关于我的专利——持续谈曲线组合活塞技巧的缘起与利用

去缸活塞泵

起首感谢大师在前贴的存眷和贺电。

专利号：201110386575.8，法令文书，不嫌死板的可以查阅

这两天一向在想怎么向大师周全先容我的专利，一方面是哪些能写哪些不克不及写，另一方面是从哪写起。想先容的周全一些，可是最新的周全改良计划正在申请非公然专利，不克不及公然。所以请列位年夜侠见谅，我仍是从已经公然的和可以公然的方面进手谈一谈，以便我们可以或许深刻切磋商讨。

一年前就写了抛砖引玉一贴，经由过程一年来和大师的交换，使我对机械制作有了新的熟悉，借前日之贴，今天再周全睁开具体先容一下，从触发点到构想成型，从道理到利用，从优毛病到前景瞻望，可能有些冗长，重要是为了大师可以或许从分歧角度和深度懂得这个极新的机械道理，并集思广益使之进一步完美并转化为真实的产物。

大师不妨先顺着我的思绪捋一遍：十多年抢?＂意到一件消息——我国应用喷水推动器（就是用年夜型轴流泵取代螺旋桨，简称泵推）的舰艇巡航南海，它具有速度快，把持机动的长处。持续网上检索后懂得到国外在这方面的利用更牛，欧美的┞封类快艇已经到达了80海里航速。可是，进一步深刻懂得，这种技巧再牛也有其缺点或者说极限。泵推多用于几百吨近千吨的中小型舰艇，跟着舰艇排水量的增加驱动速度越来越慢，这几年赫赫有名的滨海战役舰（朱姆沃尔特DDG2000）排水量3000吨，采取4台罗罗公司制作的年夜型喷水推动器，航速40节，这是今朝所知最最牛的喷水推动技巧，更年夜型的舰艇还没有应用泵推技巧。

                  

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我发生了几个题目：为啥要用轴流泵这种怪僻的工具做泵推？竟然是船底吸水，假如象喷气鼓鼓式动员机甚至冲压动员机那样前吸后喷岂不是推力更年夜？为啥不克不及做更年夜的泵推用于万吨年夜船使之高速航行？作为机械喜好者（逼迫症患者，哈哈，本人从小见到啥机械都要拆开看看），决议当真研讨这个题目。

螺旋桨大师都熟习，依附离心力道理推动船舶进步，船越年夜螺旋桨就须要越年夜，年夜型螺旋桨存在两年夜致命缺点——汽蚀效应和空泡效应，所以年夜型船舶都跑不快。轴流泵是几十年前开端利用于船舶推动的，固然比螺旋桨加倍高效（重要是输出压力更高），可是仍然不克不及完整战胜汽蚀和空泡效应，并且也做过前吸后喷的研讨，由于各种原因而废弃。总之，罗罗公司的研讨已经是泵推（轴流泵喷水推动器）技巧的极限，已经是绝路末路一条。所以我决议转换思绪，从头开端研讨。

船舶推动的速度与推动器出水口的水量和压力成正比。轴流泵排水量很年夜（每小时上万吨），当排水量到达极限的时辰进步压力是独一措施，而轴流泵小泵5MPa，年夜泵1MPa的输出压是逝世***。所以，必需找到一种可以或许年夜排量并且超高压输出的水泵是要害地点。假如排水量基础相当，而压力是10MPa，那么，推力就进步了10倍。

仿生是解决机械设计题目最有用的方式（忘了这是谁说的，就算我说的吧），假如飞机是从鸟身上获得灵感，那么解决船的题目的最简略方式必定在鱼身上。我检索了一下流速最快的鱼：刹时速度最快的是乌贼（150公里），乌贼依附刹时压缩肌肉喷射出高压水流而获得推力，可是乌贼的道理和我们的活塞泵是一样的，固然输出压很高，却须要在消除水后再次吸进水后才干再次喷射，所以它的┞封种行动是间歇性的。要想持续排水就必需坚持进水排水同时进行，就像轴流泵那样，可是活塞泵自从发现以来就是两个阀门，一个打开则另一个关上，并且这种构造的排量极低和庞杂粗笨也是显而易见的，所以泵推从来没有斟酌应用活塞泵，所以只能先放下。

