气垫活塞4以及励磁极5三者分上中下固定在活塞杆3上形成能够在内燃气缸1和气垫缸6以及磁电机11内同步自由上下滑动的结构；所述的励磁极5是由圆钢套5-1和均匀固定在圆钢套外周的2N片弧形的强磁体5-2组成，2N片强磁体5_2按N极S极交替分布，2N片强磁体5-2的高度为内燃活塞2的最大行程的两倍，圆钢套5-1的管壁设置有顶丝5-3 ;所述的气垫缸6上端设有法兰6-1，气垫缸6的底部有中心通孔，通孔内制有环形槽并嵌装密封圈6-3用于与活塞杆3动配合将气垫缸封闭，在气垫缸6上设置有进气电磁阀7和排气电磁阀8,排气电磁阀8依次与压力传感器9、稳压缸10连接，压力传感器9与PLC编程器17连接控制进气电磁阀7使稳压缸10内经常保持2 — 3Kg/cm2的压力，排气电磁阀9由PLC编程器17控制切换气垫缸6与稳压缸10的气体通路。
[0019]如图2、3所示:所述的磁电机11是由定子a和转子b组成:定子a是由具有高导磁的圆管状的磁芯a-Ι、嵌装在磁芯a-Ι内外凸极上的短路线圈a_2和发电线圈a_3以及分布在磁芯a-Ι两个端轴a_4上的轴承a_5组成；在磁芯a_l中部的内外周均布有若干凸极且内外凸极呈同向的空间偏角分布，这个偏角是为了保证磁电机11的转子b能够始终是一个方向旋转，在磁芯a-Ι的若干内凸极上均套装有短路线圈a-2以及套装在若干外凸极上的发电线圈a-3，其中若干内凸极上的短路线圈a-2使用电阻率较高的导线间隔绕制；夕卜凸极上的发电线圈a-3使用漆包线绕制，外凸极上的发电线圈a-3还作为可逆直线电动机的励磁线圈使用，由启动电路15控制将蓄电池18的电能接入使磁芯a-Ι与励磁极5形成直线电动机工作状态为发动机提供初始启动的动力，发动机启动完成后由PLC编程器18切换将直线电动机的工作状态转为直线发电机的工作状态为外界输出电能，并经整流电路16为蓄电池18充电；所述的转子b由圆筒b-1和分布在圆筒b-1内壁的2N圆弧形强磁体b_2组成，转子b的两端为轴承孔，转子b与分布在磁芯a-Ι两端的轴承a-5配合形成具有一定气隙的并能够转动磁电机11。
[0020]如图1所示:所述的磁性传感器12固定在的磁芯a-Ι的轴端a_4的一端并与磁电机11的转子b外壁非接触为PLC编程器17提供信号操纵排气电磁阀8开启或者关闭；所述的磁性传感器13和14分别固定在磁芯a-Ι上下两轴端a-4的外壁，它通过检测励磁极5的位置来确定内燃活塞2的上下止点，它与检测转子b偏转角度的磁性传感器12的工作点一致。
【主权项】
1.一种内燃电磁旋转发动机，包括:内燃气缸(1)、设置在内燃气缸(1)顶部的，为其提供燃气的电动进气门(1-1)、点火装置(1-2)、套装在内燃气缸(1)中的内燃活塞(2)、固定在内燃活塞(2)中心的活塞杆(3)、固定的活塞杆(3)中部和下端气垫活塞(4)和励磁极(5)、与内燃气缸(1)的底部通过法兰(1-4)和上法兰(6-1)连接气垫缸(8)、与气垫缸(6)连接的磁电机(11)、设置在气垫缸(6)外的与之连通的稳压缸(9)、为磁电机(11)供电和输出电能的启动电路(15)和整流电路(16)、固定在磁电机(11)定子(a)上的，与磁电机(11)的转子(b)非接触的磁性传感器(12)、固定在磁电机(11)定子(a)两端的用于检测内燃活塞(2)上下止点位置的磁性传感器(13)和(14)与压力传感器(10)、磁性传感器(12)、(13)、(14)连接的，为整机提供程序控制的PLC编程器(17)、蓄电池(18);其特征在于:所述的内燃活塞(2)和气垫活塞(4)以及励磁极(5)三者与内燃气缸(1)和气垫缸(6)以及磁电机(11)对应套装，内燃活塞(2)和气垫活塞(4)以及励磁极(5)三者分上中下固定在活塞杆(3)上形成能够在内燃气缸(1)和气垫缸￠)以及磁电机(11)内同步自由上下滑动