專利名稱：可聯(lián)軸制力器組及其在沉樁機和直升飛機車等應(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?zhí)?0114417.0)說明書中，對制力器結(jié)構(gòu)原理已作了詳細(xì)說明?？烧{(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，微波動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，使起動和停機變速旋轉(zhuǎn)時不發(fā)生共振現(xiàn)象；傳動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，其缺點是傳動軸不能穿過缸體，也就是不能形成可聯(lián)軸制力器組。已試制樣機外形尺寸長×寬×高＝280×350×300毫米，用鋼制造滾輪，轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)/分時制力6千牛；用鎢制造滾輪，轉(zhuǎn)速6000轉(zhuǎn)/分時制力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，因為制力與轉(zhuǎn)速成平方關(guān)系。但提高制力器轉(zhuǎn)速會遇到關(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輕質(zhì)材料制造制力器，例如用摻入納米AL2O3粉的碳纖增強環(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問題，理論計算合成離心力最大值與最小值相差0.6％。如此小的波動可認(rèn)為無波動，雙缸八滾輪制力器可應(yīng)用于直升飛機車。
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的合成離心力，并且有利于在交通運輸機械、林業(yè)機械、農(nóng)業(yè)機械及工程機械的安裝。需要很大垂直壓力的沉樁機，如步履式靜力沉樁機沉樁壓力需3600千牛，如此大的壓力所需沉樁機自重大于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，制力器如何在沉樁機中安裝，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，可使沉樁機體積小重量輕，若行走機構(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，自然會想到把制力器用于直升飛機，創(chuàng)造一種新的交通運輸車輛——直升飛機車，把直升飛機與汽車兩者功能融合為一體?，F(xiàn)有飛機依靠空氣動力學(xué)產(chǎn)生升力或推進力，因而需要設(shè)計外形尺寸很大的機翼或旋翼，這是限制飛機在公路上行駛的主要原因。據(jù)《航空知識》1998年4月號插頁一介紹，美國卡曼公司研究的SH-2G“超海妖”全面候艦載直升飛機主要數(shù)據(jù)旋翼直徑13.51米，尾漿直徑2.46米；裝兩臺通用電氣公司制造的T700-GE-401渦輪軸發(fā)動機，單臺功率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，海平面最大爬升率12.7米/秒。又據(jù)《航空知識》1998年4月號第39頁介紹，德國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，主要數(shù)據(jù)旋翼直徑6.1米；裝一臺艾利遜公司生產(chǎn)的250-C20W渦輪軸發(fā)動機，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；海平面爬升率10米/秒。由此可見，直升飛機重量不大，而需要的旋翼直徑卻很大。按照汽車外形尺寸，在車頂設(shè)置兩臺升力螺旋槳，也很難滿足汽車起飛對升力的要求。在汽車公路上用噴氣推進、起飛或降落，會產(chǎn)生危害公路環(huán)境的強大氣流，影響其它運輸車輛，也污染人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。一種具有直升飛機和汽車兩者功能的直升飛機車，特別適用于山區(qū)交通運輸業(yè)和工程作業(yè)(如山區(qū)輸電線路的鐵塔或電桿運輸及吊裝作業(yè))；特別適用于梯田梯地的山區(qū)農(nóng)業(yè)機械化作業(yè)；特別適用于山區(qū)林業(yè)全盤機械化作業(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。直升飛機車衍生物之一——無輪轍附面推進塑料拖拉機，更適用于水田的犁、耙、播種(直播種植作業(yè))及收割作業(yè)，沒有輪轍對耕作層的破壞作用。