专利名称：重力发动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及其他类发动机，尤其是一种将重力转化成连续旋转动力的重力发动机。
背景技术：
现有的动力机中有的需要消耗燃料产生动力，如内燃机是将热能转换成机械能；有的需要消耗能源实现能量的转换，如电动机是将电能转换成机械能或其他能，现有的动力机是需要消耗常规能源才能实现能量的连续转换。还有的是利用自然能进行能量的转换，如风力发电、太阳能的利用，但需要大量投资且受自然条件的限制。万有引力是地球永恒存在的动力能源，地球上的任何物体都会受到地球的吸引而产生重力。但如何去开发利用地球永恒存在的万有引力，一直未得到人类的认识，因此目前尚没有这样一种机械结构合理，便于制造，方便运输，能将物体所受地球吸引产生的重力转化成可连续旋转动力的设备或装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不受自然条件限制、结构合理、便于制造、方便运输并将重力转化成连续旋转动力的重力发动机。该重力发动机是运用力学原理和杠杆机械结构将物体所受地球引力产生的重力转化成连续旋转动力，并在自身旋转运动中将自身始终保持在首次构成的不平衡杠杆状态。
本发明解决技术问题采用的技术方案是一种重力发动机，包括机体架，机体架上分别设有旋转轴和变向传动轴，旋转轴与变向传动轴之间设有传动件，变向传动轴经该传动件与旋转轴同速、反向或同向转动，在旋转轴上同轴固定设有至少1个旋转盘，旋转盘与旋转轴同轴、同向、同速转动，在旋转盘侧面的旋转轴上对应旋转盘同轴活动套装有至少1个轴套，轴套与变向传动轴之间设有传动件，轴套经该传动件与变向传动轴同速、同向或反向转动，旋转轴与变向传动轴之间传动件及轴套与变向传动轴之间传动件的设置使轴套的转动始终与旋转轴同速、反向，在旋转盘的边缘分别设有若干个转动轴，在每一转动轴与旋转盘之间分别设有单向轮，单向轮使每一转动轴与旋转盘反向、单向转动，在旋转盘边缘的每一转动轴上分别经连接臂设有重力锤，重力锤的设置使其在运动过程中，使旋转盘过旋转轴轴心垂直线的一侧所受重力锤的重力产生的力矩或力矩之和大于对应另一侧所受重力锤的重力产生的力矩或力矩之和，旋转盘边缘的每一转动轴与轴套间分别设有传动件，每一转动轴经传动件与轴套可同速、同向转动，在轴套与旋转轴之间对应轴套上的传动件分别设有离合控制器，每一离合控制器在每一转动轴上的传动件从上行点运行到下行点的过程中，将轴套上的传动件与轴套锁定，轴套上的传动件与轴套一起转动，每一离合控制器在每一转动轴上的传动件从下行点运行到上行点的过程中，将轴套上的传动件与轴套解锁，轴套上的传动件在轴套上空转，所述的旋转轴上设有动力输出传动件。
所述的离合控制器分别是由凸轮和顶针等组成，凸轮固定于旋转轴上，与凸轮运行面相接触的顶针，根据运行轨迹可将轴套上的传动件与轴套锁定或解锁。
所述的旋转轴与变向传动轴之间设有的传动件，是在旋转轴和变向传动轴上分别设有齿轮，在两齿轮之间设有中间齿轮。
所述的旋转轴与变向传动轴之间设有的传动件，也可以是在旋转轴和变向传动轴上分别设有链轮，两链轮之间由链条联接传动。
所述的轴套与变向传动轴之间设有的传动件，是在轴套和变向传动轴上分别设有齿轮，在两齿轮之间设有中间齿轮。
所述的轴套与变向传动轴之间设有的传动件，也可以是在轴套和变向传动轴上分别设有链轮，两链轮之间由链条联接传动。
