專利名稱：萬向電磁螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過電磁驅(qū)動(dòng)螺旋槳的發(fā)動(dòng)機(jī)裝置，通過特殊的導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)螺旋槳的推力 向任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
背景技術(shù)：
目前，磁懸浮原理在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)生活中的實(shí)際應(yīng)用越來越廣泛，相關(guān)的技術(shù)(流體力學(xué)， 材料科學(xué))也越來越成熟。
同時(shí)，公知的螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)是由中心的軸作為驅(qū)動(dòng)力的傳動(dòng)裝置，將來源于發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng) 力傳動(dòng)給螺旋槳，進(jìn)而產(chǎn)生向固定方向的推進(jìn)氣流。要實(shí)現(xiàn)螺旋槳推進(jìn)氣流方向的改變，需 要同時(shí)移動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)(例如，美國研制的魚鷹戰(zhàn)斗機(jī))，或者在螺旋槳中心為傳動(dòng)軸做復(fù)雜的 傳動(dòng)裝置(例如絕大多數(shù)的直升機(jī))。但是，由于發(fā)動(dòng)機(jī)本身體積龐大，加上高速運(yùn)轉(zhuǎn)的螺
旋槳所產(chǎn)生的離心力，第一種方案不僅笨拙，而且消耗大量的能源；第二種方案技術(shù)很成熟 ，但是由于傳動(dòng)鉸鏈的復(fù)雜程度比較高，其維護(hù)相對(duì)比較復(fù)雜，而且螺旋槳產(chǎn)生的推進(jìn)氣流 能夠移動(dòng)的角度也相對(duì)有限。
為了克服現(xiàn)有的螺旋槳驅(qū)動(dòng)裝置不能夠隨心所欲轉(zhuǎn)動(dòng)方向的不足，本發(fā)明提供一種新型 的螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)以及變相結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)將磁懸浮軌道原理與螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合起來產(chǎn)生一種 新型的螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)，該螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)不僅能夠在任意角度任意方向產(chǎn)生推進(jìn)氣流，而且能 夠快速的改變氣流的方向。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
首先，在螺旋槳槳葉所形成的圓截面的外周由內(nèi)向外設(shè)置了三層同心圓軌道 如圖1所示，軌道a為圓形內(nèi)層軌道，軌道b為圓形中間層軌道通過軸承m與軸承n與軌道 a相連，軌道c為圓形外層軌道，軌道b嵌入軌道c當(dāng)中
最外面一層軌道c是固定結(jié)構(gòu)，用于將整個(gè)裝置固定在一個(gè)平面上，
中間一層軌道b鑲嵌于軌道c中，軌道b可以在軌道c內(nèi)相對(duì)于最外層軌道c做360度同一平 面同心圓轉(zhuǎn)動(dòng)。
圓形內(nèi)層軌道a，這層軌道通過一對(duì)軸承軸承m、軸承n與中間軌道b相連，軌道a能夠相 對(duì)于中間層軌道b以軸承m和軸承n所構(gòu)成的直線為軸，做360度的交叉轉(zhuǎn)動(dòng)。
