本发明涉及流体推进技术领域，尤其是涉及一种涵道内水平桨叶滚动式流体推进器。
背景技术：
随着社会不断进步，人们对出行的交通方式及交通工具的要求越来越高，公路上汽车堵车的情况日益严重，人们对空中交通出行的渴望越来越大，努力寻求一种能垂直起降且安全高效的飞行器，而这样的飞行器需要一种安全高效的动力装置，在现有的飞行器中，直升飞机的桨叶直接裸露在机体外，形成了一些安全隐患，也产生了巨大的噪音，直升飞机的桨叶在机体外开放式工作，因此桨叶的整体工作效率偏低。
在某些特种船舶上，对噪音的控制要求是非常高的，以螺旋桨旋转为推动力的推进方式中螺旋桨工作时产生的过高的噪音也是船舶使用者难以接受的。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种涵道内水平桨叶滚动式流体推进器，利用桨叶在两条涵道内以单程活塞运动的形式循环滚动，桨叶在运动的过程中始终保持水平状态，这种运动布局充分提高了机器的工作效率、减少噪音、安全高效。
本发明的技术方案是这样实现的：涵道内水平桨叶滚动式流体推进器，包括由涵道体、涵道定子、旋转阀门、端环、前桨叶盘、后桨叶盘组成的两条涵道，桨叶在两条涵道内循环滚动，桨叶将由入流口流进涵道内的流体推出涵道外，经出流口流出。
桨叶的两面叶面由两个圆弧面构成，两面圆弧面的圆弧半径长度相等、弧长相等，两面圆弧面的圆弧半径长度与涵道定子两面圆弧面的圆弧半径长度相等，桨叶在涵道内绕涵道定子转动的半径长度与涵道定子两弧面的圆弧半径长度相等，桨叶绕涵道定子转动的同时自身也以绕涵道定子转动方向的反方向旋转相同的角度。
桨叶自身的旋转由一组齿轮组合控制，齿轮组合由太阳齿轮、行星齿轮、桨叶齿轮组成，太阳齿轮固定不动，行星齿轮与太阳齿轮齿合，桨叶齿轮与行星齿轮齿合，行星齿轮与桨叶齿轮同时同向绕着太阳齿轮转动，桨叶齿轮的齿牙数与太阳齿轮的齿牙数相同。
旋转阀门是由一个圆弧面与一个曲面构成的柱状形体，旋转阀门的曲面与桨叶的弧形叶面在工作时构成共轭。
涵道定子的两面由两个圆弧面构成，两面圆弧面的圆弧半径长度相等，弧长相等，两面圆弧面的圆弧半径长度与涵道体内腔的左、右两边圆弧面的圆弧半径长度相等。
涵道体内腔的左、右两边圆弧面的圆弧半径长度相等，左、右两边圆弧面的圆弧半径长度与涵道定子的两弧面的圆弧半径长度相等。
涵道体设置有入流口与出流口，涵道体内腔的上、下两边圆弧面的圆弧半径长度相等、弧长相等、上下对称，上、下两边圆弧面的圆弧半径长度是左、右两边圆弧面的圆弧半径长度的2倍，上、下两边圆弧面的圆弧所在的圆均与左、右两边弧面的圆弧所在的圆圆内相切，上、下圆弧面的中间各设置有一条纵向圆槽。
涵道体内腔的上、下圆弧面的纵向圆槽内分别安装有旋转阀门，旋转阀门的圆弧面与圆槽组成一组密封副，涵道体的两个端面分别固定安装有端环，两个端环上各设置有2个轴承安装位，旋转阀门两端面的伸出轴通过轴承与两个端环安装连接，一个端环的内圆与前桨叶盘的凸台外圆组成一组密封副、另一个端环的内圆与后桨叶盘的凸台外圆组成一组密封副。
太阳齿轮固定安装在前端盖的内侧中间，前桨叶盘的主轴穿过太阳齿轮中心伸出前端盖外，前桨叶盘的后伸出轴进入涵道定子一端面向内设置的轴承安装位，通过轴承与涵道定子安装连接，涵道定子的伸出轴穿过后桨叶盘的中心轴承安装位，通过轴承与后桨叶盘安装连接，涵道定子的伸出轴与后端盖固定安装连接。
附图说明
图1是根据本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的结构示意图。
图2是根据本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的太阳齿轮、行星齿轮、桨叶齿轮组合结构示意图。
图3是根据本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的桨叶的结构示意图。
图4是根据本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的旋转阀门的结构示意图。
图5是根据本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的前桨叶盘的结构示意图。
