬轴机构的轴类似于行星运动一样在随转轮转动的同时还围绕自身的中心 轴线自转。卷扬轴机构中有2套或2套以上卷扬轴机构是相互关联的，通过联动机构来实现， 联动机构具有如下三种方案卷筒联动控制装置方案之一包括由链轮与链组成的链式联动机构；
卷筒联动控制装置方案之二 由包括齿轮组成的齿轮式联动机构；卷筒联动控制装置方案之三包括由皮带轮与皮带组成的皮带式联动机构。卷扬轴机构的轴一般就是卷扬机构的卷筒或与卷扬机构卷筒相连的传动轴。这样行星卷扬机构中的一个或一个以上卷筒的自转通过联动机构控制其它一个 或一个以上的卷筒的自转。下面结合实施例与实施例的应用例及附图对本发明作进一步说明。附
图1所示的是本发明的实施例之一。附图2所示的是本发明的实施例之二。附图3所示的是本发明的实施例之三。附图4所示的是本发明的实施例二的应用实例之一。附图5所示的是本发明的实施例三的应用实例之一。附图6所示的是本发明的实施例一的应用实例之一。附图7所示的是本发明的实施例之四。附图1 :1、齿轮组；2、轴；3、轴承；4、中心轴；5、皮带轮；6、转轮；7、皮带；8、皮带；
9、皮带轮。附图2 :10、转轮；11、太阳齿轮；12、中心轴；13、小齿轮；14、液压泵马达；15、支 架；16、行星齿轮；17、离合机构；18、轴；19、离合机构；20、行星齿轮；21、液压泵马达；22、 太阳齿轮；23、转轮。附图3 :24、轴承；25、轴；26、链轮；27、中心轴；28、链；29、齿轮组；30、链轮；31、转
轮；32、链轮；33、齿轮组；34、轴；35、转轮。附图4 :36、支架；37、支撑轴；38、伺服马达；39、转轮；40、联动机构及液压泵马 达；41、发电机；42、中心轴；43、链；44、拉索；45、翼链杆；46、轴；47、上支架；48、联动机构 及液压泵马达；49、链轮；50、风向传感器；51、翼片；52、链轮。附图5 :53、支架；54、液压驱动马达；55、卷扬轴机构；56、链轮；57、联动机构；58、 转轮；59、翼片；60、翼链杆装置；61、翼片；62、链轮；63、液压缸；64、链轮；65、支架；66、液 压泵；67、行星卷扬联动装置；68、翼片；69、链轮；70、液压油缸；71、车轮；72、油泵；73、链； 74、驾驶椅；75、脚踏板及链轮；76、手动控制箱；77、机架。附图6 :78、支架；79、翼片；80、动力装置；81、通讯设备；82、空气螺旋桨；83、行星 卷扬联动装置；84、翼链杆装置；85、链轮；86、涨紧轮。附图7中87、轴；88、齿轮；89、齿轮；90、轴；91、齿轮；92、轴；93、轴承；94、转轮； 95、齿轮；96、转子端盖。附图2所示的实施例二是由包括齿轮组成的齿轮式联动机构方案实施例之一，该 实施例二包括有2套由包括齿轮组成的齿轮式联动机构，由行星齿轮16与离合机构17、轴 18等组成一套卷扬轴机构；轴18就是翼片的卷筒，本实施例中有8套卷扬轴机构，8套卷 扬轴机构的两端分别均布在转轮10与转轮23上，太阳齿轮11与太阳齿轮22分别是两套 行星卷扬联动装置的联动机构，它们转动的方向相反，一个顺时钟转动，另一个则逆时钟转 动，太阳齿轮11与8个行星齿轮16啮合运动，太阳齿轮22与8个行星齿轮20啮合运动， 行星齿轮16与行星齿轮20自转的方向相反。转轮10、转轮23、中心轴12围绕中心轴12的中心轴线同方向一起转动，行星齿轮16与行星齿轮20、轴18自转的同时，还随转轮10与转轮23转动。太阳齿轮11通过小齿轮13与液压泵马达14相连，太阳齿轮22通过小齿轮与液 压泵马达21相连。液压泵马达14与液压泵马达21转动的方向相反，其中一个液压泵马达 泵出压力油进入另一个液压泵马达，推动该液压泵马达相反方向的转动。通过离合机构17控制轴18与太阳齿轮11传递运动，通过离合机构19控制轴18 与太阳齿轮22传递运动，离合机构17的状态随转轮10转动的位置相关，离合机构19的状 态随转轮23转动的位置相关，离合机构17与离合机构19的状态可通过包括由电刷组成的 电力机构或包括由液压配流盘组成的液压机构等来控制。