类似钟表擒纵器原理的水运仪象台左右天锁结构

技术领域

本发明涉及对中国科学文化遗产的研究技术领域，提供一种类似钟表擒纵器原理的水运仪象台左右天锁结构。

背景技术

“水运仪象台”的核心技术是长久、稳定、均匀准确的脉动运行，近年来公开的一些利用水运仪象台的枢轮控制系统结构，其考证有误，与科学复原尚有差距。所以，由枢轮所驱动的“浑天仪”、“浑象仪”以及报时机构就根本实现不了同步天体运行、星相测算，报时计刻准确的功能。

发明内容

本发明旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种类似钟表擒纵器原理的水运仪象台左右天锁结构，能够准确地复刻水运仪象台的运动规律，实现精准地计量。

本发明提供一种类似钟表擒纵器原理的水运仪象台左右天锁结构，包括：

天衡，适于绕第一转轴转动；

左天锁，适于绕第二转轴转动且所述左天锁与所述天衡之间连接有第一连接件，所述左天锁上设置有第三转轴；

扇形转动块，可转动地连接于所述第三转轴；

枢轮，所述枢轮上设置有受水壶和铁拨牙，所述枢轮适于带动所述天衡在第一位置和第二位置之间切换；

右天锁，适于绕第四转轴转动，所述右天锁适于在第三位置和第四位置之间切换；

在所述第一位置向所述第二位置，所述铁拨牙适于正向转动以经过所述扇形转动块和所述右天锁以使所述右天锁由所述第三位置向所述第四位置切换，由所述第二位置向所述第一位置，所述右天锁适于由所述第四位置向所述第三位置切换以限制所述铁拨牙反转。

根据本发明实施例提供的类似钟表擒纵器原理的水运仪象台左右天锁结构，通过设置可转动地左天锁和右天锁，使得枢轮转动时，能够带动天衡由第一位置向第二位置切换，当天衡动作时，能够通过第一连接件带动左天锁动作，进而使得枢轮上的铁拨牙能够正向转动以经过扇形转动块和右天锁，当天衡由第二位置恢复至第一位置时，右天锁由第四位置向第三位置切换，此时铁拨牙在右天锁的限位作用下无法反转。当天衡再次由第一位置向第二位置切换时，完成下一个动作循环。如此循环，实现了均匀速度的“停—动”相间的间歇运动，产生了与类似钟表擒纵器原理的效果。本发明进一步揭示了左天锁和右天锁发挥类似钟表擒纵器功能的工作原理和技术细节，为水运仪象台枢轮的长期稳定的间歇控制提供了前提和基础，对水运仪象台复原工作具有建设性的意义。

根据本发明的一个实施例，还包括第一底板，所述第二转轴设置于所述第一底板。

根据本发明的一个实施例，所述第一底板上还设置有第一限位块，所述第一限位块设置于所述左天锁朝向所述天衡的一侧，所述第一限位块适于限制所述左天锁与所述第一底板的转动角度。

根据本发明的一个实施例，还包括第二底板，所述第四转轴设置于所述第二底板且所述第四转轴位于靠近所述右天锁背离所述枢轮的一端。

根据本发明的一个实施例，所述第二底板上设置有第二限位块，所述第二限位块设置于所述右天锁的上方，所述第二限位块适于限制所述右天锁与所述第二底板的转动角度。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接件连接于所述左天锁背离所述枢轮的一端与所述天衡之间。

根据本发明的一个实施例，所述右天锁由刚性材料制成。

本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

根据本发明实施例提供的类似钟表擒纵器原理的水运仪象台左右天锁结构，通过设置可转动地左天锁和右天锁，使得枢轮转动时，能够带动天衡由第一位置向第二位置切换，当天衡动作时，能够通过第一连接件带动左天锁动作，进而使得枢轮上的铁拨牙能够正向转动以经过扇形转动块和右天锁，当天衡由第二位置恢复至第一位置时，右天锁由第四位置向第三位置切换，此时铁拨牙在右天锁的限位作用下无法反转。当天衡再次由第一位置向第二位置切换时，完成下一个动作循环。如此循环，实现了均匀速度的“停—动”相间的间歇运动，产生了与类似钟表擒纵器原理的效果。本发明进一步揭示了左天锁和右天锁发挥类似钟表擒纵器功能的工作原理和技术细节，为水运仪象台枢轮的长期稳定的间歇控制提供了前提和基础，对水运仪象台复原工作具有建设性的意义。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的类似钟表擒纵器原理的水运仪象台左右天锁结构的部分结构示意性结构图；

图2是本发明实施例提供的天衡处于第一位置时一种状态的示意性结构图；

图3是本发明实施例提供的天衡处于第一位置时另一种状态的示意性结构图；

图4是本发明实施例提供的天衡处于第二位置时一种状态的示意性结构图；

图5是本发明实施例提供的天衡处于第二位置时另一种状态的示意性结构图；

图6是本发明实施例提供的天衡处于第一位置时又一种状态的示意性结构图；

图7是本发明实施例提供的左天锁的示意性结构图；

图8是本发明实施例提供的类似钟表擒纵器原理的水运仪象台左右天锁结构的示意性结构图。

附图标记：

100、天衡；102、第一转轴；104、左天锁；106、第二转轴；108、第一连接件；110、第三转轴；112、扇形转动块；114、枢轮；116、受水壶；118、铁拨牙；120、右天锁；122、第四转轴；124、第一底板；126、第一限位块；128、第二底板；130、第二限位块；132、天权；134、天条。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

