專利名稱：可聯(lián)軸制力器組及其在沉樁機(jī)和直升飛機(jī)車等應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造力的機(jī)器及其應(yīng)用。
在發(fā)明專利“可調(diào)偏心距制力器及其應(yīng)用”(專利申請(qǐng)?zhí)?0114417.0)說明書中，對(duì)制力器結(jié)構(gòu)原理已作了詳細(xì)說明。可調(diào)偏心距制力器與傳統(tǒng)的雙軸慣性激振器相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)，微波動(dòng)的合成離心力大小可調(diào)及力方向不變；由于偏心距可調(diào)為零，使起動(dòng)和停機(jī)變速旋轉(zhuǎn)時(shí)不發(fā)生共振現(xiàn)象；傳動(dòng)軸軸承不承受徑向離心力作用，有利于提高轉(zhuǎn)速。目前已試制雙缸八滾輪制力器樣機(jī)，其缺點(diǎn)是傳動(dòng)軸不能穿過缸體，也就是不能形成可聯(lián)軸制力器組。已試制樣機(jī)外形尺寸長(zhǎng)×寬×高＝280×350×300毫米，用鋼制造滾輪，轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)/分時(shí)制力6千牛；用鎢制造滾輪，轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)/分時(shí)制力6×19.3/7.8＝14.82千牛。在相同制力情況下，提高制力器轉(zhuǎn)速可以使制力器體積小重量輕，因?yàn)橹屏εc轉(zhuǎn)速成平方關(guān)系。但提高制力器轉(zhuǎn)速會(huì)遇到關(guān)鍵零件滑塊的耐磨問題，也就是制造材料或表面涂層處理技術(shù)問題。減輕制力器重量最有效方法是采用高強(qiáng)輕質(zhì)材料制造制力器，例如用摻入納米AL2O3粉的碳纖增強(qiáng)環(huán)氧樹脂制造殼體和齒輪等。缸筒內(nèi)曲面采用園型的雙缸筒八滾輪制力器方案存在合成離心力大小微波動(dòng)問題，理論計(jì)算合成離心力最大值與最小值相差0.6％。如此小的波動(dòng)可認(rèn)為無波動(dòng)，雙缸八滾輪制力器可應(yīng)用于直升飛機(jī)車。
制力器要取得廣泛應(yīng)用，要解決在小缸徑高轉(zhuǎn)速的前提下，獲得工程上所需的任何大小等級(jí)的合成離心力，并且有利于在交通運(yùn)輸機(jī)械、林業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械及工程機(jī)械的安裝。需要很大垂直壓力的沉樁機(jī)，如步履式靜力沉樁機(jī)沉樁壓力需3600千牛，如此大的壓力所需沉樁機(jī)自重大于360噸。如果采用制力沉樁代替靜力沉樁，或代替一半靜力沉樁，制力器如何設(shè)計(jì)，制力器如何在沉樁機(jī)中安裝，這就是本發(fā)明提出要解決的問題。用制力沉樁代替靜力沉樁或代替一半靜力沉樁，可使沉樁機(jī)體積小重量輕，若行走機(jī)構(gòu)由步履式改為履帶式或輪胎式，行走與使用靈活方便。
既然制力器能用于沉樁機(jī)，自然會(huì)想到把制力器用于直升飛機(jī)，創(chuàng)造一種新的交通運(yùn)輸車輛——直升飛機(jī)車，把直升飛機(jī)與汽車兩者功能融合為一體?，F(xiàn)有飛機(jī)依靠空氣動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生升力或推進(jìn)力，因而需要設(shè)計(jì)外形尺寸很大的機(jī)翼或旋翼，這是限制飛機(jī)在公路上行駛的主要原因。據(jù)《航空知識(shí)》1998年4月號(hào)插頁(yè)一介紹，美國(guó)卡曼公司研究的SH-2G“超海妖”全面候艦載直升飛機(jī)主要數(shù)據(jù)旋翼直徑13.51米，尾漿直徑2.46米；裝兩臺(tái)通用電氣公司制造的T700-GE-401渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，單臺(tái)功率1285千瓦；空重3447公斤，最大起飛重量6124公斤(即懸停所需升力約61千牛)；最大平飛速度256公里/小時(shí)，海平面最大爬升率12.7米/秒。又據(jù)《航空知識(shí)》1998年4月號(hào)第39頁(yè)介紹，德國(guó)道尼爾航空有限公司研制的“西莫斯”LV海上偵察無人駕駛直升飛機(jī)，主要數(shù)據(jù)旋翼直徑6.1米；裝一臺(tái)艾利遜公司生產(chǎn)的250-C20W渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，功率313千瓦；最大起飛重量1060公斤(即懸停所需升力約11千牛)；最大速度167公里/小時(shí)；海平面爬升率10米/秒。由此可見，直升飛機(jī)重量不大，而需要的旋翼直徑卻很大。