直升飛機車衍生物之二——折疊機翼制力升降氣動平推直升飛機車，具有運輸量大、安全可靠的優(yōu)點。因為制力升降在平飛時不使用，但可以作為空難救助裝置。要達(dá)到這個目的，飛機車必須裝有足夠升降的蓄電池，制力升降動力使用電動。目前內(nèi)燃與電動混合驅(qū)動汽車的動力裝置，特別適用于折疊機翼制力升降氣動平推直升飛機車的動力裝置。制力升降采用電動，氣動推進用于平飛，平飛時用機翼產(chǎn)生升力，制力作為平飛時空難救助裝置，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而提供一種可聯(lián)軸制力器組及其在沉樁機和直升飛機車等應(yīng)用。
本發(fā)明是這樣實現(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)軸與傳動軸采用園錐齒輪傳動機構(gòu)，傳動軸可穿過齒輪箱兩端箱壁伸出，傳動軸兩端均能用聯(lián)軸器與相鄰制力器的傳動軸連接，組成制力器組或制力器鏈。
作為本發(fā)明應(yīng)用第一實施例的制力助推靜力沉樁機，采用履帶行走機構(gòu)，在沉樁機車架上方設(shè)沉樁升降平臺(根據(jù)沉樁力大小，升降平臺可設(shè)多層)，在升降平臺中央設(shè)沉樁夾持油缸，在升降平臺左右兩邊設(shè)可聯(lián)軸制力器組。升降平臺用雙作用油缸操縱升降。
作為本發(fā)明應(yīng)用第二實施例的制力直升飛機車，采用內(nèi)燃與電動混合驅(qū)動汽車改裝而成，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(或渦輪風(fēng)扇發(fā)動機)以及可聯(lián)軸正反推力平推制力器組成的升力——水平推進系統(tǒng)，該推進系統(tǒng)與汽車變速箱連接傳動。
由于采用上述制力器結(jié)構(gòu)方案及安裝方案，可實現(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的合成離心力，并且有利于在交通運輸機械、林業(yè)機械、農(nóng)業(yè)機械及工程機械的安裝。另外，可以利用滾輪布置的錯位，使總合成離心力大小波動趨于穩(wěn)定。制力助推靜力沉樁機與振動沉樁機相比有如下優(yōu)點軸承不承受離心力；起動與停機過程不發(fā)生共振。與靜力沉樁機相比，具有體積小、重量輕、行走與使用方便的優(yōu)點。制力直升飛機車與直升飛機相比有如下優(yōu)點具有汽車功能；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農(nóng)業(yè)機械；能創(chuàng)制運量大、安全及經(jīng)濟的折疊機翼制力升降氣動平推直升飛機車。
以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進一步說明。


圖1是園錐齒輪傳動可聯(lián)軸兩缸制力器剖視圖。
圖2是圖1沿1-1剖視圖。
圖3是園錐齒輪傳動可聯(lián)軸四缸制力器剖視圖。
圖4是制力助推靜力沉樁機剖視示意圖。
圖5是制力助推靜力沉樁機俯視示意圖。
圖6是制力直升飛機車立面示意圖。
圖7是制力直升飛機車俯視示意圖。
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、缸體移動導(dǎo)向鍵；10、前雙軸座板；11、安裝小油缸撐板；12、螺栓；13、機腳；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、傳動軸；19、齒輪箱蓋；20、傳動軸園錐齒輪；21、沉樁升降平臺；22、可聯(lián)軸沉樁制力器；23、傳動改向齒輪箱；24、電動機；25、車架；26、履帶行走機構(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)傳動改向齒輪箱；32、可聯(lián)軸升力制力器；33、軸流壓氣機(或渦輪風(fēng)扇發(fā)動機)；34、汽車車箱；35、后驅(qū)動輪；36、前轉(zhuǎn)向輪。
參照圖1和圖2，園錐齒輪傳動可聯(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與傳動軸18采用園錐齒輪傳動機構(gòu)，此園錐齒輪傳動機構(gòu)由轉(zhuǎn)軸園錐齒輪16與傳動軸園錐齒輪20組成。傳動軸18穿過齒輪箱體17與齒輪箱蓋19兩側(cè)箱壁伸出，傳動軸18兩端均能用聯(lián)軸器與相鄰制力器的傳動軸連接，組成制力器組或制力器鏈。行星齒防滑滾輪4在缸筒內(nèi)壁面作純滾動由行星齒輪機構(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方向用力，所以偏心距調(diào)節(jié)只需一個方向從零到最大調(diào)節(jié)。移動缸體3的液壓機構(gòu)用一個大柱塞油缸和一個小柱塞油缸控制，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。