所述的旋转盘边缘的每一转动轴与轴套间设有的传动件，是在每一转动轴和轴套上分别设有齿轮，两齿轮之间设有中间齿轮。
所述的旋转盘边缘的每一转动轴与轴套间设有的传动件，也可以是在每一转动轴和轴套上分别设有链轮，两链轮之间由链条联接传动。
所述的机体架上还可设有动力输出轴，动力输出轴与所述的旋转轴之间由传动件相联接传动。
本发明的有益效果是结构合理，便于制造，方便运输，不消耗常规能源，可作为不同用途的动力机。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的主结构示意图。
图2是图1中的A向局部视图。
图3是图1中的B向视图。
图4是图1中的C向视图。
图5是本发明的单向轮的结构放大剖视图。
图6是图1中的D-D剖视放大图。
图7是图1中的E-E剖视放大图。
图8-图11是本发明的一个重力锤运行轨迹的示意图。
图12是本发明的受力分析图。
图中1.机架体，2.旋转轴，3.变向传动轴，4.动力输出轴，5.主动传动齿轮，6.从动传动齿轮，7.中间变向齿轮，81、82.旋转盘，91、92.轴套，101、102.从动链轮，111、112.主动链轮，121、122.传动链条，131、132、133、134.转动轴，141、142、143、144.单向轮，15.棘轮，16.转动件，17.棘爪，181、182、183、184.连接臂，191、192、193、194.重力锤，201、202、203、204.从动链轮，211、212、213、214.主动链轮，221、222、223、224.传动链条，231、232、233、234.离合控制器，243、244.凸轮，253、254.顶针，263、264.运行槽，273、274.弹性棘爪，283、284.内啮合棘轮齿。
具体实施例方式
图1给出了重力发动机的一种结构示意图，机体架(1)主要采用金属材料焊制而成，在机体架(1)上分别设有旋转轴(2)和变向传动轴(3)，旋转轴(2)和变向传动轴(3)与机体架(1)之间可由轴承支撑转动。旋转轴(2)上可设有动力输出传动件，该传动件直接与负载联接传动，也可以是在机架体(1)上由轴承支撑设有动力输出轴(4)，由动力输出轴(4)与负载联接传动，动力输出轴(4)经传动件与旋转轴(2)联接传递动力，该传动件可以采用齿轮传动，也可以采用链轮经链条带动传动，本实施例采用由链轮经链条带动传动。在旋转轴(2)与变向传动轴(3)上分别设有主动传动齿轮(5)、从动传动齿轮(6)，两传动齿轮之间设有中间变向齿轮(7)，旋转轴(2)经主动传动齿轮(5)、中间变向传动齿轮(7)、从动传动齿轮(6)使变向传动轴(3)与旋转轴(2)实现同速、反向转动，在旋转轴(2)上同轴固定设有旋转盘，该旋转盘可以采用1个，也可以采用多个，本实施例采用两个旋转盘(81)、(82)，分别同轴固定在旋转轴(2)的两端，旋转盘(81)、(82)与旋转轴(2)同轴、同向、同速转动，在旋转盘(81)、(82)内侧的旋转轴(2)两端分别对应旋转盘(81)、(82)同轴活动套装有轴套(91)、(92)，轴套(91)、(92)与变向传动轴(3)上分别设有从动链轮(101)、(102)和主动链轮(111)、(112)，主动链轮(111)、(112)与从动链轮(101)、(102)分别经传动链条(121)、(122)带动使轴套(91)、(92)与变向传动轴(3)实现同速、同向转动。在旋转轴与变向传动轴上也可以是分别设有主动链轮、从动链轮，两链轮由传动链条带动使变向传动轴与旋转轴实现同速、同向转动，变向传动轴与轴套上也可以是分别设有主动齿轮、从动齿轮，主动齿轮与从动齿轮之间设有中间变向齿轮，使轴套与变向传动轴实现同速、反向转动。需要说明的是，无论采用何种传动件，只要保证轴套(91)、(92)的转动始终与旋转轴(2)同速、反向即可。本实施例采用旋转轴与变向传动轴之间齿轮传动，轴套与变向传动轴之间链轮传动。
