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首先谢谢大家在前贴的关注和贺电。 专利号：201110386575.8，法律文书，不嫌枯燥的可以查阅 这两天一直在想怎么向大家全面介绍我的专利，一方面是哪些能写哪些不能写，另一方面是从哪写起。想介绍的全面一些，但是最新的全面改进方案正在申请非公开专利，不能公开。所以请各位大侠见谅，我还是从已经公开的和可以公开的方面入手谈一谈，以便我们能够深入探讨切磋。 一年前就写了抛砖引玉一贴，通过一年来和大家的交流，使我对机械制造有了新的认识，借前日之贴，今天再全面展开详细介绍一下，从触发点到构思成型，从原理到应用，从优缺点到远景展望，可能有些冗长，主要是为了大家能够从不同角度和深度理解这个崭新的机械原理，并集思广益使之进一步完善并转化为真实的产品。 大家不妨先顺着我的思路捋一遍：十多年前注意到一件新闻——我国使用喷水推进器（就是用大型轴流泵代替螺旋桨，简称泵推）的舰艇巡航南海，它具有速度快，操纵灵活的优点。继续网上检索后了解到国外在这方面的应用更牛，欧美的这类快艇已经达到了80海里航速。但是，进一步深入了解，这种技术再牛也有其缺陷或者说极限。泵推多用于几百吨近千吨的中小型舰艇，随着舰艇排水量的增长驱动速度越来越慢，这几年大名鼎鼎的滨海战斗舰（朱姆沃尔特DDG2000）排水量3000吨，采用4台罗罗公司制造的大型喷水推进器，航速40节，这是目前所知最最牛的喷水推进技术，更大型的舰艇还没有使用泵推技术。
我产生了几个问题：为啥要用轴流泵这种古怪的东西做泵推？竟然是船底吸水，如果象喷气式发动机甚至冲压发动机那样前吸后喷岂不是推力更大？为啥不能做更大的泵推用于万吨大船使之高速航行？作为机械爱好者（强迫症患者，哈哈，本人从小见到啥机械都要拆开看看），决定认真研究这个问题。 螺旋桨大家都熟悉，依靠离心力原理推进船舶前进，船越大螺旋桨就需要越大，大型螺旋桨存在两大致命缺陷——汽蚀效应和空泡效应，所以大型船舶都跑不快。轴流泵是几十年前开始应用于船舶推进的，虽然比螺旋桨更加高效（主要是输出压力更高），但是仍然不能完全克服汽蚀和空泡效应，而且也做过前吸后喷的研究，因为种种原因而放弃。总之，罗罗公司的研究已经是泵推（轴流泵喷水推进器）技术的极限，已经是死路一条。所以我决定转换思路，从头开始研究。 船舶推进的速度与推进器出水口的水量和压力成正比。轴流泵排水量很大（每小时上万吨），当排水量达到极限的时候提高压力是唯一办法，而轴流泵小泵5MPa，大泵1MPa的输出压是死穴。所以，必须找到一种能够大排量而且超高压输出的水泵是关键所在。如果排水量基本相当，而压力是10MPa，那么，推力就提高了10倍。 仿生是解决机械设计问题最有效的方法（忘了这是谁说的，就算我说的吧），如果飞机是从鸟身上获得灵感，那么解决船的问题的最简单方法一定在鱼身上。我检索了一下游速最快的鱼：瞬间速度最快的是乌贼（150公里），乌贼依靠瞬间收缩肌肉喷射出高压水流而获得推力，但是乌贼的原理和我们的活塞泵是一样的，虽然输出压很高，却需要在排除水后再次吸入水后才能再次喷射，所以它的这种行为是间歇性的。要想连续排水就必须保持进水排水同时进行，就像轴流泵那样，但是活塞泵自从发明以来就是两个阀门，一个打开则另一个关上，而且这种结构的排量极低和复杂笨重也是显而易见的，所以泵推从来没有考虑使用活塞泵，所以只能先放下。 再次检索平均速度最快的鱼，答案是旗鱼（80公里）。进一步研究，旗鱼是依靠高频率的S型摆动大半个身体而获得推力，相较其他鱼类依靠摆动尾鳍获得推力，旗鱼的效率要高出很多。看到旗鱼的运行轨迹我就想到了以前看过的一个科普文章，介绍中国古代的船用橹划行，而国外的船用桨划行，橹的效率远高于船桨，就是因为橹在水里的划动曲线是S型摆动，这是题外话。 关于旗鱼的运动方式我做了这样一个设想：假如把一条旗鱼放进一个水槽里那么旗鱼游动使水产生相对运动，这就是一种新型的水泵，如下图。
但是，问题随之而来，这种连续S型曲线如何在机械结构里实现，力如何传递？很长时间也没有答案。直到有一天我在网上发帖求助，有个网友的答复：设计成坦克履带一样的机构，用刚性材料和机械机构来模拟波浪线型运动。
虽然他说的方法难以实现，但是用刚性材料和机械机构来模拟一条波浪线的建议还是启发了我，把连续的波浪线分割成方块，只要保持相邻的两个方块不完全分离，就能实现我想要的功能。剩下的就是找到最佳传动机构，如大家所知，最终选择了曲轴。
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控制，能够持续不断地排水，在排水的同时另一端在不间断地进水。由于具有和轴流泵一样的两端开口的管道（而且是不拐弯的管道），所以排水量应该相当，同时，由于采用了曲轴活塞机构，能够实现高压输出，所以机械仿生完成。 至此，历时3年全面实现了当初的构想——一种具有冲压结构的泵推。当然这还仅仅是初步的原理，后来请教了很多懂机械的朋友，又指出这一原理不单是泵，也是发动机，就像曲轴活塞机械原理即用于内燃机也用于活塞泵；涡轮原理即用于涡轮泵也用于涡轮发动机一样。 2010年找专利代理提交文件，反复修改，检索，又历时两年进行实质审查，最终在2013年获得发明专利证书。之后是PCT，译成英文，进行全球专利文献库检索，未发现近似技术。 不开新帖了，直接盖楼，暂定二楼说说原理及优缺点，三楼谈应用方向。
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发表于 2016-3-29 20:25:42
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