按照汽車外形尺寸，在車頂設(shè)置兩臺(tái)升力螺旋槳，也很難滿足汽車起飛對(duì)升力的要求。在汽車公路上用噴氣推進(jìn)、起飛或降落，會(huì)產(chǎn)生危害公路環(huán)境的強(qiáng)大氣流，影響其它運(yùn)輸車輛，也污染人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。一種具有直升飛機(jī)和汽車兩者功能的直升飛機(jī)車，特別適用于山區(qū)交通運(yùn)輸業(yè)和工程作業(yè)(如山區(qū)輸電線路的鐵塔或電桿運(yùn)輸及吊裝作業(yè))；特別適用于梯田梯地的山區(qū)農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)；特別適用于山區(qū)林業(yè)全盤機(jī)械化作業(yè)；特別適用于農(nóng)業(yè)中懸浮在農(nóng)作物上方噴灑肥料、農(nóng)藥及除草劑。直升飛機(jī)車衍生物之一——無輪轍附面推進(jìn)塑料拖拉機(jī)，更適用于水田的犁、耙、播種(直播種植作業(yè))及收割作業(yè)，沒有輪轍對(duì)耕作層的破壞作用。直升飛機(jī)車衍生物之二——折疊機(jī)翼制力升降氣動(dòng)平推直升飛機(jī)車，具有運(yùn)輸量大、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)橹屏ι翟谄斤w時(shí)不使用，但可以作為空難救助裝置。要達(dá)到這個(gè)目的，飛機(jī)車必須裝有足夠升降的蓄電池，制力升降動(dòng)力使用電動(dòng)。目前內(nèi)燃與電動(dòng)混合驅(qū)動(dòng)汽車的動(dòng)力裝置，特別適用于折疊機(jī)翼制力升降氣動(dòng)平推直升飛機(jī)車的動(dòng)力裝置。制力升降采用電動(dòng)，氣動(dòng)推進(jìn)用于平飛，平飛時(shí)用機(jī)翼產(chǎn)生升力，制力作為平飛時(shí)空難救助裝置，確保飛行安全可靠。
本發(fā)明的目的為避免現(xiàn)有可調(diào)偏心距制力器的缺點(diǎn)而提供一種可聯(lián)軸制力器組及其在沉樁機(jī)和直升飛機(jī)車等應(yīng)用。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，可聯(lián)軸制力器用可調(diào)偏心距制力器改造而成，制力器正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸及反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸與傳動(dòng)軸采用園錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)軸可穿過齒輪箱兩端箱壁伸出，傳動(dòng)軸兩端均能用聯(lián)軸器與相鄰制力器的傳動(dòng)軸連接，組成制力器組或制力器鏈。
作為本發(fā)明應(yīng)用第一實(shí)施例的制力助推靜力沉樁機(jī)，采用履帶行走機(jī)構(gòu)，在沉樁機(jī)車架上方設(shè)沉樁升降平臺(tái)(根據(jù)沉樁力大小，升降平臺(tái)可設(shè)多層)，在升降平臺(tái)中央設(shè)沉樁夾持油缸，在升降平臺(tái)左右兩邊設(shè)可聯(lián)軸制力器組。升降平臺(tái)用雙作用油缸操縱升降。
作為本發(fā)明應(yīng)用第二實(shí)施例的制力直升飛機(jī)車，采用內(nèi)燃與電動(dòng)混合驅(qū)動(dòng)汽車改裝而成，在車頂兩側(cè)縱向安裝由可聯(lián)軸升力制力器與軸流壓氣機(jī)(或渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī))以及可聯(lián)軸正反推力平推制力器組成的升力——水平推進(jìn)系統(tǒng)，該推進(jìn)系統(tǒng)與汽車變速箱連接傳動(dòng)。
由于采用上述制力器結(jié)構(gòu)方案及安裝方案，可實(shí)現(xiàn)在小缸徑高轉(zhuǎn)速的前提下，獲得工程上所需任何大小等級(jí)的合成離心力，并且有利于在交通運(yùn)輸機(jī)械、林業(yè)機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械及工程機(jī)械的安裝。另外，可以利用滾輪布置的錯(cuò)位，使總合成離心力大小波動(dòng)趨于穩(wěn)定。制力助推靜力沉樁機(jī)與振動(dòng)沉樁機(jī)相比有如下優(yōu)點(diǎn)軸承不承受離心力；起動(dòng)與停機(jī)過程不發(fā)生共振。與靜力沉樁機(jī)相比，具有體積小、重量輕、行走與使用方便的優(yōu)點(diǎn)。制力直升飛機(jī)車與直升飛機(jī)相比有如下優(yōu)點(diǎn)具有汽車功能；能懸浮在農(nóng)作物上方噴灑肥料、農(nóng)藥及除草劑；能創(chuàng)制水田無輪轍附面推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械；能創(chuàng)制運(yùn)量大、安全及經(jīng)濟(jì)的折疊機(jī)翼制力升降氣動(dòng)平推直升飛機(jī)車。
