專利名稱：曲柄連桿式磁動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種把永磁體磁場(chǎng)能量直接轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能量的裝置一曲柄連桿式磁動(dòng)機(jī)，在其輸出軸上可獲得能量，能帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)負(fù)載連續(xù)工作，屬于機(jī)械動(dòng)力領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
能源危機(jī)威脅著人類的發(fā)展和生存。開發(fā)使用新型廉價(jià)、安全、清潔能源意義重大。磁場(chǎng)是能量場(chǎng)，具有能量。磁體磁場(chǎng)不占據(jù)實(shí)體空間，易于長期保存并且在使用其能量時(shí)不產(chǎn)生污染。該磁動(dòng)機(jī)可以把永磁體磁場(chǎng)的能量直接轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，可直接帶動(dòng)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)負(fù)載。對(duì)新型無污染能源的開發(fā)應(yīng)用產(chǎn)生重要的影響，尤其對(duì)特殊場(chǎng)合下的能量供給和存儲(chǔ)等具有實(shí)際意義。該裝置的使用必將開拓稀土永磁材料應(yīng)用的新領(lǐng)域，對(duì)國防建設(shè)和國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，市場(chǎng)前景廣闊。

發(fā)明內(nèi)容
該裝置是一種以永磁體磁場(chǎng)能量為能源的動(dòng)力機(jī)，工作時(shí)可連續(xù)不斷地輸出扭矩，不需輸入其它能量，可以把磁鐵的磁能直接轉(zhuǎn)變成可用的機(jī)械能。工作可靠、無需維護(hù)，該磁動(dòng)機(jī)可直接帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)負(fù)載連續(xù)工作，例如發(fā)電機(jī)，泵或輪子等，用途廣泛。技術(shù)方案該磁動(dòng)機(jī)利用同性磁極相排斥，異性磁極相吸引，并在磁極間產(chǎn)生推力和拉力的磁現(xiàn)象，通過這種磁力驅(qū)動(dòng)滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換與輸出。該裝置主要由機(jī)架、磁輪、滑塊(活塞)、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪等組成。
四

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的A-A五具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖1本發(fā)明包括緊固螺母1、正時(shí)齒輪對(duì)2、機(jī)架3、軸頭4、曲軸軸承5、連桿6、 曲軸7、滑塊(活塞)8、永磁體9、轉(zhuǎn)筒10、瓦塊磁體11、轉(zhuǎn)筒軸12和轉(zhuǎn)筒軸承13等組成。 其中轉(zhuǎn)筒10由抗磁材料制成，在軸向每隔一定距離的圓周上鑲有瓦塊形永磁體11。該瓦塊形永磁體有兩種規(guī)格，一種為N極在瓦塊圓弧外側(cè)，另一種為N極在瓦塊圓弧內(nèi)側(cè)。兩種瓦塊磁鐵的幾何形狀、尺寸、性能相同。鑲瓦塊磁體圓周的數(shù)量取決于輸出功率(本實(shí)施方式用12個(gè))。在轉(zhuǎn)筒10每個(gè)鑲磁體的圓周上，兩種不同的瓦塊在周向上間隔排列，不同瓦塊端部之間留有與滑塊8直徑大體相當(dāng)?shù)拈g隙；在轉(zhuǎn)筒的一端還固定有正時(shí)齒輪2，整個(gè)轉(zhuǎn)筒通過兩端的軸承13支撐在機(jī)架3上并可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)筒10上每個(gè)鑲有磁體的圓周下方，于垂直于轉(zhuǎn)筒表面的方向上距轉(zhuǎn)筒表面適當(dāng)距離的位置處設(shè)置導(dǎo)軌(缸筒)，導(dǎo)軌內(nèi)有滑塊(活塞)可以上下自由滑動(dòng)；每一個(gè)滑塊頂端都鑲有一個(gè)永磁體，各滑塊上面向轉(zhuǎn)筒表面的磁體極性相同且滑塊的行程相等；所有導(dǎo)軌均在與轉(zhuǎn)筒軸線平行且通過軸線的同一面內(nèi)?；瑝K(活塞)以鉸接方式通過連桿與位于滑塊正下方水平曲軸上對(duì)應(yīng)的曲柄相連，如圖1所示。