如图1至图8所示，本发明提供一种类似钟表擒纵器原理的水运仪象台左右天锁结构，包括：

天衡100，适于绕第一转轴102转动；

左天锁104，适于绕第二转轴106转动且左天锁104与天衡100之间连接有第一连接件108，左天锁104上设置有第三转轴110；

扇形转动块112，可转动地连接于第三转轴110；

枢轮114，枢轮114上设置有受水壶116和铁拨牙118，枢轮114适于带动天衡100在第一位置和第二位置之间切换；

右天锁120，适于绕第四转轴122转动，右天锁120适于在第三位置和第四位置之间切换；

在第一位置向第二位置，铁拨牙118适于正向转动以经过扇形转动块112和右天锁120以使右天锁120由第三位置向第四位置切换，由第二位置向第一位置，右天锁120适于由第四位置向第三位置切换以限制铁拨牙118反转。

根据本发明实施例提供的类似钟表擒纵器原理的水运仪象台左右天锁结构，通过设置可转动地左天锁104和右天锁120，使得枢轮114转动时，能够带动天衡100由第一位置向第二位置切换，当天衡100动作时，能够通过第一连接件108带动左天锁104动作，进而使得枢轮114上的铁拨牙118能够正向转动以经过扇形转动块112和右天锁120，当天衡100由第二位置恢复至第一位置时，右天锁120由第四位置向第三位置切换，此时铁拨牙118在右天锁120的限位作用下无法反转。当天衡100再次由第一位置向第二位置切换时，完成下一个动作循环。如此循环，实现了均匀速度的“停—动”相间的间歇运动，产生了与类似钟表擒纵器原理的效果。本发明进一步揭示了左天锁104和右天锁120发挥类似钟表擒纵器功能的工作原理和技术细节，为水运仪象台枢轮114的长期稳定的间歇控制提供了前提和基础，对水运仪象台复原工作具有建设性的意义。

请继续参见图1至图8，天衡100适于绕第一转轴102转动，可以理解的是，当天衡100处于如图2所示的位置时，天衡100处于第一位置，当天衡100处于如图4所示的位置时，天衡100处于第二位置。在本发明实施例中，天衡100适于相对于第一转轴102逆时针转动。

左天锁104设置于天衡100的下方，在本发明实施例中，左天锁104可转动地设置于第一底板124上，也即，在第一底板124上设置有第二转轴106，左天锁104可转动地连接于第二转轴106。在本发明实施例中，第二转轴106设置于左天锁104靠近右端的一侧。左天锁104与天衡100之间设置有第一连接件108，如图2所示，第一连接件108的两端分别连接于左天锁104的左端与天衡100之间。

为了限定左天锁104和第一底板124的相对转动位置，在第一底板124上还设置有第一限位块126，第一限位块126设置于靠近左天锁104左端的一侧，也即，第一限位块126设置于左天锁104朝向天衡100的一侧。通过这样设置，当左天锁104顺时针转动时，第一限位块126能够防止左天锁104继续转动，在第一连接件108的作用下，能够防止天衡100继续逆时针转动。

根据本发明的一个实施例，还包括天权132，天权132设置于天衡100背离枢轮114的一端。

参见图8，在本发明实施例中，为了保证天衡100的平衡性能，在天衡100背离枢轮114的一端还连接有天权132。天权132连接于天衡100背离枢轮114的一端，天权132可以吊装在天衡100上。

根据本发明的一个实施例，在天衡100上的天权132与第一连接件108之间设置有天条134，天条134的一端连接于天衡100。

参见图8，在天衡100上还连接有天条134，其中，天条134设置于天权132与第一连接件108之间。天条134可以使用柔性件，也即，天条134的一端连接于天衡100，天条134连接于天衡100的位置位于天权132和第一连接件108之间。

在左天锁104上设置有第三转轴110，在第三转轴110上设置有扇形转动块112。如图7所示，扇形转动块112上形成有抵接面，由第一位置向第二位置，抵接面适于与铁拨牙118相抵接以使铁拨牙118经过扇形转动块112。

可以理解的是，当天衡100由第一位置向第二位置切换时，扇形转动块112上的抵接面能够与铁拨牙118相互抵接以使得铁拨牙118经过扇形转动块112而继续转动。也即，结合参见图2至图5，当天衡100由第一位置向第二位置切换时，扇形转动块112上的抵接面能够与铁拨牙118平滑过渡以使得铁拨牙118顺利地划过扇形活动块。

在本发明实施例中，水运仪象台还包括枢轮114，具体来说，枢轮114上还设置有36个受水壶116和36个铁拨牙118。受水壶116用于盛接清水以使得枢轮114受力能够发生转动。也即，当受水壶116中的水盛接到一定量后，枢轮114的重力变大，进而枢轮114能够在自身重力的作用下发生转动。