8根轴18的自转是相互关联的，通过中心齿轮11与中心齿轮22相互关联，每根 轴18的自转状态与各自相连的离合机构17与离合机构19转动位置相关，离合机构17与 离合机构19 一个处于结合状态时，另一个则处于分离状态，每根轴18在一定区域逆时钟转 动，每根轴18在一定区域顺时钟转动，逆时钟自转的轴18相互关联，顺时钟自转的轴18相 互关联，逆时钟自转的轴18与顺时钟自转的轴18通过液压泵马达14与液压泵马达21相 互关联。本文通过附图4所示的应用例对附图2中实施例二的使用作进一步说明。附图4所示的是一种风力发电机，在本应用例中，轴46就是附图2中实施例二中 行星卷扬联动装置中的卷扬轴机构中的轴，也就是翼片的卷筒，轴46的两端分别均布在一 对转轮39上，转轮39就是附图2所示的实施例二中行星卷扬联动装置中的转轮，翼链杆45 通过链43可围绕链轮49与链轮52、中心轴42循环转动。本风力发电机中有8块翼片，翼片51是由长方形形状的柔性材料制成，翼片51 — 边固定在翼链杆45上，翼片51另一边固定在轴46上，每块翼片51的绝大部分可卷在各自 相连的轴46上，8块翼片分布中心轴42的周围，每根轴46的正反转对应与之相连的翼片 51在轴46收放，翼链杆45与轴46在围绕中心轴42转动的同时，翼片51也围绕中心轴42转动。链轮52与链轮49中心点连线右边翼片51在风力作用下伸出，带动转轮39、翼链 杆45、链43、轴46、链轮52围绕中心轴42旋转运动，翼片51也同时围绕中心轴42转动，伸 出的翼片51带动联动机构及液压泵马达40的转动，并泵出压力油，压力油带动联动机构及 液压泵马达48转动，带动链轮52与链轮49中心点连线左边的翼片回收，当链轮52与链轮 49中心点连线左边的翼片回收到一定程度时，该翼片则旋转进入链轮52与链轮49中心点 连线右边进入伸出行程，当链轮52与链轮49中心点连线右边的翼片伸出到一定程度时，该 翼片则旋转进入链轮52与链轮49中心点连线左边进入回收行程。翼片在风力作用下带动中心轴42转动，中心轴42带动发电机41转动发电。在本应用例的中，发电机可通过多根拉索44加强固定，可通过风向传感器50控 制伺服马达38的转动，控制风力发电机转动，使风力发电机正面面对风力，提高风能发电 效率；在本应用例的中，翼链杆45内腔中可包括有扭力弹簧与心轴，翼链杆45也可围绕其 心轴转动，翼片51的少部分可通过该扭力弹簧的作用卷在翼链杆45上，即翼链杆45也具 有一定的卷扬作用，由于太阳齿轮的转速一定，各个行星齿轮的转速也一样，这样每块翼片 51通过轴46的收时速度一样，放时的速度也一样，而不同的翼片两端(即固定在翼链杆45 的一端与固定行星卷扬联动装置轴的一端)之间的距离变化速度不同，有的翼片张力会过大，有的会很小，同一块翼片转动的位置不同，在有的位置张力会很大，在有的位置张力很 小，这样通过该扭力弹簧与翼链杆45可有效调节各翼片的张力，少量的翼片卷在翼链杆45 上，在运行过程中不会发生翼片与其它部位纠缠；在本应用例的中，链轮与链条可以采用多 排式链轮与链条，加强链条的强度。由于本应用例所示的风力发电机的发电机组在下方，风能主要通过翼片的运动转 换为电能，翼片采用柔性材料制成，大为减轻了支架36、上支架47与支撑轴37的负荷，本实 施例具有重量轻、成本低、效率高的优点。将本发明实施例中风力发电机与海洋养殖设备结合，就可以制成海洋养殖风力发 电设备；将本发明实施例中风力发电机与海水淡化设备结合，就可以制成海水风力淡化设 备；将本发明实施例中风力发电机与制氢设备结合，就可以制成海水风力制氢设备；有了 电源、火源、粮源、水源的设备，未来人们可以长期在海洋上安家生活。本发明实施例中风力发电机可以采用大块的翼片作为风能转换工具，本发明实施 例中在用于发电的同时，还可以用于防风沙。风能不仅地球上非常丰富，而且宇宙中其它许多星球上也存在，由于本发明实施 例中风力发电机重量轻，便于从地球上运送到其它星球上，尤其是离太阳较远的星球，这些 星球上光能弱，风能就能为人类开发有空气的星球提供能源。