曲軸7兩端亦通過軸承5支撐在機(jī)架3上，固定在曲軸左端的小齒輪與固定在轉(zhuǎn)筒上的大齒輪正確嚙合保證了二者之間具有確定的位置關(guān)系。曲軸7具有這樣的結(jié)構(gòu)特征，如圖2所示，當(dāng)曲柄逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，從左到右曲軸上曲柄的相位依次落后30度；正時(shí)齒輪的安裝應(yīng)滿足這樣的條件，當(dāng)左邊第一個(gè)滑塊在上極限位置時(shí)，必須正對(duì)上方兩個(gè)不同極性瓦塊磁體之間的間隙。此時(shí)若曲軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊將受到即將轉(zhuǎn)到其上方的同性磁極的推力，推動(dòng)滑塊向下運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)曲軸逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)該滑塊運(yùn)動(dòng)到下極限位置時(shí)，上方的同性磁極剛好轉(zhuǎn)過，此時(shí)滑塊正對(duì)的又是兩個(gè)不同極性瓦塊磁體之間的間隙， 向下的推力達(dá)到最??；根據(jù)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，接下滑塊來將向上移動(dòng)，將受到即將轉(zhuǎn)到其上方的異性磁極的吸引力。也就是說，滑塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)受到推力，向上運(yùn)動(dòng)時(shí)受到引力。如此，該滑塊就在其上方交變磁力的作用下實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。顯然，滑塊完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期(一次往復(fù))，上方的轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)過90度。曲軸與轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速比(傳動(dòng)比)為4 1，這種固定的比例關(guān)系是由正時(shí)齒輪對(duì)2來實(shí)現(xiàn)的。由于有多個(gè)滑塊(活塞)同時(shí)工作，保證了曲軸得連續(xù)平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)。例如，當(dāng)左邊第一個(gè)滑塊在上極限位置時(shí)，受到的吸引力最小并開始受到推力，但此時(shí)后面第二、第三、第四、第五、第六個(gè)滑塊均受到引力，同時(shí)第七、第八、第九、 第十、第十一個(gè)滑塊均受到推力，這些力作用的效果是共同在同一曲軸上產(chǎn)生一個(gè)足夠大的逆時(shí)針力矩使曲軸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)通過齒輪帶動(dòng)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)筒上瓦塊磁體極性的變換，這樣就實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，把永磁能直接轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。在轉(zhuǎn)筒上可獲得轉(zhuǎn)速和扭矩輸出。實(shí)施例2為獲得更大的輸出功率或扭矩，可以在轉(zhuǎn)筒周邊的其他位置上繼續(xù)構(gòu)造與實(shí)施例 1相同的機(jī)構(gòu)，用多個(gè)曲軸共同驅(qū)動(dòng)一個(gè)轉(zhuǎn)筒，獲得大功率與高扭矩。
權(quán)利要求
1.曲柄連桿式磁動(dòng)機(jī)包括緊固螺母1、正時(shí)齒輪對(duì)2、機(jī)架(包括導(dǎo)軌)3、軸頭4、曲軸軸承5、連桿6、曲軸7、滑塊(活塞)8、永磁體9、轉(zhuǎn)筒10、瓦塊磁體11、轉(zhuǎn)筒軸12和轉(zhuǎn)筒軸承13等組成。整個(gè)轉(zhuǎn)筒通過兩端的軸承13支撐在機(jī)架3上并可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。曲軸7兩端亦通過軸承5支撐在機(jī)架3上，固定在曲軸左端的小齒輪與固定在轉(zhuǎn)筒上的大齒輪能正確嚙合。