參照圖3，園錐齒輪傳動可聯(lián)軸四缸制力器的結(jié)構(gòu)特點是以傳動軸18中心線為對稱軸，左右兩側(cè)結(jié)構(gòu)對稱布置。
參照圖4及圖5，制力助推靜力沉樁機由沉樁升降平臺(平臺可設(shè)多層，由所需沉樁力決定)21、可聯(lián)軸沉樁制力器22、傳動改向齒輪箱23、電動機24、車架25、履帶行走機構(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傳動軸軸線X1、X2與電動機24軸線Y1、Y2垂直，所以用傳動改向齒輪箱23改向。傳動改向齒輪箱23內(nèi)裝園錐齒輪機構(gòu)。沿沉樁升降平臺21兩側(cè)X1和X2軸線聯(lián)軸設(shè)置若干臺制力器，組成制力器組或制力器鏈。在沉樁升降平臺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具有利用沉樁機自重加大沉樁壓力的作用。所以制力助推靜力沉樁機也可稱制力靜力聯(lián)合沉樁機。
參照圖6及圖7，制力直升飛機車由汽車改制而成，可聯(lián)軸升力制力器32組成的制力器組與軸流壓氣機(或渦輪風(fēng)扇發(fā)動機)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)傳動改向齒輪箱31，用立軸把車頂兩側(cè)傳動改向齒輪箱31與底盤兩側(cè)傳動改向齒輪箱29連接傳動。用平置傳動軸把底盤兩側(cè)傳動改向齒輪箱29與汽車變速箱連接傳動。在陸地上行駛時，使用由后驅(qū)動輪35和前轉(zhuǎn)向輪36組成的行駛系統(tǒng)。在空中飛行時，使用可聯(lián)軸升力制力器32與軸流壓氣機(或渦輪風(fēng)扇發(fā)動機)33以及可聯(lián)軸正反推力平推制力器30組成的升力——水平推進系統(tǒng)?？陕?lián)軸正反推力平推制力器30使用正推力實現(xiàn)加速平飛，使用反推力實現(xiàn)懸停，使用單邊反推力實現(xiàn)轉(zhuǎn)向平飛。動力裝置選用內(nèi)燃與電動混合驅(qū)動裝置。因為電動系統(tǒng)設(shè)置有蓄電池，可以作為內(nèi)燃機故障時動力。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)用改進而成的可聯(lián)軸制力器組及其在沉樁機和直升飛機車等應(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與傳動軸18的傳動采用由齒輪16和齒輪20組成的園錐齒輪機構(gòu)，傳動軸18兩端均能用聯(lián)軸器與相鄰制力器的傳動軸連接。
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和直升飛機車等應(yīng)用，其特征是制力助推靜力沉樁機在沉樁升降平臺(平臺可設(shè)多層)21兩側(cè)X1和X2軸線設(shè)置若干臺可聯(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和直升飛機車等應(yīng)用，其特征是制力直升飛機車由汽車改制而成，可聯(lián)軸升力制力器32與軸流壓氣機(或渦輪風(fēng)扇發(fā)動機)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和直升飛機車等應(yīng)用,是可調(diào)偏心距制力器及其應(yīng)用(專利申請?zhí)?0114417.0)改進而成。其特點是兩缸制力器正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸及反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸與傳動軸采用圓錐齒輪傳動,傳動軸兩端均能用聯(lián)軸器與相鄰制力器傳動軸連接。用可聯(lián)軸制力器組可制造3600千牛制力助推靜力沉樁機和制力直升飛機車。制力直升飛機車具有直升飛機和汽車功能,可應(yīng)用于山區(qū)交通運輸業(yè)、山區(qū)農(nóng)業(yè)、山區(qū)林業(yè)、工程機械及研發(fā)折疊機翼制力升降氣動平推直升飛機車等部門。
文檔編號F03G7/08GK1349049SQ0114300
公開日2002年5月15日 申請日期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 申請人:梁劍銳