在图1、图2中，在旋转盘(81)的外侧边缘分别对称设有2个转动轴(131)、(132)，在旋转盘(82)的外侧边缘也分别对称设有2个转动轴(133)、(134)，旋转盘(81)上的转动轴轴心连线与旋转盘(82)上的转动轴轴心连线互相垂直，在每一转动轴与旋转盘之间分别设有单向轮(141)、(142)、(143)、(144)。如图5所示，单向轮是内啮合的棘轮机构，主要由棘轮(15)、转动件(16)组成，棘轮(15)与旋转盘固连，转动件(16)与转动轴固连，在转动件(16)上设置有棘爪(17)，其主要功能是可使每一转动轴与旋转盘反向、单向转动。
在图1中，在旋转盘(81)、(82)外侧的每一转动轴上经连接臂分别对应设有重力锤。本实施例的连接臂的臂长(重力锤重心与转动轴轴心连线的长度)与旋转轴轴心至转动轴轴心连线长度相同。如图1、图3所示，旋转盘(82)上的转动轴(133)、(134)经连接臂(183)、(184)设置的2个重力锤(193)、(194)，重力锤(193)、(194)是对称设置于转动轴轴心与旋转轴轴心连线上。如图2、图4所示，旋转盘(81)上的转动轴(131)、(132)经连接臂(181)、(182)设置的2个重力锤(191)、(192)，重力锤(191)是设置于转动轴轴心与旋转轴轴心连线上，重力锤(192)是设置于转动轴轴心与旋转轴轴心连线的延长线上。因连接臂的臂长(重力锤重心与转动轴轴心连线的长度)与旋转轴轴心至转动轴轴心连线长度相同，因此重力锤(191)、(193)、(194)的重心与旋转轴的轴心重合。重力锤的此种设置是重力发动机的首次装配状态或瞬间运转状态，使旋转盘(81)过旋转轴轴心垂直线的一侧所受重力锤的重力产生的力矩或力矩之和大于对应另一侧所受重力锤的重力产生的力矩或力矩之和，即旋转盘(81)上首次装配所受的力处于不平衡状态。
在图1、图2中，旋转盘(81)内侧的转动轴(131)、(132)上分别设有从动链轮(201)、(202)，在轴套(91)上对应从动链轮(201)、(202)分别设有主动链轮(211)、(212)，主动链轮(211)、(212)与从动链轮(201)、(202)之间分别由传动链条(221)、(222)带动使转动轴(131)、(132)与轴套(91)同速、同向转动。同样，旋转盘(82)内侧的转动轴(133)、(134)上分别设有从动链轮(203)、(204)，在轴套(92)上对应从动链轮(203)、(204)分别设有主动链轮(213)、(214)，主动链轮(213)、(214)与从动链轮(203)、(204)之间分别由传动链条(223)、(224)带动使转动轴(133)、(134)与轴套(92)同速、同向转动。