附图1所示的实施例一是包括由皮带轮与皮带组成的皮带式联动机构方案的实 施例之一，轴2与轴承3构成一套卷扬轴机构，本实施例中共有4套卷扬轴机构，并均布在 转轮6上的四周，由皮带轮5、皮带7、皮带轮9、齿轮组1等组成一套联动机构，齿轮组1是 一对互相啮合的齿轮，一个齿轮与卷扬轴机构的轴相连，另一个齿轮与皮带轮9的轴相连， 通过联动机构相互控制实施例一左右一对卷扬轴机构的运动，本实施例中联动机构的作用 是当其中一套卷扬轴机构的轴自转时，通过联动机构将带动相关的另一套卷扬轴机构的 轴反方向自转；另一对卷扬轴机构由另一套联动机构相互控制，皮带7与皮带8只需隔离一 定距离就不会相互干涉；转轮6与中心轴4可以围中心轴4的中心轴线转动，4套卷扬轴机 构与2套联动机构也一同围中心轴4的中心轴线转动。本文再通过附图6所示的应用例对附图1中实施例一的使用作进一步说明。附图6所示的就是附图1中实施例一的实际应用方案之一，附图6所示的是一种 可以垂直升降并可飞行的飞行器，行星卷扬联动装置83就是实施例一中包括由皮带轮、皮 带、轴、转轮等组成的行星卷扬联动装置，链轮85包括有3对链轮共6个链轮，其中一对为 主动链轮，主动链靠近行星卷扬联动装置83，另二对为从动链轮，翼片79的一端与翼链杆 装置84相连，另一端与行星卷扬联动装置83中的一套卷扬轴机构相连，由动力装置80驱 动链轮85旋转，带动翼链杆装置84围绕链轮85三对链轮之间循环转动，链轮85在逆时钟 转动时，翼链杆也逆时钟转动，带动翼片79也逆时钟转动，翼片79在转动的同时，上方的翼 片被翼链杆84拉出，并带动与之相连的卷扬轴机构的卷筒转动，卷扬轴机构的卷筒转动通 过联动机构即皮带轮、皮带、齿轮组带动相关的另一套卷扬轴机构的卷筒反方向转动，并将 下方与之相连的翼片收回，当原下方的翼片旋转至上方时，原上方的翼片旋转到下方时，同 样，处在上方的不断伸出的翼片通过行星卷扬联动装置83将下方的翼片收回。翼片在旋 转的过程中，产生向下的扑翼作用，带动空气向下运动，上方的空气气压将会低于下方的空 气气压，上下压差将推动飞行器向上运动，产生类似于现有直升飞机螺旋桨的拉力作用，另外，翼片带动空气向下运动时，向下运动的空气还产生一种向上的冲力，也推动飞行器向上 运动，产生类似于喷气发动机的喷气时的冲力作用，附图6中左边的链轮85逆时钟转动就 产生向上的推力，附图6中右边的转轮则需顺时钟转动，就可产生向上的推力，当向上的推 力大于飞行器的重量时，飞行器就可以向上运动。通过空气螺旋桨82的运动就可产生向 前推力，飞行器就可以向前飞行，通讯设备81负责提供飞行器的飞行信息与领空的交通信 肩、o涨紧轮86可有效防止链43松脱。本飞行器由于采用柔性材料如降落伞布作为翼片，具有重量轻，效率高的优点。附图3所示的实施例三是包括由链轮与链组成的链式联动机构方案的实施例之 一，轴34与轴承24组成卷扬轴机构，本实施例中共有6套卷扬轴机构，6套卷扬轴机构的6 根轴两端均布在转轮31与转轮35上，转轮31与转轮35之间轴的部分就是卷筒，链轮26、 链28、链轮30、齿轮组33组成联动机构，本实施例中，共有3套联动机构，每套联动机构分 别连着一对卷扬轴机构。转轮31、转轮35、中心轴27、联动机构、卷扬轴机构可围绕中心轴27的中心轴线转 动，中心轴27是一根空心轴，卷扬轴机构的轴可围绕自己的轴线自转，与同一联动机构的 相连的2套卷扬轴机构的轴自转方向相反，其中一套卷扬轴机构的轴转动通过联动机构带 动另一套卷扬轴机构的轴反转。本文通过附图5所示的应用例对本附图3所示的实施例三的使用作进一步说明。 附图5展示了附图3所示的实施例的二种不同功能，一种作为助力工具，另一种作为动力工具。附图5所示的是一种人力自行飞行器。驾驶员通过脚踏板及链轮75、链73带动油泵72转动，油泵72泵出压力油，驾驶员 通过手动控制箱76将液压缸63活塞杆顶出与液压缸70活塞杆收回，支架53以链轮56的 中心轴为轴心向上转动到一定角度，支架65以链轮64的中心轴为轴心向下转动一定角度。驾驶员通过手动控制箱76将压力油转换进入液压驱动马达54，液压驱动马达54 顺时钟转动带动链轮56转动，带动翼链杆装置60在链轮56与链轮62之间循环转动，带动 翼片59、翼片61、卷扬轴机构55、联动机构57随链轮56顺时钟转动，翼链杆装置60的转动 同时拉出链轮56与链轮62中心点连线上方的翼片61，上方的翼片61的伸出通过联动机 构带动链轮56与链轮6中心连线下方相关翼片的收回。