[发明专利]液压调速器

说明书

单个的齿轮和皮带盘都可以看成是由许多平衡杠杆组成的，它们具有杠杆的一切特性。一连串的齿轮就组成了杠杆组，成了复式杠杆。二个皮带盘加上皮带就组成了杠杆组，也变成了复式杠杆，在不考虑摩擦力的情况下，能将动能传递很远，以公式FXS来看，比单个的齿轮和皮带盘，功增加了。如将它们支撑成斜面，它们即作了水平的功，又做了垂直运动的功，功增加得更多。由于齿轮组和皮带传动，是以固体为媒介的，不管改变其中的那个齿轮和皮带盘的尺寸，在增加功的同时，又维持杠杆能量的平衡性，不能将多出的公转化成能量，这是固体复式杠杆的特性，也是不足的地方。固体复式杠杆，在动力不变的情况下功会随运行的条件，形式不同、而增减，会随单个杠杆数量的增加而增加。液压缸和齿轮组，皮带传动有共同的特性，但由于媒介不同，使之成了一种特殊的复式杠杆。

液体是一种具有特殊性质的媒介，在密封的容器内，在不考虑液体自身压强的情况下，外力作用下的压强，在容器内的每个微点上都是相等的。一斤的作用力在容器内，其能量可扩大干百倍，这里面这就蕴存了千百倍的能量比值，将这多出的能量比重新化成新的能量，就成了能制造能量的动力机了，图1是两端面积相等的液压缸图。

凡流体都有共同的特性，只是由于密度环境条件的不同而略有差别。水是最廉价，无污染的流体。在液压缸中它如同输送带，它和缸体二端的活塞共同组成了特殊的复式杠杆。在液压缸中，二端活塞与液体接触的端面，即是它们的作用臂，也是它们的反作用臂，同时也是它们的支点。二端面积相等的液压缸，等于二端平衡的杠杆，他输出的流量作用力，等于输入的流量和作用力。如附图1，当缩小输入端的面积时，等于移动了支点延长了作用臂，在外力不变的情况下，大端得到的作用力就会增加，虽然大端的行程也减小了，但由于缸体变成了锥体，大端面积得到的作用力，平均扩大了10倍，如附图2，图中设大端的面积为20cm²，小端面积为1cm²，作用力F＝100斤，当推动小端活塞时，作用在大端的作用力从2000斤，慢慢变成100斤，作用力从大变小，速度从慢变快，这是变速运动。让小端活塞在大端内运行一段距离，就是匀速运动，从而具备了凸轮的一切特性，符合凸轮的运行规律。凸轮不能增功，而锥体液压缸能够增功，所以它优于凸轮，只是复杂些。可用于高强度的机械装置中。附图2是将作用端缩小20倍后，再配上对称式双扇形齿轮得到的图。

附图3是将双扇形摆动机构，换成双半凸轮调速器后得到的图，就可以使大端得到均衡的流速和作用力，并能增加三倍以上的功，通过串联和并联后，就是能制造能量的《环流动力机》了。如附图3；图中设AO∶OB＝OD∶OC＝4.5∶1，等于缸体二端的半径比，缸体二端面积比为20∶1，锥长为20cm，作用力F＝100斤，当把锥体内的液体全部推入大端时，可使大端前进10.5cm。当F作用在调速器C点时，根据杠杆原理，到D点的作用力就变成了100÷ 4.5＝22.5斤，此时小端活塞面积为1cm²，当F作用在A点时，作用力到B点就变成了 100X4.5＝450斤，此时小端活塞面积等于大端面积，压强p＝450÷20＝22.5斤/cm²。由于调速器斜度等于缸体锥度，所以AC和BD弧上的任意连线，都等于AB＝DC，并对应锥体的每一微面，和三角形滑块DE上的每一点，所以，锥体内每个微面上的压强必然相等。作用在大端上的力F₂都是22.5x20＝450斤，根据功的公式，实际是杠杆的平衡公式，计算得大端输出的功为450X10.5，小端输入的功为100X20，输出是输入的2.5倍。压强和杠杆是实用公式，利用串联，就会以2.5倍的功递增。

这是根据杠杆和压强公式计算得出的结果，如果在不影响液体流动和内袋收缩的情况下，尽量缩小大端内袋的体积，扩大锥体内袋的体积，可增加大端的流量，再加上缸体移动，可使每节缸体的功增加4倍以上。缸体移动可增加流量也能增功。缸体移动时，会带动锥体内的内袋同时收缩产生流量和压强。流量是内袋收缩时的平均流量，压强是内袋收缩时产生的平均压强。它们和小端活塞前进生产的流量和压强，共同作用在大端活塞上。

内袋呈M型，有压片式骨架，可收缩成宝塔式活塞，各压片之间有二组联销，将各压片连成一个整体，防止内袋晃动和下坠。压强非常大时，骨架之间的内袋上应有加强圈或做成细密的折皱加强内袋的承受力。内袋应选用轻柔坚韧无弹性的材质。附图4是内袋图。