其次，圓形內(nèi)層軌道a是利用電磁懸浮原理的螺旋槳的驅(qū)動(dòng)裝置。螺旋槳槳葉末端安裝 采用可變電流控制的電磁鐵，圓形內(nèi)層軌道a由電磁鐵陣列構(gòu)成，將螺旋槳槳葉末端懸浮于 軌道之上或之間，同時(shí)槳葉末端在可變電流的控制下，由來自螺旋槳末端的電磁鐵于圓形軌 道a軌道中的電磁鐵之間的斥力驅(qū)動(dòng)，而不是來自傳統(tǒng)螺旋槳的中心驅(qū)動(dòng)軸，槳葉變速的實(shí) 現(xiàn)經(jīng)由電磁鐵磁極改變的頻率控制。
本發(fā)明對(duì)于螺旋槳末端的電磁驅(qū)動(dòng)裝置提出了兩種方案
第一種結(jié)構(gòu)螺旋槳槳葉的末端可以懸浮在凹槽型結(jié)構(gòu)的軌道中間；
第二種結(jié)構(gòu)也可以將軌道懸浮在凹槽型的螺旋槳槳葉末端當(dāng)中。
對(duì)于第一種結(jié)構(gòu)，由于軌道采用的電磁鐵數(shù)量相對(duì)較多，相對(duì)于第而種結(jié)構(gòu)的重量較大 ，但是軌道結(jié)構(gòu)剛性較好，適用于大型飛行器械。
第二種結(jié)構(gòu)采用的電磁鐵數(shù)量要少的多，相對(duì)重量較輕，適用于輕型的，靈活的飛行器械。
本發(fā)明的有益效果是，驅(qū)動(dòng)螺旋槳產(chǎn)生推進(jìn)氣流的同時(shí)，快速的向任意方向改變推進(jìn)氣 流的方向，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖la是該發(fā)明的俯視圖 圖lb是該發(fā)明的45度斜角視圖
圖2a是軌道a與螺旋槳槳葉末端相對(duì)位置的橫截面，軌道a內(nèi)嵌于槳葉末端發(fā)動(dòng)機(jī)模型 圖2b是軌道a內(nèi)嵌于槳葉末端發(fā)動(dòng)機(jī)模型的電磁鐵陣列的透視圖
圖3a是軌道a與螺旋槳槳葉末端相對(duì)位置的橫截面，槳葉末端內(nèi)嵌于內(nèi)層軌道a發(fā)動(dòng)機(jī) 圖3b是槳葉末端內(nèi)嵌于內(nèi)層軌道a發(fā)動(dòng)機(jī)的電磁鐵陣列的透視圖 附圖標(biāo)記
圓形內(nèi)層軌道a，圓形中間層軌道b，圓形外層軌道c，軸承m，軸承n， 螺旋槳末端中電磁鐵P 、電磁鐵q，圓形內(nèi)層軌道a中電磁鐵o，接觸點(diǎn)i 螺旋槳末端中電磁鐵k，圓形內(nèi)層軌道a中電磁鐵j，電磁鐵l。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，
軌道a為圓形內(nèi)層軌道，軌道b為圓形中間層軌道通過軸承m與軸承n與軌道a相連，軌道 c為圓形外層軌道，軌道b嵌入軌道c當(dāng)中
最外面一層軌道c是固定結(jié)構(gòu)，用于將整個(gè)裝置固定在一個(gè)平面上，
中間一層軌道b鑲嵌于軌道c中，軌道b可以在軌道c內(nèi)相對(duì)于最外層軌道c做360度同一平 面同心圓轉(zhuǎn)動(dòng)。
最內(nèi)層軌道a，這層軌道通過一對(duì)軸承，軸承m軸承n與圓形中間層軌道b相連，軌道a 能夠相對(duì)于中間層軌道b以軸承m和軸承n所在的直線為軸，做360度的交叉轉(zhuǎn)動(dòng)。
在圖lb中，軌道a相對(duì)與軌道b，以軸承m和軸承n所構(gòu)成的直線為軸，做360度交叉于軌 道b平面的轉(zhuǎn)動(dòng)；軌道b以垂直于軌道b平面的Z軸為軸(如圖所示)，做平行于軌道c的360度 轉(zhuǎn)動(dòng)，由此可見軌道a所構(gòu)成的圓型平面，能夠在三維空間做向任意方向的轉(zhuǎn)動(dòng)
在圖la中的內(nèi)層軌道a中，以兩條相交直線代表了四片螺旋槳槳葉，在實(shí)際生產(chǎn)中，槳 葉數(shù)量可以為2片，4片，8片至更多。
圖2中，描述了一種螺旋槳末端與軌道a的相對(duì)位置的結(jié)構(gòu)