再次检索均匀速度最快的鱼，谜底是旗鱼（80公里）。进一步研讨，旗鱼是依附高频率的S型摆动泰半个身材而获得推力，相较其他鱼类依附摆动尾鳍获得推力，旗鱼的效力要超出跨越良多。看到旗鱼的运行轨迹我就想到了以前看过的一个科普文┞仿，先容中国古代的船用橹划行，而国外的船用桨划行，橹的效力远高于船桨，就是由于橹在水里的划动曲线是S型摆动，这是题外话。

关于旗鱼的活动方法我做了如许一个假想：假如把一条旗鱼放进一个水槽里那么旗鱼游动使水发生相对活动，这就是一种新型的水泵，如下图。

                                    

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可是，题目随之而来，这种持续S型曲线若何在机械构造里实现，力若何传递？很长时光也没有谜底。直到有一天我在网上发帖乞助，有个网友的回答：设计成坦克履带一样的机构，用刚性资料和机械机构来模仿海浪线型活动。

                                                   

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固然他说的方式难以实现，可是用刚性资料和机械机构来模仿一条海浪线的建议仍是启示了卧冬把持续的海浪线朋分成方块，只要坚持相邻的两个方块不完整分别，就能实现我想要的功效。剩下的就是找到最佳传念头构，如大师所知，终极选择了曲轴。

                                       

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总结一下：这是一种活塞泵（具有曲轴和活塞），用曲轴实现了曲线形的活塞组把持，可以或许连续不竭地排水，在排水的同时另一端在不中断地进水。因为具有和轴流泵一样的两头启齿的管道（并且是不拐弯的管道），所以排水量应当相当，同时，因为采取了曲轴活塞机构，可以或许实现高压输出，所以机械仿生完成。

至此，历时3年周全实现了当初的构思——一种具有冲压构造的泵推。当然这还仅仅是初步的道理，后来就教了良多懂机械的伴侣，又指出这一道理不单是泵，也是动员机，就像曲轴活塞机械道理即用于内乱燃机也用于活塞泵；涡轮道理即用于涡轮泵也用于涡轮动员机一样。

2010年找专利代办署理提交文件，重复修正，检索，又历时两年进行本质审查，终极在2013年获得发现专利证书。之后是PCT，译成英文，进行全球专利文献库检索，未发明近似技巧。

不开新帖了，直接盖楼，暂定二楼说说道理及优毛病，三楼谈利用标的目的。

runnin

后半辈子不消愁了，爱慕啊！

青村兵荒马乱

技巧利用远景瞻望，待更新
1船舶泵推，埃隆•马斯克算个屁？
2蒸汽动员机
3年夜型内乱燃机
4。。。
       前面谈到研讨这个专利的起点是想设计一种能使万吨以上战舰像剑鱼（时速40海里）甚至乌贼（时速80海里）那样高速航行的推动器，我感到这已经是天方夜谭了，没想到，研讨所的设计师说：“你对本身的专利这么没信念？为啥就不想着时速500海里呢？我是把你的技巧当做水里的冲压动员机对待的。”我说：“水的阻力和粘滞性比空气鼓鼓年夜的多，不成能实现吧。”“你知道狂风鱼雷吗？知道它是怎么实现200海里时速的?知道空泡吗？知道水润滑资料吗?基本不亲水！只要把你的专利弄成熟了，实现了冲压喷水推动，前方的阻力也可以削减泰半。。。。”总之给我上了一课，我是没太听懂，归正就是说200海里时速不是梦。最最让我这两天冲动的是讲到技巧转移，提到了埃隆·马斯克的胶囊火车，“那算个屁，等咱们的技巧成熟了转移到平易近用，造一种超等游轮，载客量2000人，上海到旧金山十几小时最多二十几小时。假如能和洋流发电联合起来，连油都不消，运输本钱为零。票价1000元，今后往美国谁还做飞机。”
       我以前还谈到过这个专利技巧可以或许用于设计新型动员机，颠末初步论证也是可行的，并且做了年夜幅的构造优化，甚至可以或许作为内乱燃机道理，替换涡轮技巧，这个涉及技巧机密不深谈。