图1、图2中，轴套(91)、(92)与旋转轴(2)之间对应轴套(91)、(92)上的主动链轮(211)、(212)、(213)、(214)分别设有离合控制器(231)、(232)、(233)、(234)。如图1、图6所示，离合控制器(233)可采用凸轮(243)和顶针(253)等机构，凸轮(243)固定于旋转轴(2)上，在凸轮(243)运行面上设有与之相接触的顶针(253)，轴套(92)上设有运行槽(263)，在轴套(92)的运行槽(263)内设置有弹片棘爪(273)，轴套(92)上的主动链轮(213)内啮合面上设有棘轮齿(283)，当转动轴(133)上的从动链轮(203)从上行点运行到下行点的过程中，顶针(253)由于凸轮(243)的运行面作用将轴套(92)运行槽(263)内的弹片棘爪(273)顶起并与主动链轮(213)的内啮合棘轮齿(283)锁定，从而将轴套(92)上的主动链轮(213)与轴套(92)锁定，轴套(92)上的主动链轮(213)与轴套(92)一起转动；如图1、图7所示，在转动轴(134)上的从动链轮(204)从下行点运行到上行点的过程中，固定于旋转轴(2)上的离合控制器(234)的凸轮(244)与凸轮(244)运行面相接触的顶针(254)从轴套(92)的运行槽(264)滑移出来，轴套(92)的运行槽(264)内的弹片棘爪(274)弹性回复，与主动链轮(214)的内啮合棘轮齿(284)脱离，从而将轴套(92)上的主动链轮(214)与轴套(92)解锁，使轴套(92)上的主动链轮(214)在轴套(92)上空转。
图8-图11给出了其中一个重力锤运行轨迹的示意图。从图8可以看出，转动轴处于上行点(90°)时，由连接臂与转动轴相连接的重力锤在重力的作用下处于垂直向下状态，由于连接臂的臂长(重力锤重心与转动轴轴心连线的长度)与旋转轴轴心至转动轴轴心连线长度相同，所以重力锤处于旋转轴轴心处。转动轴从上行点(90°)运行到水平位置(0°)过程中，轴套上的主动链轮与轴套处于锁定状态，转动轴上的从动链轮在轴套上的主动链轮及轴套带动下转动，该转动方向与旋转轴的转向相反，重力锤在转动轴上的从动链轮及单向轮的作用下，在过旋转轴轴心的水平线上作外移运动。从图9中可以看出，当转动轴运行到水平位置(0°)时，重力锤处于旋转轴轴心与转动轴轴心连线的延长线上。从图10中可以看出，转动轴在水平位置(0°)运行到下行点(-90°)过程中，轴套上的主动链轮与轴套仍处于锁定状态，转动轴上的从动链轮在轴套上的主动链轮及轴套带动下继续转动，该转动方向仍与旋转轴的转向相反，重力锤在转动轴上的从动链轮及单向轮的作用下，在过旋转轴轴心的水平线上作回复运动。转动轴处于下行点(-90°)时，重力锤在单向轮等的作用下，处于旋转轴轴心位置。从图11中可以看出，转动轴从下行点(-90°)运行到上行点(90°)的过程中，轴套上的主动链轮与轴套处于解锁状态，轴套上的主动链轮绕轴套空转，转动轴上的从动链轮不转动，从动链轮随旋转盘的转动从下行点(-90°)运行到上行点(90°)，重力锤由于单向轮等的作用，始终处于旋转轴轴心位置。
由图8-图11可知，其中一转动轴从上行点(90°)运行到下行点(-90°)过程中，重力锤沿旋转盘一侧的过旋转轴轴心的水平线上作往复运动，旋转盘一侧因而承受重力锤的重力。该转动轴从下行点(-90°)运行到上行点(90°)过程中，重力锤一直处于旋转轴轴心位置，旋转盘的一侧不受力，因此说，旋转盘在旋转过程中，受力始终处于不平衡状态。
