专利名称：旋转动能机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种产生转矩的装置。
背景技术：
这类装置有广泛的用途，特别是能用作机械设备等的驱动器。
发明内容
本发明的目的是要提供初始称作的那类装置，特别是利用地球引力和液体浮力的作用来产生转矩的装置。
这一目的是通过一种用于产生转矩的装置来实现的，该装置包括至少两个能连接到一水平放置的转轴上进行旋转运动的浮体-飞轮组件，在旋转运动的每个周期里，每个浮体-飞轮组件都具有部分时间被浸没在液体中；所述的浮体-飞轮组件由浮体和飞轮所组成，浮体与飞轮的两个部件--内部件和外部件中的一个部件进行固定连接而形成一结合体，其结合体与飞轮的未形成结合体的另一部件之间只能沿某一旋转方向作相对运动，并设置每个浮体-飞轮组件能作相对运动的方向是同一旋转方向，其结合体的平均密度ρ满足下式ρ＜ρH其中ρH为液体的密度；在旋转过程中，在地球引力和液体浮力的作用下，每个浮体-飞轮组件产生的相对于所述转轴的力矩会不断发生变化。
所述的飞轮是指类似自行车上用的由内外两个部件所构成的飞轮，两个部件之间只能沿某一旋转方向作相对运动，而沿另一旋转方向不能作相对运动。
因此，按照本发明，至少两个浮体-飞轮组件被连接到一水平放置的转轴上，在旋转运动的每个周期里都具有部分时间被浸没在液体中。当一个浮体-飞轮组件全部浸没在液体中时，如果液体的密度大于其结合体的平均密度，那么该结合体所受的浮力将大于重力，将有上浮的趋向；当一个浮体-飞轮组件逐渐露出液面并接近上面的竖直对称线时，其所受的浮力将逐渐减少；当一个浮体-飞轮组件逐渐离开上面的竖直对称线并逐渐深入液体时，其所受的浮力将逐渐增大；如果合适选择其结合体的密度、液体的密度及液面的高度，使浮体-飞轮组件处于上面的竖直对称线位置时，其结合体所受的浮力小于重力，那么该结合体在上面的竖直对称线位置将会竖直下垂，此时其结合体相对于所述转轴的力臂约为零，其产生的力矩约为零；每个浮体-飞轮组件在旋转过程中，其所受的浮力与重力的合力及相对于所述转轴的力臂将不断变化，导致所产生的力矩也不断变化。
为了确保只依靠地球引力和液体浮力的作用，使多个浮体-飞轮组件能有效地产生相对于所述转轴同一旋转方向的合力矩，应选择每个浮体-飞轮组件能作相对运动的方向是同一旋转方向，而且其浮体-飞轮组件的结合体的平均密度ρ应满足下面的关系式ρ＜ρH其中ρH为液体的密度。
为了有利于产生较大的合力矩，最好使所设置的每个浮体-飞轮组件，在旋转运动的每个周期里，有大于一半的周期时间被浸没在液体中。
尽管本发明装置原则上可以设置奇数个浮体-飞轮组件而运行，但最好成对地设置浮体-飞轮组件，并相对于所述的转轴对称地布置，并使每个浮体-飞轮组件具有相同的尺寸，这样有利于获得均匀的转动力矩。
在本发明一个优选实施例中，每个浮体-飞轮组件通过一支撑件连接到一转轴上，每个浮体-飞轮组件与支撑件之间的连接是以未形成结合体的飞轮内部件与支撑件进行固定连接的。
在另一实施例中，每个浮体-飞轮组件通过一支撑件连接到一转轴上，每个浮体-飞轮组件与支撑件之间的连接是以未形成结合体的飞轮外部件与支撑件进行固定连接的。
关于所述的液体，可以使用廉价的水，也可以使用其它液体如机油等。
图1是本发明装置的结构示意图，它具有四个浮体-飞轮组件。
图2是本发明装置的另一种结构示意图。
具体实施例方式
以下结合实施例及附图加以说明在各附图中1是浮体-飞轮组件，2是飞轮内部件，3是飞轮外部件，4是液体，5是浮体，6是飞轮，7是竖直对称线，8是转轴，9是支撑件。