图6是根据本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的后桨叶盘的结构示意图。
图7是根据本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的涵道定子的结构示意图。
图8是根据本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的端环的结构示意图。
图9是根据本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的涵道体的结构示意图。
图10是本根据发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的工作原理示意图。
附图标记：
1、前桨叶盘；2、前端盖；3、太阳齿轮；4行星齿轮；5、桨叶齿轮；6、齿轮；7、齿轮；8、齿轮；9、齿轮；10、长轴；11、旋转阀门；12、齿轮；13、桨叶；14、后桨叶盘；15、涵道定子；16、后端盖；17、端环；18、涵道体；19、旋转阀门；20、端环；21、齿轮；22、齿轮；23、齿轮；24、齿轮；
25、太阳齿轮；26、行星齿轮；27、桨叶齿轮；28、行星齿轮；29、桨叶齿轮；30、行星齿轮；31、桨叶齿轮。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解释说明，本实施例以三个桨叶在涵道内循环滚动的结构为示范例。
如图1所示，前桨叶盘(1)的主轴穿过太阳齿轮(3)中心伸出前端盖(2)外，太阳齿轮(3)固定安装在前端盖(2)的内侧中间，行星齿轮(4)安装在前桨叶盘(1)上，桨叶齿轮(5)安装在桨叶(13)的伸出轴上，前桨叶盘(1)带动齿轮(6)、长轴(10)、齿轮(12)转动，带动后桨叶盘(14)转动，齿轮(9)安装在旋转阀门(11)的伸出轴上，前桨叶盘(1)带动窜联组合的齿轮(6)、齿轮(7)、齿轮(8)、齿轮(9)转动，带动旋转阀门(11)转动，齿轮(24)安装在旋转阀门(19)的伸出轴上，前桨叶盘(1)带动窜联组合的齿轮(23)、齿轮(22)、齿轮(21)、齿轮(24)转动，带动旋转阀门(19)转动，端环(17)、端环(20)分别固定安装在涵道体(18)的两个端面，前桨叶盘(1)的后伸出轴进入涵道定子(15)端面向内设置的轴承安装位内，通过轴承与涵道定子(15)安装连接，涵道定子(15)的伸出轴穿过后桨叶盘(14)的中心轴承安装位，通过轴承与后桨叶盘(14)安装连接，涵道定子(15)的伸出轴与后端盖(16)固定安装连接，旋转阀门(11)、旋转阀门(19)、分别安装在涵道体(18)内腔的上、下圆弧面中间的纵向圆槽内，旋转阀门(11)、旋转阀门(19)两端面的伸出轴通过轴承分别与端环(17)、端环(20)安装连接。
桨叶齿轮(5)的齿牙数与太阳齿轮(3)的齿牙数相同，桨叶轮(5)绕太阳齿轮(3)转动的同时自身也以绕太阳齿轮(3)转动方向的反方向旋转相同的角度，前桨叶盘(1)的齿牙数与后桨叶盘(14)的齿牙数相同，齿轮(6)的齿牙数与齿轮(12)的齿牙数相同，前桨叶盘(1)与后桨叶盘(14)同向同步转动，前桨叶盘(1)的齿牙数是齿轮(6)的齿牙数的3倍，齿轮(7)的齿牙数与齿轮(9)的齿牙数相同，前桨叶盘(1)转动时旋转阀门(11)则以前桨叶盘(1)转动方向的反方向旋转3倍的角度，前桨叶盘(1)的齿牙数是齿轮(23)的齿牙数的3倍，齿轮(22)的齿牙数与齿轮(24)的齿牙数相同，前桨叶盘(1)转动时旋转阀门(19)则以前桨叶盘(1)转动方向的反方向旋转3倍的角度，端环(20)的内圆与前桨叶盘(1)的凸台外圆组成一组密封副，端环(17)的内圆与后桨叶盘(14)的凸台外圆组成一组密封副，桨叶(13)与其它两个桨叶以120度的夹角分布在同一个圆上，。
如图2所示，为本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的太阳齿轮、行星齿轮、桨叶齿轮组合结构示意图，行星齿轮(26)、行星齿轮(28)、行星齿轮(30)均与太阳齿轮(25)齿合，行星齿轮(26)与桨叶齿轮(27)齿合，行星齿轮(28)与桨叶齿轮(29)齿合，行星齿轮(30)与桨叶齿轮(31)齿合，太阳齿轮(25)的齿牙数与桨叶齿轮(27)、桨叶齿轮(29)、桨叶齿轮(31)的齿牙数相等，太阳齿轮(25)固定不动，行星齿轮(26)、行星齿轮(28)、行星齿轮(30)、与桨叶齿轮(27)、桨叶齿轮(29)、桨叶齿轮(31)同时同向绕太阳齿轮(25)转动。