以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1是園錐齒輪傳動(dòng)可聯(lián)軸兩缸制力器剖視圖。
圖2是圖1沿1-1剖視圖。
圖3是園錐齒輪傳動(dòng)可聯(lián)軸四缸制力器剖視圖。
圖4是制力助推靜力沉樁機(jī)剖視示意圖。
圖5是制力助推靜力沉樁機(jī)俯視示意圖。
圖6是制力直升飛機(jī)車立面示意圖。
圖7是制力直升飛機(jī)車俯視示意圖。
附圖所示1、后雙軸座板；2、安裝大油缸撐板；3、缸體；4、行星齒防滑滾輪；5、正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸；6、內(nèi)齒輪；7、旋轉(zhuǎn)滑架；8、滑塊；9、缸體移動(dòng)導(dǎo)向鍵；10、前雙軸座板；11、安裝小油缸撐板；12、螺栓；13、機(jī)腳；14、反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸；15、側(cè)板；16、轉(zhuǎn)軸園錐齒輪；17、齒輪箱體；18、傳動(dòng)軸；19、齒輪箱蓋；20、傳動(dòng)軸園錐齒輪；21、沉樁升降平臺(tái)；22、可聯(lián)軸沉樁制力器；23、傳動(dòng)改向齒輪箱；24、電動(dòng)機(jī)；25、車架；26、履帶行走機(jī)構(gòu)；27、升降雙作用油缸28、夾持樁桿雙作用油缸；29、底盤兩側(cè)傳動(dòng)改向齒輪箱；30、可聯(lián)軸正反推力平推制力器；31、車頂兩側(cè)傳動(dòng)改向齒輪箱；32、可聯(lián)軸升力制力器；33、軸流壓氣機(jī)(或渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī))；34、汽車車箱；35、后驅(qū)動(dòng)輪；36、前轉(zhuǎn)向輪。
參照?qǐng)D1和圖2，園錐齒輪傳動(dòng)可聯(lián)軸兩缸制力器與可調(diào)偏心距制力器的結(jié)構(gòu)區(qū)別是，正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸5及反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸14與傳動(dòng)軸18采用園錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，此園錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由轉(zhuǎn)軸園錐齒輪16與傳動(dòng)軸園錐齒輪20組成。傳動(dòng)軸18穿過齒輪箱體17與齒輪箱蓋19兩側(cè)箱壁伸出，傳動(dòng)軸18兩端均能用聯(lián)軸器與相鄰制力器的傳動(dòng)軸連接，組成制力器組或制力器鏈。行星齒防滑滾輪4在缸筒內(nèi)壁面作純滾動(dòng)由行星齒輪機(jī)構(gòu)控制。行星齒輪固定在滾輪4，行星齒輪與內(nèi)齒輪6組成行星齒輪機(jī)構(gòu)，內(nèi)齒輪6固定在缸體3側(cè)面。由于工程上往往只需一個(gè)方向用力，所以偏心距調(diào)節(jié)只需一個(gè)方向從零到最大調(diào)節(jié)。移動(dòng)缸體3的液壓機(jī)構(gòu)用一個(gè)大柱塞油缸和一個(gè)小柱塞油缸控制，順制力方向調(diào)節(jié)用小柱塞油缸，逆制力方向調(diào)節(jié)用大柱塞油缸。
參照?qǐng)D3，園錐齒輪傳動(dòng)可聯(lián)軸四缸制力器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是以傳動(dòng)軸18中心線為對(duì)稱軸，左右兩側(cè)結(jié)構(gòu)對(duì)稱布置。
參照?qǐng)D4及圖5，制力助推靜力沉樁機(jī)由沉樁升降平臺(tái)(平臺(tái)可設(shè)多層，由所需沉樁力決定)21、可聯(lián)軸沉樁制力器22、傳動(dòng)改向齒輪箱23、電動(dòng)機(jī)24、車架25、履帶行走機(jī)構(gòu)26、升降雙作用油缸27及夾持樁桿雙作用油缸28等組成。由于制力器22傳動(dòng)軸軸線X1、X2與電動(dòng)機(jī)24軸線Y1、Y2垂直，所以用傳動(dòng)改向齒輪箱23改向。傳動(dòng)改向齒輪箱23內(nèi)裝園錐齒輪機(jī)構(gòu)。沿沉樁升降平臺(tái)21兩側(cè)X1和X2軸線聯(lián)軸設(shè)置若干臺(tái)制力器，組成制力器組或制力器鏈。在沉樁升降平臺(tái)21中央設(shè)置樁桿穿過園孔，夾持樁桿雙作用油缸28分居此孔兩側(cè)設(shè)置。升降雙作用油缸27具有利用沉樁機(jī)自重加大沉樁壓力的作用。所以制力助推靜力沉樁機(jī)也可稱制力靜力聯(lián)合沉樁機(jī)。