在枢轮114的端部还设置有铁拨牙118。当枢轮114转动时，枢轮114可以带动铁拨牙118动作。如前所述，随着枢轮114的转动，同时配合天衡100在第一位置和第二位置之间的切换，使得铁拨牙118可以与扇形转动块112上的抵接面相互接触以实现滑过扇形转动块112的目的。

右天锁120位于右侧，右天锁120的作用在于防止枢轮114反转，参见图2，右天锁120绕第四转轴122转动，为了实现对第四转轴122的固定，该类似钟表擒纵器原理的水运仪象台左右天锁结构还包括第二底板128，第四转轴122设置于第二底板128上。

在本发明实施例中，为了实现右天锁120对枢轮114的防止反转的作用，第四转轴122设置于第二底板128且第四转轴122位于靠近右天锁120背离枢轮114的一端。

可以理解的是，第四转轴122设置于右天锁120靠右的一端，这样一来，当铁拨牙118与右天锁120处于如图2所示的位置时，右天锁120处于第三位置。随着枢轮114的转动，枢轮114上的铁拨牙118将右天锁120顶起，此时右天锁120由第三位置向第四位置切换。当枢轮114上的铁拨牙118度过右天锁120的左端时，右天锁120由于重力的作用会由第四位置向第三位置切换。由于枢轮114的转动惯量较大，前一个铁拨牙118撞击到左天锁104时会发生激轮右回，也即，此时枢轮114处于如图6所示的状态，枢轮114上的铁拨牙118与右天锁120发生抵接作用，由此即可实现防止枢轮114继续反转的作用。

根据本发明的一个实施例，第二底板128上设置有第二限位块130，第二限位块130设置于右天锁120的上方，第二限位块130适于限制右天锁120与第二底板128的转动角度。

参见图1，为了实现对右天锁120与第二底板128的相对位置的限定，在第二底板128上还设置有第二限位块130。其中，第二限位块130设置于右天锁120的上方，具体来说，第二限位块130设置于右天锁120右端的上方，当右天锁120逆时针转动时，也即，当右天锁120由第三位置向第四位置切换时，右天锁120的右端与第二限位块130发生抵接作用，进而有效地实现了防止右天锁120继续转动的目的。

根据本发明的一个实施例，右天锁120由刚性材料制成。通过将右天锁120由刚性材料制成，能够有效地实现对铁拨牙118止转的作用。

下面就本发明实施例提供的类似钟表擒纵器原理的水运仪象台左右天锁结构的运动原理进行说明：

参照图8，向枢轮114中的受水壶116注水，此时，枢轮114处于如图2所示的状态，受水壶116盛满水后，枢轮114的重量变大，此时，枢轮114发生逆时针转动；

随着枢轮114的转动，位于如图2所示的最左侧的铁拨牙118慢慢推动扇形转动块112转动绕着第三转轴110转动，并慢慢切换至如图3所示的状态；

参见图4，枢轮114继续逆时针转动，并触发天衡100由第一位置切换至第二位置，天衡100绕着第一转轴102发生逆时针转动，此时，天衡100通过第一连接件108带动左天锁104围绕第二转轴106发生顺时针转动，同时，位于如图4所示的最右侧的枢轮114上的铁拨牙118将右天锁120顶起以使得右天锁120绕着第三转轴110发生顺时针转动；

参见图5，当位于如图5所示的最左侧的铁拨牙118滑过扇形转动块112时，位于如图5所示的最右侧的枢轮114上的铁拨牙118滑过右天锁120的最左端；

参见图6，当天衡100由第二位置切换至第一位置时，左天锁104也复位，枢轮114在左天锁104的作用下发生顺时针转动，也即，此时枢轮114在左天锁104的阻挡作用下发生“激轮右回”，同时，右天锁120的最左端与位于图6中最右侧的铁拨牙118发生抵接作用，防止枢轮114继续反转。

至此，一个完整的循环结束，随着向受水壶116中继续注水，枢轮114再安装上述流程循环。

综上所述，该类似钟表擒纵器原理的水运仪象台左右天锁结构通过设置可转动地左天锁104和右天锁120，使得枢轮114转动时，能够带动天衡100由第一位置向第二位置切换，当天衡100动作时，能够通过第一连接件108带动左天锁104动作，进而使得枢轮114上的铁拨牙118能够正向转动以经过扇形转动块112和右天锁120，当天衡100由第二位置恢复至第一位置时，右天锁120由第四位置向第三位置切换，此时铁拨牙118在右天锁120的限位作用下无法反转。当天衡100再次由第一位置向第二位置切换时，完成下一个动作循环。如此循环，实现了均匀速度的“停—动”相间的间歇运动，产生了与类似钟表擒纵器原理的效果。本发明进一步揭示了左天锁104和右天锁120发挥类似钟表擒纵器功能的工作原理和技术细节，为水运仪象台枢轮114的长期稳定的间歇控制提供了前提和基础，对水运仪象台复原工作具有建设性的意义。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。