如图3所示，为本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的桨叶(13)结构示意图，桨叶的两面叶面由两个圆弧面构成，两面叶面圆弧的半径长度相等、弧长相等，两面叶面圆弧的半径长度与涵道定子两弧面的圆弧半径长度相等，桨叶在涵道内绕涵道定子转动的半径长度与涵道定子两弧面的圆弧半径长度相等；桨叶一端面的伸出轴通过轴承与前桨叶盘安装连接与桨叶齿轮固定安装连接，另一端面的伸出轴通过轴承与后桨叶盘安装连接，桨叶在绕涵道定子转动的同时自身也以绕涵道定子转动方向的反方向旋转相同的角度，三个桨叶以120度的夹角分布在同一个圆上。
如图4所示，为本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的旋转阀门(11)、旋转阀门(19)的结构示意图，旋转阀门由一个180度的圆弧面与一个曲面构成，曲面与桨叶的圆弧面在工作时构成共轭，通过在轴向方向钻孔或镶嵌不同密度材料等方式使旋转阀门转动时保持平衡稳定。
如图5所示，为本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的前桨叶盘(1)结构示意图，前桨叶盘设置有主轴、凸台、后伸出轴，设置有与桨叶安装连接的轴承安装位，外圆设置有齿牙。
如图6所示，为本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的后桨叶盘(14)结构示意图，后桨叶盘设置有凸台、中心轴承安装位，设置有与桨叶安装连接的轴承安装位，外圆设置有齿牙。
如图7所示，为本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的涵道定子(15)结构示意图，涵道定子的两面由两面圆弧面构成，两面圆弧面的圆弧半径长度相等，弧长相等，两面圆弧的半径长度与涵道体内腔的左、右两边圆弧面的圆弧半径长度相等，涵道定子一端面向内设置有轴承安装位，另一端面设置有伸出轴。
如图8所示，为本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的端环(17)、端环(20)结构示意图，端环上设置有2个轴承安装位，通过轴承与旋转阀门安装连接，端环的内圆分别与前桨叶盘的凸台外圆或后桨叶盘的凸台外圆组成密封副。
如图9所示，为本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的涵道体(18)结构示意图，涵道体设置有两个入流口，两个出流口，涵道体内腔的左、右两边圆弧面的圆弧半径长度相等，弧长相等、左右对称，左、右两边圆弧面的圆心距离与半径长度相等，左、右两边圆弧面的半径长度与涵道定子的两弧面的半径长度相等，涵道体内腔的上、下两边圆弧面的圆弧半径长度相等、弧长相等、上下对称，上、下两边圆弧面的圆弧半径长度是左、右两边圆弧面的圆弧半径长度的2倍，上、下两边圆弧面的圆弧所在的圆均与左、右两边圆弧面的圆弧所在的圆圆内相切，上、下圆弧面的中间各设置有一条纵向圆槽，旋转阀门在圆槽内转动，旋转阀门的圆弧面与圆槽组成一组密封副。
如图10所示，为本发明实施例的涵道内水平桨叶滚动式流体推进器的工作原理示意图，三个桨叶始终以水平的状态在两条涵道内以单程活塞运动的形式循环滚动，将涵道内的流体推出涵道外，通过在一侧涵道的吸流口与排流口外设置导流管，改变这侧涵道的吸流方向及排流方向。
本实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，任何熟悉本技术领域的人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换式改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。