參照?qǐng)D6及圖7，制力直升飛機(jī)車由汽車改制而成，可聯(lián)軸升力制力器32組成的制力器組與軸流壓氣機(jī)(或渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī))33以及可聯(lián)軸正反推力平推制力器30安裝在車頂兩側(cè)X1軸和X2軸。在可聯(lián)軸升力制力器32前Y軸(Y軸為汽車變速箱平面位置)設(shè)車頂兩側(cè)傳動(dòng)改向齒輪箱31，用立軸把車頂兩側(cè)傳動(dòng)改向齒輪箱31與底盤兩側(cè)傳動(dòng)改向齒輪箱29連接傳動(dòng)。用平置傳動(dòng)軸把底盤兩側(cè)傳動(dòng)改向齒輪箱29與汽車變速箱連接傳動(dòng)。在陸地上行駛時(shí)，使用由后驅(qū)動(dòng)輪35和前轉(zhuǎn)向輪36組成的行駛系統(tǒng)。在空中飛行時(shí)，使用可聯(lián)軸升力制力器32與軸流壓氣機(jī)(或渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī))33以及可聯(lián)軸正反推力平推制力器30組成的升力——水平推進(jìn)系統(tǒng)。可聯(lián)軸正反推力平推制力器30使用正推力實(shí)現(xiàn)加速平飛，使用反推力實(shí)現(xiàn)懸停，使用單邊反推力實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向平飛。動(dòng)力裝置選用內(nèi)燃與電動(dòng)混合驅(qū)動(dòng)裝置。因?yàn)殡妱?dòng)系統(tǒng)設(shè)置有蓄電池，可以作為內(nèi)燃機(jī)故障時(shí)動(dòng)力。蓄電池能滿足垂直降落使用即可確保安全。
權(quán)利要求
1.由可調(diào)偏心距制力器及其應(yīng)用改進(jìn)而成的可聯(lián)軸制力器組及其在沉樁機(jī)和直升飛機(jī)車等應(yīng)用，其特征是兩缸制力器正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸5及反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸14與傳動(dòng)軸18的傳動(dòng)采用由齒輪16和齒輪20組成的園錐齒輪機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)軸18兩端均能用聯(lián)軸器與相鄰制力器的傳動(dòng)軸連接。
2.由權(quán)利要求1所述的可聯(lián)軸制力器組及其在沉樁機(jī)和直升飛機(jī)車等應(yīng)用，其特征是制力助推靜力沉樁機(jī)在沉樁升降平臺(tái)(平臺(tái)可設(shè)多層)21兩側(cè)X1和X2軸線設(shè)置若干臺(tái)可聯(lián)軸沉樁制力器，組成制力器組或制力器鏈。
3.由權(quán)利要求1所述的可聯(lián)軸制力器組及其在沉樁機(jī)和直升飛機(jī)車等應(yīng)用，其特征是制力直升飛機(jī)車由汽車改制而成，可聯(lián)軸升力制力器32與軸流壓氣機(jī)(或渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī))33以及可聯(lián)軸正反推力平推制力器30安裝在汽車兩側(cè)X1和X2軸線，組成升力——水平推進(jìn)系統(tǒng)。
全文摘要
一種稱為可聯(lián)軸制力器組及其在沉樁機(jī)和直升飛機(jī)車等應(yīng)用,是可調(diào)偏心距制力器及其應(yīng)用(專利申請(qǐng)?zhí)?0114417.0)改進(jìn)而成。其特點(diǎn)是兩缸制力器正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸及反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸與傳動(dòng)軸采用圓錐齒輪傳動(dòng),傳動(dòng)軸兩端均能用聯(lián)軸器與相鄰制力器傳動(dòng)軸連接。用可聯(lián)軸制力器組可制造3600千牛制力助推靜力沉樁機(jī)和制力直升飛機(jī)車。制力直升飛機(jī)車具有直升飛機(jī)和汽車功能,可應(yīng)用于山區(qū)交通運(yùn)輸業(yè)、山區(qū)農(nóng)業(yè)、山區(qū)林業(yè)、工程機(jī)械及研發(fā)折疊機(jī)翼制力升降氣動(dòng)平推直升飛機(jī)車等部門。
文檔編號(hào)F03G7/08GK1349049SQ0114300
公開日2002年5月15日 申請(qǐng)日期2001年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月28日
發(fā)明者梁剛, 梁劍鋒, 梁劍銳 申請(qǐng)人:梁劍銳