图12给出了重力发动机的受力分析图。该图中旋转盘上的其中一重力锤是处于首次装配状态或瞬间运转状态，该状态是重力发动机在旋转过程中，正向力矩与反向力矩为最大值状态，即将其中一重力锤及连接臂设于旋转轴轴心与转动轴轴心水平连线的延长线上，对应的另一重力锤及连接臂处于旋转轴轴心与转动轴轴心水平连线上，重力锤的重心与旋转轴轴心重合，因此该重力锤的重力对旋转轴轴心产生的力矩为零。因为力与力臂是使物体发生转动的两个必不可少的因素，所以用力与力臂的乘积(即力矩)来度量使物体转动效果的大小。在图12中，设定重力锤所受的重力(对旋转轴而言，是动力；对转动轴而言，是阻力。方向垂直向下)为F，连接臂的臂长(转动轴轴心与重力锤重心的连线长度)为L，旋转轴轴心与转动轴轴心连线长度为L1，旋转轴由其上的主动传动齿轮经中间齿轮、变向传动轴上的从动传动齿轮、变向传动轴、变向传动轴上的主动链轮、传动链条、轴套上的从动链轮、轴套、轴套上的主动链轮、传动链条、转动轴上的从动链轮带动重力锤运动的力为f，且在同速传动中，力的大小处处相等，从旋转轴到转动轴之间的主、从动传动件如齿轮、链轮的半径都相等，可设定为L2。如图中所示，当其中一重力锤及连接臂设于旋转轴轴心与转动轴轴心水平连线的延长线上时，对旋转轴来说，该重力锤所受重力对旋转轴轴心产生的正向动力矩(促使旋转轴转动的力矩)M＝F×(L+L1)，对旋转轴产生的反向阻力矩(阻碍旋转轴转动的力矩)m＝f×L2；对转动轴来说，设定与旋转轴转向相反的力矩为正向动力矩M1，设定与旋转轴转向相同的力矩为反向阻力矩m1，则促使转动轴反向转动的正向动力矩M1＝f×L2，阻碍转动轴反向转动的反向阻力矩为m1＝F×L。而转动轴上的正向动力矩M1又正是旋转轴上的反向阻力矩m，即M1＝m。先假设系统处于平衡状态，则平衡状态下，M1＝m1，因此m＝m1，即得出旋转轴轴心上的反向阻力矩m＝m1＝F×L。而已知旋转轴轴心上的正向动力矩M＝F×(L+L1)，因L+L1永远大于L，则F×(L+L1)必大于F×L，即M必大于m，因此旋转盘及旋转轴所受的力必处于不平衡状态而产生旋转，则该重力发动机将输出连续旋转的动力。
需要指出的是，转动轴与重力锤之间的连接臂的臂长(重力锤重心与转动轴轴心连线的长度)也可以采用小于旋转轴轴心至转动轴轴心连线长度，也可以采用大于旋转轴轴心至转动轴轴心连线长度，只不过的是重力锤的运行轨迹不同而已，但旋转盘过旋转轴轴心垂直线的一侧所受重力锤的重力产生的力矩或力矩之和都大于对应另一侧所受重力锤的重力产生的力矩或力矩之和。例如，当转动轴与重力锤之间的连接臂的臂长采用小于旋转轴轴心至转动轴轴心连线长度时，重力锤的运行轨迹为过旋转轴轴心垂直线一侧以过旋转轴轴心水平线为中线的似半椭圆形，对应另一侧的重力锤的运行轨迹为以旋转轴轴心至转动轴轴心连线长度与连接臂臂长之差为半径的半圆形。当转动轴与重力锤之间的连接臂的臂长采用大于旋转轴轴心至转动轴轴心连线长度时，在转动轴从上行点(90°)运行到下点(-90°)时，对应的重力锤的运行轨迹为过旋转轴轴心垂直线一侧以过旋转轴轴心水平线为中线的似半椭圆线，在该转动轴从下点(-90°)运行到上行点(90°)时，该重力锤的运行轨迹仍在过旋转轴轴心垂直线的同一侧以连接臂臂长与旋转轴轴心至转动轴轴心连线长度之差为半径的半圆形。
权利要求
