专利名称：一种用于产生转矩的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于产 生转矩并且可以被用作用于工业设备或家用器具的动力 驱动的装置。
背景技术：
1991年6月5日公开的中国专利申请CN1051964中描述的转矩产生装置利用 作用在浸入液体内的旋转体上的浮力，所述装置包括容器，该容器在其壁内具有槽以用 于容纳具有旋转轴的旋转体，该旋转体的较小部分被容纳在容器内并封闭设置在容器的 壁内的槽以防止液体从容器中流出。该装置是与请求保护的本实用新型最接近的现有技 术。现有技术的装置是有缺陷的，这是由于旋转体的复杂设计提高了它的生产成 本，因为旋转体被设计作为中空芯，并且具有围绕该中空芯的径向分段，所述分段的一 部分填充有液体而其余的分段是空的。所述径向分段由单独的坯件组装而成并且是防水 的。
实用新型内容请求保护的本实用新型所实现的技术效果包括简化了旋转体的设计并且降低了 旋转体的平均密度。因此，促使旋转体在液体中旋转的合力就得以提高。上述技术效果在一种被设计用于利用作用在浸入液体内的旋转体上的浮力来产 生扭矩的装置中实现，所述装置包括容器，该容器在其壁内具有槽以用于容纳具有旋转 轴的旋转体，该旋转体的较小部分置于容器内并封闭容器的壁内的槽以防止液体从容器 中流出，该旋转体由覆盖有比泡沫聚合物硬的涂层的泡沫聚合物制成。在请求保护的本实用新型中的由泡沫聚合物制成的旋转体将其设计显著地简化 为只需单个步骤即可在模具内制造旋转体的程度。浮力的增加是由于水的密度(998.2kg/ m3)和泡沫聚合物密度之间的显著差异来实现的，泡沫聚合物的密度可以是15kg/m3或更 尚ο旋转体可以覆盖有碳包覆塑料或金属薄片。特别地，旋转体可以覆盖有铝合金 薄片。旋转体可以在内部设有空腔。旋转体可以进一步包括插入到旋转体的空腔内的真空储存器或填充有氢气或惰 性气体的储存器。所述储存器可以由碳塑料制成。旋转体、在该旋转体内的空腔以及插入到空腔内的储存器均可以具有圆柱形形 状并沿旋转体的轴延伸。
图1示出了填充有液体的容器和以截面示出的用于产生转矩的旋转体的相对位置。图2示出了从旋 转体看去的用于产生转矩的装置。
具体实施方式
图1示出了填充有水2的容器1。容器1的壁3设有容纳具有轴5的圆柱体4的 槽。圆柱体4由泡沫聚合物制成，该泡沫聚合物具有用碳塑料或以环氧树脂浸渍的玻璃 纤维制成的保护层6。泡沫塑料、泡沫聚氨酯或类似材料可以用作泡沫聚合物。考虑到 比重和硬度，以环氧树脂浸渍的玻璃纤维是最好的保护层类型。圆柱体4设有圆柱形空腔7，该空腔7具有插入到其内的填充有氦气或氢气的防 水储存器8。所述圆柱体具有0.5m到2m或更大的直径，所述空腔和储存器分别具有0.1m到 0.4m或更大的直径。在容器的壁中的槽的边缘设有机械橡胶、硅树脂或类似材料的密封件9，该密封 件9有助于保持所述边缘和圆柱体4的表面之间的最小间距。该间距不超过0.05mm。图2示出了从圆柱体4看去的以截面示出的请求保护的装置，各元件的附图标记 与图1中一致。在容器1被填充水之后，作用在圆柱体4的浸入到水中的部分上的浮力产生转 矩，从而使圆柱体4旋转。水通过密封件9和圆柱体4的表面之间的间距泄漏出。为了 使装置不间断地运行，容器1可以连续地再次填充水。请求保护的装置的运行是基于阿基米德定律的原理，根据该定律，旋转体的置 于液体中的部分受到浮力的作用，该浮力由旋转体的重心的移动引起而分解为两个分 量，其中一个分量即切向分量产生转矩。旋转体在模具中制造，在此情况下预先将金属薄片或碳强化玻璃薄片放置在模 具中，然后在其上面注入泡沫聚合物。出于对长工作寿命的考虑并且因为需要沿着旋转体的母线也就是在长达2m的长 度上保持旋转体和容器的壁之间的最小间距(不超过0.05mm)，因此旋转体需要覆盖比 泡沫聚合物硬的涂层。由于泡沫聚合物具有相对较低的0.015MPa到3MPa的强度，因此 通过为其设置更硬的在实践中不会增加旋转体密度的保护层，即可提高旋转体的整体强度。该装置的效率已经通过实验证实，其中，使用的是直径为500mm和700mm长的 圆筒。将输出端的电压为220V的发电机连接至该装置，记录下的输出功率为0.5kW。用于产生转矩的该装置能够合理地被应用在水源例如溪流或泉水处。
权利要求1.一种用于通过利用作用在浸入在液体内的旋转体上的浮力而产生转矩的装置，所 述装置包括容器，该容器在其壁内具有槽以用于容纳具有旋转轴的旋转体，该旋转体的 较小部分置于容器内并封闭容器的壁内的槽以防止液体从容器中流出，其特征在于，旋 转体由覆盖有比泡沫聚合物硬的涂层的泡沫聚合物制成。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋转体覆盖有碳塑料。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋转体覆盖有金属薄片。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述旋转体覆盖有铝合金薄片。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述旋转体在内部设有空腔。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述旋转体进一步设有插入到旋转体的空 腔内的真空储存器。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述真空储存器由碳塑料制成。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述旋转体、在该旋转体内的所述空腔以 及插入到所述空腔内的储存器都是圆柱形形状并沿旋转体的轴延伸。
9.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述旋转体还具有插入到旋转体的空腔内 的填充有氢气或惰性气体的储存器。
专利摘要本实用新型涉及一种用于通过利用作用在置于液体内的旋转体上的浮力而产生转矩的装置。本实用新型的目的是，降低旋转体的复杂设计和由此降低其生产成本。所述装置包括容器，该容器在其壁内具有槽以用于容纳具有旋转轴的旋转体，该旋转体的较小部分置于容器内并封闭容器的壁内的槽以防止液体从容器中流出，其中，旋转体由覆盖有比泡沫聚合物硬的涂层的泡沫聚合物制成。本实用新型的有益效果为简化了旋转体的设计并且降低了旋转体的平均密度，因此，促使旋转体在液体中旋转的合力就得以提高。
文档编号F03B17/02GK201794710SQ20102026708
公开日2011年4月13日 申请日期2010年5月21日 优先权日2009年5月22日
发明者I·V·菲洛诺夫 申请人:弗拉迪米尔·尼古拉耶维奇·菲洛诺夫