[實用新型]一種水運渾象儀樞輪動力控制系統

有效

• 申請號: 201420397875.5
• 申請日: 2014-07-17
• 公開（公告）號: CN204099531U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: 羅寶琪;羅明;王世桐
• 申請（專利權）人: 天津璣衡科技有限公司
• 主分類號: F16H37/12
• 分類號: F16H37/12;G09B27/06
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 范建良

技術領域

本實用新型屬于對中國科學文化遺產的研究技術領域，破譯“宋代水運渾象儀”科學運轉之迷揭示了中國古代科學技術文明的真實性，并科學破譯了“樞輪”運行的科學之謎，特別是涉及一種水運渾象儀樞輪動力控制系統。?

背景技術

中國古代科學技術和機械制造長期處于世界領先地位，據史料記載自漢唐以來就已經出現“水運輪”和“水運渾象”的文字記載，直至宋代的蘇頌創造了世界第一架精準的天文鐘“水運渾象儀”。?

水運渾象儀是北宋元祐年間(1086～1093)設計的一座大型天文儀器，集計時、觀測、天體演示為一體，是中國古代罕見的大規模的科技杰作，它凝聚了中國古代科學技術在達到頂峰時期的天文歷算、冶金鑄造、機械工藝、建筑工程等多方面的多項成果，為中國古代具有代表性的重大發明創造。水運渾象儀主要用于科學普及，可以展示中國古代天文學和機械技術的偉大成就，對它的研究可以揭示其背后的科學思想，弘揚中華傳統科技文明，具有一定的社會效益。?

在“欽定四庫全書”的新儀象法要中詳細的記載了“水運渾象儀”的圖文史料。為此，中外學者做了大量的考證和復原，歷時長達半個多世紀，尤其是新中國成立以后，中國歷史博物館的王振澤先生、中國科技大學的李志超教授、管學成等諸先生做了大量的科學的研究與考證。尤其是近五十年中國的臺灣、日本及海內外的學者、專家采用了試驗考古手段，還復原了1:1、1:3、1:5等多臺復原的儀器，均存在長時間運轉或者精準運轉的問題。文獻記載，1:1的“水運渾象儀”高達12米之巨。中國科技大學的李志超先生在《中國古代天文鐘的歷史》水運儀像志一書中指出“天衡關鎖是極盡精細之作。今人困惑之處是左天鎖之用在邏輯上不通，也是各家失敗的關鍵”。需要說明書的：經考證古代文獻《新儀象法要》中所述的“左天鎖”實際上是“右天鎖”，屬于筆誤，本申請按照“右天鎖”進行的論述；所以至今尚無科學譯注和科學解釋。是水運渾象儀研究的空白。其中關鍵樞輪控制系統的科學復原存在較大的困惑。?

《新儀象法要》里對樞輪控制系統的工作過程有記載：“受水壺之東與鐵樞權格叉相對，格叉以距受水壺，壺虛即為格叉所格，所以能受水，水實即格叉不能勝壺，故格叉?落，格叉落即壺側鐵拔牙擊開天衡關舌，制動天條，天條動則天衡起，發動天衡關，左天鎖開即放樞輪一輻過。”可見，樞輪控制系統是一個精密的聯動控制系統。樞輪控制系統的重要作用：是控制樞輪作準確、穩定、長久等時脈沖運行，輸出動力，為整個“水運渾象儀”提供動力。?

近年來公開一種用于水運渾象儀的樞輪控制系統結構，專利申請號為2011110375056.1的研究資料公示，發現考證有誤，與科學復原尚有差距；上述情況也應屬于最新技術背景。?

而“水運渾象儀”的核心技術是長久、穩定、均勻準確的脈動運行，那么何為長久穩定何為均勻脈動根據文獻記載和前輩學者的研究成果，早已確立了“樞輪”上均布36只水斗(受水壺)，這是學界公認的也是符合文獻記載的。設：每斗水充滿時間25秒，那么運轉一周需要15分鐘，控制36次，1小時動力控制系統需要動作144次，也就說24小時需要控制3456次，每周24192次，每月96768次。因此這個需要就成了科學復原的難題和核心技術。至今未能突破。所以，由樞輪所驅動的“渾天儀”、“渾象儀”以及報時機構就根本實現不了同步天體運行、星相測算，報時計刻準確的功能。?

另外，樞輪運行的速度上還應當實現一定范圍內的有效控制(即變速、調整或如鐘表的快慢調整功能)就無法實現精準運行，尤其在室外天氣下，氣候變化的影響都造成“水運渾象儀”運轉的科學性。而本申請解決了上述的技術問題，達到了十萬次運行無控制故障。?

在本申請文件中主要的部件名稱采用古文獻記載的、古今中外公認，而且共用的名稱。例如樞輪、受水壺、天衡、天條，關舌、左右天鎖、兔頭、鐵撥牙、格叉等等。?

發明內容

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種揭示了中國古代水運渾象儀樞輪動力控制系統。?

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：一種水運渾象儀樞輪動力控制系統，主要包括樞輪架、樞輪機構、鐵撥牙、格叉控制機構、天衡關舌控制機構、左天鎖和常開式右天鎖以及平水壺；?

其中所述的樞輪架包括有一組左天柱和一組右天柱；所述左天柱和右天柱均包括兩個前天柱和后天柱，以及連接前天柱和后天柱的側梁；左天柱和右天柱上端部之間連接有一組上橫梁；左天柱和右天柱中部連接有一組下橫梁；上橫梁和下橫梁之間連接有中?立柱；所述的左天柱和中立柱分別與上橫梁之間連接有左斜梁和右斜梁；?