2.曲柄連桿式磁動(dòng)機(jī)，其特征在于轉(zhuǎn)筒10由抗磁材料制成，在軸向每隔一定距離的圓周上鑲有瓦塊形永磁體11。該瓦塊形永磁體有兩種規(guī)格，一種為N極在瓦塊圓弧外側(cè)，另一種為N極在瓦塊圓弧內(nèi)側(cè)。兩種瓦塊磁鐵的幾何形狀、尺寸、性能相同。鑲瓦塊磁體圓周的數(shù)量取決于輸出功率。在轉(zhuǎn)筒10每個(gè)鑲磁體的圓周上，兩種不同的瓦塊在周向上間隔排列，不同瓦塊端部之間留有與滑塊8直徑大體相當(dāng)?shù)拈g隙，相鄰?fù)邏K圓周上的瓦塊之間有一定相位差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的曲柄連桿式磁動(dòng)機(jī)，其特征在于曲軸7兩端亦通過軸承 5支撐在機(jī)架3上。曲軸與轉(zhuǎn)筒軸在同一平面內(nèi)且相互平行。曲軸7具有這樣的結(jié)構(gòu)特征， 如圖2所示，當(dāng)曲柄逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，從左到右曲軸上曲柄的相位依次落后相同角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的曲柄連桿式磁動(dòng)機(jī)，正時(shí)齒輪的安裝應(yīng)滿足這樣的條件， 當(dāng)左邊第一個(gè)滑塊在上極限位置時(shí)，必須正對(duì)上方兩個(gè)不同極性瓦塊磁體之間的間隙。此時(shí)若曲軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊將受到即將轉(zhuǎn)到其上方的同性磁極的推力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的曲柄連桿式磁動(dòng)機(jī)，在轉(zhuǎn)筒10上每個(gè)鑲有磁體的圓周下方，于垂直于轉(zhuǎn)筒表面的方向上距轉(zhuǎn)筒表面適當(dāng)距離的位置處設(shè)置導(dǎo)軌(缸筒)，導(dǎo)軌內(nèi)有滑塊(活塞)可以上下自由滑動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的曲柄連桿式磁動(dòng)機(jī)，每一個(gè)滑塊頂端都鑲有一個(gè)永磁體， 各滑塊上面向轉(zhuǎn)筒表面的永磁體極性相同且滑塊的行程相等；所有導(dǎo)軌均在與轉(zhuǎn)筒軸線平行且通過軸線的同一面內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的曲柄連桿式磁動(dòng)機(jī)，滑塊(活塞)7以鉸接方式通過連桿與位于滑塊正下方水平曲軸上對(duì)應(yīng)的曲柄相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的曲柄連桿式磁動(dòng)機(jī)，每個(gè)滑塊完成一個(gè)運(yùn)動(dòng)周期(一次往復(fù))，其上方的轉(zhuǎn)筒正好轉(zhuǎn)過兩個(gè)瓦塊。這種固定的比例關(guān)系是由正時(shí)齒輪對(duì)2來保證。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的曲柄連桿式磁動(dòng)機(jī)，為獲得更大的輸出功率或扭矩，可以在轉(zhuǎn)筒周邊的其他位置上繼續(xù)構(gòu)造與實(shí)施例1相同的機(jī)構(gòu)，用多個(gè)曲軸共同驅(qū)動(dòng)同一個(gè)轉(zhuǎn)筒O
全文摘要
該裝置是一種以永磁體磁場(chǎng)能量為能源的動(dòng)力機(jī)，工作時(shí)可連續(xù)不斷地輸出扭短，不需輸入其它能量，可以把磁鐵的磁能直接轉(zhuǎn)變成可用的機(jī)械能。工作可靠、無需維護(hù)，該磁動(dòng)機(jī)可直接帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)負(fù)載連續(xù)工作，例如發(fā)電機(jī)，泵或輪子等，用途廣泛。該磁動(dòng)機(jī)利用同性磁極相排斥，異性磁極相吸引，并在磁極間產(chǎn)生推力和拉力的磁現(xiàn)象，通過這種磁力驅(qū)動(dòng)滑塊往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換與輸出。該裝置主要由機(jī)架、磁輪、滑塊(活塞)、連桿、曲軸、正時(shí)齒輪等組成。
文檔編號(hào)H02N11/00GK102195529SQ20101011764
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月4日
發(fā)明者劉國柱, 汪建新 申請(qǐng)人:劉國柱, 汪建新