如图1所示，用于产生转矩的本发明装置包括了四个浮体-飞轮组件1，浮体-飞轮组件1的浮体5与对应的飞轮外部件3固定连接在一起而形成结合体，每个浮体-飞轮组件的结合体相对于各自对应的飞轮内部件2都只能沿逆时针方向作相对的旋转运动，每个浮体-飞轮组件1是以未形成结合体的飞轮内部件2与相应的支撑件9进行固定连接的，四个支撑件9固定于水平放置的转轴8上。在图中容易看出，刚好位于竖直对称线7的两个浮体-飞轮组件此时所产生的相对于转轴8的合力矩接近于零，另两个浮体-飞轮组件此时所产生的相对于转轴8的合力矩不为零且较大，该合力矩将推动整个装置沿着顺时针方向旋转。在该装置中，所使用的四个浮体-飞轮组件的尺寸大小相同，其每个结合体的体积约为9立方分米，平均密度ρ为0.2千克/立方分米，所使用的液体为水，其密度约1千克/立方分米。该装置可以从转轴8上输出转动力矩，例如转轴8可以与一发电机连接，用于驱动发电机工作。
图2给出了本发明装置的另一实施例。从本图中与图1中可以看出，本图所示的结构与图1所示的结构类似，所不同的是本图中的浮体-飞轮组件1的浮体5与飞轮内部件2固定连接在一起而形成其结合体，每个浮体-飞轮组件1是以未形成结合体的飞轮外部件3与相应的支撑件9进行固定连接的。
通过合适选择本发明装置各部件的材料和尺寸就能以简单方式获得各种大小的转矩。为了获得较大的转矩，可以选用一较长的转轴8，在转轴8的多个轴向位置上布置众多浮体-飞轮组件1。
按照本发明的基本结构组成原理和说明，本领域的技术人员可以在其范围内设计出不同的实施例。
权利要求
1.一种用于产生转矩的装置，它包括至少两个能连接到一水平放置的转轴(8)上进行旋转运动的浮体-飞轮组件(1)，在旋转运动的每个周期里，每个浮体-飞轮组件(1)都具有部分时间被浸没在液体(4)中；所述的浮体-飞轮组件(1)由浮体(5)和飞轮(6)所组成，浮体与飞轮的两个部件--内部件(2)和外部件(3)中的一个部件进行固定连接而形成一结合体，其结合体与飞轮的未形成结合体的另一部件之间只能沿某一旋转方向作相对运动，并设置每个浮体-飞轮组件(1)能作相对运动的方向是同一旋转方向，其结合体的平均密度ρ满足下式ρ＜ρH其中ρH为液体的密度；在旋转过程中，在地球引力和液体浮力的作用下，每个浮体-飞轮组件(1)产生的相对于所述转轴(8)的力矩会不断发生变化。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的浮体-飞轮组件(1)是通过一支撑件(9)连接到所述的转轴(8)上。
3.按权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的浮体-飞轮组件(1)是以未形成结合体的飞轮内部件(2)与所述的支撑件(9)进行固定连接的。
4.按权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的浮体-飞轮组件(1)是以未形成结合体的飞轮外部件(3)与所述的支撑件(9)进行固定连接的。
5.按权利要求2所述的装置，其特征在于，所述的浮体-飞轮组件(1)相对于所述的转轴(8)成对、对称布置。
6.按权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述的浮体-飞轮组件(1)在旋转运动的每个周期里，有大于一半的周期时间被浸没在液体(4)中。
7.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的每个浮体-飞轮组件(1)具有相同的尺寸。
8.按权利要求1所述的装置，其特征在于，所述的液体(4)为水。
全文摘要
旋转动能机属于一种产生转矩的装置，它包括至少两个能连接到一水平放置的转轴(8)上进行旋转运动的浮体－飞轮组件(1)，在旋转运动的每个周期里，每个浮体－飞轮组件(1)都具有部分时间被浸没在液体(4)中，在旋转过程中，在地球引力和液体浮力的作用下，每个浮体－飞轮组件所产生的相对于转轴(8)的力矩会不断发生变化。
文档编号F03G7/00GK1779234SQ20041009752
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月24日 优先权日2004年11月24日
发明者任文华 申请人:任文华