利用是最主要的内乱容，想写的内乱容也良多，可是，比来比拟忙，仍是过几天抽暇另开一帖再说吧。

jkarehandsome

技巧道理与优毛病
       在一楼谈到当初的研讨思绪是仿生，终极的工作道理定型之后总结了一下，这是一种联合了活塞机械的活塞与曲轴、涡轮机械的两头开放的管道、蜗杆机械的曲线式传动这三种机械道理的机械


       构造上联合了三种机械，同时也继续了他们的一些长处和毛病。长处是分辨继续了活塞泵的高效、轴流泵的年夜排量、蜗杆泵的高压。毛病是构造庞杂，固然比一般活塞机械构造简化良多，但仍然较庞杂。当然任何机械的好坏都是相对而言，蔑在突种分歧的机械都解决其他机械解决不了的题目，所以要害看比拟上风，那么这种机械总体来说上风相对较多。尤其到了重型动力机械阶段，各类前提是要综合斟酌的，好比年夜型涡轮机械还能说它简略吗？
        再答复坛友的几个疑问：
        起首关于道理成不成立，我的理论程度有限不知道怎么说明，以为道理不成立的本身慢慢想，总有想清楚的一天。所有的泵的工作道理都是应用负压（容积扩展导致真空）进水，应用正压（离心力也是一种正压）排水。当真看一楼的动画，看看正压和负压是怎么发生的就懂得了。动员机正相反。
        第二是关于密封和润滑题目，分两个方面的，一是来去活动的连杆和管道之间的密封，拜见活塞泵的密封（大都采取填料密封），另一是活塞和管道壁之间的密封，拜见蜗杆泵。润滑，拜见蜗杆泵。
        第三是活塞组侧向受力导致连杆曲折的题目，一个力可以用另一个力抵消，这是中学物理题目。我曾经想在专利文书里增添一项，可是代办署理说画蛇添足，是个机械工程师都能找到解决措施。公然我所说的┞封家科研机构就有措施——抗衡他干啥，我还想用侧向压力增添密封机能呢，哈哈，巨匠思绪纷歧样啊。
        说了半天和没说一样啊，都有现成解决措施。实在就是这么回事，都是现成的解决措施，就看怎么联合到一路。
        我第一次推广这个专利找到的是石油机械厂，盼望利用于石油管道泵送，和设计师交换了几回就往厂子里面谈，他们在搞页岩油开采方面的攻关，难点是若何把深达千米的石油泵送到地面。他们采取的是单蜗杆泵，毛病是采油量很低，盼望找一种排量更年夜的泵，看了我的专利感到和蜗杆泵异曲同工，可是研讨了几个月，没措施缩小到可以放进直径60厘米的管道里。我又问能不克不及用于石油管道输送，可以实现高压输送，可以或许削减管道扶植，成果那是石油管道公司的范畴，获得的回答是须要进步管道的耐压强度，工作很庞杂。后来一想人家是扶植管道的，你说你的技巧可以削减管道的数目，这不是砸人家饭碗吗？哈哈哈哈！
      固然此次推广不胜利，可是确认了几件事：1经机械范畴的专家确认道理是成立的，有利用价值。2采取超高分子资料可以或许解决密封和润滑题目。3这种技巧合适于年夜型利用。