翼片伸出收回并旋转的过程中，产 生扑翼的作用，由于支架53以链轮56的中心轴为轴心向上转动到一定角度，扑翼产生一定 的向上及向后的推力，向后的推力达到一定大小就会推动人力自行飞行器在地面上向前行 驶，链轮56及其相关的6块回转变径翼片在本实施例中作为一种动力工具。人力自行飞行器在地面上向前行驶，就会有空气与翼片68产生相互运动，由于支 架65以链轮64的中心轴为轴心向下转动一定角度，如果翼片68处于制动状态并不转动的 情况下，翼片68与风力的作用则只产生阻力与向上的翼升力，翼片68处于自由转动状态 下，风力就会推动翼片68逆时钟转动，翼片68的逆时钟转动带动液压泵66的转动，翼片68 在产生向上的翼升力的同时，并将风力转变成液压能，液压泵66泵出的压力油进入液压驱 动马达54，加速液压驱动马达54的的旋转，加快了链轮56的转速，增加了链轮56与链轮6 中心连线上方的翼片的扑翼力。
链轮64及其相关的6块回转变径翼片在本实施例中作为一种助力工具。扑翼力与翼升力越大，人力自行飞行器与地面的摩擦力越小，扑翼力越大，向后的 推力也越大，人力自行飞行器向前行驶的速度越快。人力自行飞行器向前行驶的速度越快，空气与翼片68相互运动的速度越快，翼片 68产生的翼升力更大，液压泵66的转速就会更快，液压泵66输出的功率就更多。前面翼片 61翼动力与后面翼片68的翼助力形成一种反馈，这样，向上的扑翼力与翼升力就会更大。当向上的扑翼力与向上的翼升力持续地继续增加，向上的扑翼力与向上的翼升力 之和大于人力自行飞行器及驾驶员的重量时，人力自行飞行器就会脱离地面在空中飞行。 人由于体重与体能的关系，过去借助其它无动力设备一直很难象鸟一样自由飞行，现有无 动力滑翔机只能在特定场地短距离飞行，并不能依靠人力起飞并完成空中飞行，由于本实 施例中前面翼动力与后面的翼助力形成一种反馈，人们无需多大力气与消耗，人们就可以 借助于本发明的本实施例在空中进行自由飞行。当本发明与地面的汽车运输工具结合时，就可以成为空气助力节能汽车或风力自 行汽车。当本发明与水面的船舶运输工具结合时，就可以成为空气助力节能船舶或风力自 行船舶。附图7所示的实施例四是由包括齿轮组成的齿轮式联动机构方案实施例之二，包 含有4套卷扬轴机构、一套联动机构，该联动机构由齿轮88、齿轮89、齿轮91、齿轮95等组 成，轴87与轴92通过该联动机构相互联动，轴87与轴92自转的方向相反，轴90可通过其 它的联动机构与相关的轴联动。由上可知，本发明具有重大的开发价值。
权利要求
本发明涉及可用于发电与运输等工具配置的回转变径扑翼动力设备中的一种行星卷扬联动装置，其特征在于具有转轮；
2.根据权利要求1所述的行星卷扬联动装置，其特征在于具有包括2套或2套以上包 括由轴组成的卷扬轴机构，卷扬轴机构与转轮相连；
3.根据权利要求1与权利要求2所述的行星卷扬联动装置，其特征在于具有一套或一 套以上的联动机构，每套联动机构和2套或2套以上的卷扬轴机构相连。
全文摘要
本发明涉及可用于发电与运输等工具配置的回转变径扑翼动力设备中的一种行星卷扬联动装置，包括有齿轮组1、轴2、轴承3、中心轴4、皮带轮5、转轮6；皮带7、皮带8、皮带轮9，轴2与轴承3构成卷扬轴机构，由皮带轮5、皮带7、皮带轮9、齿轮组1组成一套联动机构，通过联动机构相互控制一对卷扬轴机构的运动，当其中一套卷扬轴机构的轴自转时，通过联动机构将带动相关的另一个卷扬轴机构的轴反方向自转；转轮6与中心轴4可以围中心轴4的中心轴线转动，4套卷扬轴机构与2套联动机构也一同围中心轴4的中心轴线转动。本发明可用于发电、交通运输工具，具有可靠性高、重量轻、效率高等作用。
文档编号B64C33/02GK101865089SQ200910106630
公开日2010年10月20日 申请日期2009年4月14日 优先权日2009年4月14日
发明者周文珺, 周星果, 周红球, 周跃平, 尹雄鹰 申请人:周文珺