的结构；所述的励磁极(5)是由圆钢套(5-1)和均匀固定在圆钢套外周的2N片弧形的强磁体(5-2)组成，2N片强磁体(5-2)按N极S极交替分布，2N片强磁体(5_2)的高度为内燃活塞⑵的最大行程的两倍，圆钢套(5-1)的管壁设置有顶丝(5-3);所述的气垫缸(6)上端设有法兰￠-1)，气垫缸￠)的底部为中心通孔，通孔内制有环形槽并嵌装密封圈(6-2)用于与活塞杆(3)动配合将气垫缸封闭，在气垫缸(6)上设置有进气电磁阀(7)和排气电磁阀(8);排气电磁阀(8)依次与压力传感器(9)、稳压缸(10)连接，压力传感器(9)与PLC编程器(17)连接控制进气电磁阀(7)使稳压缸(10)内经常保持2 — 3Kg/cm2的压力，排气电磁阀(9)由PLC编程器(17)控制切换气垫缸(6)与稳压缸(10)的气体通路。2.根据权利要求1所述的内燃电磁旋转发动机，其特征在于:所述的磁电机(11)是由定子(a)和转子(b)组成:定子(a)是由具有高导磁的圆管状的磁芯(a-Ι)、嵌装在磁芯(a-Ι)内外凸极上的短路线圈(a-2)和发电线圈(a-3)以及分布在磁芯(a_l)两个端轴(a-4)上的轴承(a-5)组成；在磁芯(a_l)中部的内外周均布有若干凸极且内外凸极呈同向的空间偏角分布，在磁芯(a-Ι)的若干内凸极上均套装有短路线圈(a-2)以及套装在若干外凸极上的发电线圈(a_3)，其中若干内凸极上的短路线圈(a-2)使用电阻率较高的导线间隔绕制；外凸极上的发电线圈(a_3)使用漆包线绕制，外凸极上的发电线圈(a-3)还作为可逆直线电动机的励磁线圈使用，由启动电路(15)控制将蓄电池(18)的电能接入使磁芯(a-Ι)与励磁极(5)形成直线电动机工作状态为发动机提供初始启动的动力，发动机启动完成后由PLC编程器(18)切换将直线电动机的工作状态转为直线发电机的工作状态为外界输出电能，并经整流电路(16)为蓄电池(18)充电；所述的转子(b)由圆筒(b-Ι)和分布在圆筒(b-Ι)内壁的2N圆弧形强磁体(b-2)组成，转子(b)的两端为轴承孔，转子(b)与分布在磁芯(a-Ι)两端的轴承(a_5)配合形成具有一定气隙的并能够转动磁电机(11)。3.根据权利要求1所述的内燃电磁旋转发动机，其特征在于:所述的磁性传感器(12)固定在的磁芯(a-Ι)的轴端(a-4)的一端并与磁电机(11)的转子(b)外壁非接触为PLC编程器(17)提供信号操纵排气电磁阀(8)开启或者关闭。4.根据权利要求1所述的内燃电磁旋转发动机，其特征在于:所述的磁性传感器(13)和(14)分别固定在磁芯(a-Ι)上下两轴端(a-4)的外壁，它通过检测励磁极(5)的位置来确定内燃活塞(2)的上下止点，它与检测转子(b)偏转角度的磁性传感器(12)的工作点一 bo V^-r*
【专利摘要】本发明公开一种内燃电磁旋转发动机，它是将内燃活塞、气垫活塞、励磁极三者固定在同一根轴上并与内燃气缸、气垫缸、磁电机三者对应套装。内燃活塞在气缸中膨胀下行推动气垫活塞和励磁极同步下行将热能转化为压缩空气能和电磁能；压缩空气能作为内燃活塞上行时的储备能量；励磁极与磁电机的定子切割磁力线，使分布在磁电机磁芯内凸极上的短路线圈在励磁极上下行的过程中产生交变的磁通，这个交变的磁通与磁电机的转子内分布的永磁极作用使转子作同步转动。将内燃活塞往返运动直接转化为磁电机的旋转运动并由磁电机对外输出动力，具有结构紧凑、没有亢长的动力传输链、效率高。
【IPC分类】F02B75/40, H02K7/18, F02D43/00
【公开号】CN105275610
【申请号】CN201410251352
【发明人】徐建宁
【申请人】徐建宁
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2014年6月6日