1.一种重力发动机，包括机体架，其特征在于在所述的机体架上分别设有旋转轴和变向传动轴，旋转轴与变向传动轴之间设有传动件，变向传动轴经该传动件与旋转轴同速、反向或同向转动，在旋转轴上同轴固定设有至少1个旋转盘，旋转盘与旋转轴同轴、同向、同速转动，在旋转盘侧面的旋转轴上对应旋转盘同轴活动套装有至少1个轴套，轴套与变向传动轴之间设有传动件，轴套经该传动件与变向传动轴同速、同向或反向转动，旋转轴与变向传动轴之间传动件及轴套与变向传动轴之间传动件的设置使轴套的转动始终与旋转轴同速、反向，在旋转盘的边缘分别设有若干个转动轴，在每一转动轴与旋转盘之间分别设有单向轮，单向轮使每一转动轴与旋转盘反向、单向转动，在旋转盘边缘的每一转动轴上分别经连接臂设有重力锤，重力锤的设置使其在运动过程中，使旋转盘过旋转轴轴心垂直线的一侧所受重力锤的重力产生的力矩或力矩之和大于对应另一侧所受重力锤的重力产生的力矩或力矩之和，旋转盘边缘的每一转动轴与轴套间分别设有传动件，每一转动轴经传动件与轴套可同速、同向转动，在轴套与旋转轴之间对应轴套上的传动件分别设有离合控制器，每一离合控制器在每一转动轴上的传动件从上行点运行到下行点的过程中，将轴套上的传动件与轴套锁定，轴套上的传动件与轴套一起转动，每一离合控制器在每一转动轴上的传动件从下行点运行到上行点的过程中，将轴套上的传动件与轴套解锁，轴套上的传动件在轴套上空转，所述的旋转轴上设有动力输出传动件。
2.根据权利要求1所述的一种重力发动机，其特征在于所述的旋转轴与变向传动轴之间设有的传动件，是在旋转轴和变向传动轴上分别设有齿轮，在两齿轮之间设有中间齿轮。
3.根据权利要求1所述的一种重力发动机，其特征在于所述的旋转轴与变向传动轴之间设有的传动件，也可以是在旋转轴和变向传动轴上分别设有链轮，两链轮之间由链条联接传动。
4.根据权利要求1或2所述的一种重力发动机，其特征在于所述的轴套与变向传动轴之间设有的传动件，也可以是在轴套和变向传动轴上分别设有链轮，两链轮之间由链条联接传动。
5.根据权利要求1或3所述的一种重力发动机，其特征在于所述的轴套与变向传动轴之间设有的传动件，是在轴套和变向传动轴上分别设有齿轮，在两齿轮之间设有中间齿轮。
6.根据权利要求1所述的一种重力发动机，其特征在于所述的旋转盘边缘的每一转动轴与轴套间设有的传动件，是在每一转动轴和轴套上分别设有齿轮，两齿轮之间设有中间齿轮。
7.根据权利要求1所述的一种重力发动机，其特征在于所述的旋转盘边缘的每一转动轴与轴套间设有的传动件，也可以是在每一转动轴和轴套上分别设有链轮，两链轮之间由链条联接传动。
8.根据权利要求1所述的一种重力发动机，其特征在于所述的离合控制器分别是由凸轮和顶针等组成，凸轮固定于旋转轴上，与凸轮运行面相接触的顶针，根据运行轨迹可将轴套上的传动件与轴套锁定或解锁。
9.根据权利要求1所述的一种重力发动机，其特征在于所述的机体架上还可设有动力输出轴，动力输出轴与所述的旋转轴之间由传动件相联接传动。
全文摘要
本发明公开了一种重力发动机。机体架上设有变向传动轴和旋转轴，旋转轴上设有旋转盘和轴套，轴套经变向传动轴、传动件始终与旋转轴同速、反向转动，旋转盘上设有若干转动轴，转动轴经单向轮与旋转盘反向、单向转动，转动轴经连接臂设有重力锤，轴套上对应重力锤分别设有离合控制器，该控制器在每一转动轴上的传动件在上行点运行与下行点运行中，将轴套上的传动件与轴套锁定或解锁，使转动轴与轴套同速、同向转动或空转，重力锤在转动轴、轴套、变向传动轴、旋转轴及之间传动件的控制运行过程中，使旋转盘过旋转轴轴心垂直线的一侧与另一侧处于不平衡状态，使旋转盘产生连续旋转动力。本发明结构合理，便于制造，可作为不同用途的动力机。
文档编号F03G3/00GK1804391SQ200510042368
公开日2006年7月19日 申请日期2005年1月16日 优先权日2005年1月16日
发明者刘建令 申请人:刘建令