圖2a是軌道a與螺旋槳槳葉末端的橫截面圖，在圖2a中，軌道a內(nèi)嵌在槳葉末端的凹槽中 ，在電磁鐵電流流向的控制下，軌道a中的電磁鐵O的磁極與螺旋槳槳葉末端凹槽中的兩個(gè)電
磁鐵(電磁鐵P，電磁鐵q)的磁極方向相反產(chǎn)生排斥力，將軌道懸浮在螺旋槳凹槽的中間。 同時(shí)為了向螺旋槳內(nèi)的電磁鐵供電，在軌道a上設(shè)置了兩個(gè)與螺旋槳槳葉末端的接觸點(diǎn)i，分 別為電源的正極與負(fù)極，這樣，通過改變流經(jīng)接觸點(diǎn)i的電流方向改變流經(jīng)螺旋槳槳葉末端 凹槽中電磁鐵(電磁鐵P，電磁鐵q)中電流的流向。
在圖2b中，軌道a中的電磁鐵陣列處于兩個(gè)螺旋槳末端電磁鐵的中間，軌道a中若干個(gè)電 磁鐵中，相鄰電磁鐵中的電流方向相反，因此相鄰電磁鐵的磁極方向相反。
根據(jù)磁懸浮驅(qū)動(dòng)原理，通過交替改變螺旋槳槳葉末端中電磁鐵電流的流向交替改變電磁 鐵的磁極，從而達(dá)到驅(qū)動(dòng)螺旋槳的目的。
圖3中，描述了另一種螺旋槳末端與軌道a的相對(duì)位置的結(jié)構(gòu)
圖3a是軌道a與螺旋槳槳葉末端的橫截面圖，在圖3a中槳葉末端內(nèi)嵌在軌道a的凹槽中 ，在電磁鐵電流流向的控制下，軌道a中若干個(gè)電磁鐵中，上下對(duì)應(yīng)的一組電磁鐵中的電流 方向相同，螺旋槳槳葉末端中的電磁鐵k的磁極與軌道a凹槽中的兩個(gè)電磁鐵(電磁鐵j，電 磁鐵l)的磁極方向相反產(chǎn)生排斥力，將螺旋槳懸浮在軌道凹槽的中間。同時(shí)為了向螺旋槳 內(nèi)的電磁鐵供電，在軌道a上設(shè)置了兩個(gè)與螺旋槳槳葉末端的接觸點(diǎn)i，分別為電源的正極與 負(fù)極，這樣，通過改變流經(jīng)接觸點(diǎn)i的電極改變流經(jīng)螺旋槳槳葉末端凹槽中電磁鐵k中電流的 流向(如圖所示)。
在圖3b中螺旋槳末端中的電磁鐵陣列處于軌道a兩個(gè)電磁鐵的中間，軌道a中若干個(gè)電 磁鐵中，處于同一平面左右相鄰電磁鐵中的電流方向相反，從而相鄰電磁鐵的磁極方向相反 。根據(jù)磁懸浮驅(qū)動(dòng)原理，通過交替改變螺旋槳槳葉末端中電磁鐵電流的流向交替改變電磁鐵 的磁極，從而達(dá)到驅(qū)動(dòng)螺旋槳的目的。
權(quán)利要求
1.一種通過電磁驅(qū)動(dòng)螺旋槳的發(fā)動(dòng)機(jī)裝置，其特征為螺旋槳槳葉通過磁懸浮原理與圓形內(nèi)層軌道(a)相連，并根據(jù)磁懸浮原理，以磁為動(dòng)力推動(dòng)螺旋槳做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；圓形內(nèi)層軌道(a)與圓形中間層軌道(b)通過兩端軸承(m、n)相連；圓形中間層軌道(b)內(nèi)嵌于圓形外層軌道(c)當(dāng)中。
全文摘要
一種通過電磁驅(qū)動(dòng)螺旋槳的發(fā)動(dòng)機(jī)裝置。這種發(fā)動(dòng)機(jī)在一種特殊的變軌軌道和磁懸浮發(fā)動(dòng)機(jī)的作用下，可以快速的改變推力氣流的方向。螺旋槳槳葉通過磁懸浮原理與圓形內(nèi)層軌道(a)相連，并根據(jù)磁懸浮原理，以磁為動(dòng)力推動(dòng)螺旋槳做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；圓形內(nèi)層軌道(a)與圓形中間層軌道(b)通過兩端軸承(m、n)相連，圓形內(nèi)層軌道(a)所在平面以兩端軸承(m、n)所在直線為軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；圓形中間層軌道(b)內(nèi)嵌于圓形外層軌道(c)當(dāng)中，做同心圓相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F03D1/00GK101169099SQ20071020284
公開日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者霖 王 申請(qǐng)人:霖 王