专利名称：一种单筒永磁体转动屏蔽的发电装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种单筒永磁体转动屏蔽的发电装置，本发明包括一个筒形永磁 体，所述永磁体包括一个外柱面磁极和一个内柱面磁极；筒形永磁体上罩设转动屏蔽体 组件，屏蔽体组件中的内弧屏蔽板与内柱面磁极对应设置，屏蔽体组件中的外弧屏蔽板 与外柱面磁极对应设置；沿筒形永磁体的上端面圆周等距设置多个感应发电装置。
背景技术：
中国专利01139883.3公开了一种永磁感生发电装置，有发电线圈及永久磁体， 所述的永久磁体是一个水平安装的圆盘式永久磁体，该永久磁体通过一个中心立柱与底 座固定，该永久磁体的外面罩装一个旋转式磁屏蔽罩，该磁屏蔽罩通过轴承与中心立柱 安装，该磁屏蔽罩上设有多个磁能释放窗口，该磁屏蔽罩底部装有从动皮带轮，所述的 底座上设置有一个驱动电机，该驱动电机上装有拖动皮带轮，该拖动皮带轮与从动皮带 轮皮带传动，所述的发电线圈安装在永久磁体一侧。该专利的屏蔽结构不适用筒形永磁 体。因此，需要提供一种单筒永磁体转动屏蔽的发电装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种单筒永磁体转动屏蔽的发电装置，本发明包括一个 筒形永磁体，所述永磁体包括一个外柱面磁极和一个内柱面磁极；筒形永磁体上罩设转 动屏蔽体组件，屏蔽体组件中的内弧屏蔽板与内柱面磁极对应设置，屏蔽体组件中的外 弧屏蔽板与外柱面磁极对应设置；沿筒形永磁体的上端面圆周等距设置多个感应发电装 置；本发明利用屏蔽体组件的连续旋转而使筒形永磁体的磁场强度不断变化，感应发电 装置感应发电。本发明的目的是由下述技术方案实现的一种单筒永磁体转动屏蔽的发电装 置，有一个机架，所述机架中心设有一个竖直转动轴；与竖直转动轴同圆心设置一个筒 形永磁体，所述筒形永磁体包括一个外柱面磁极、一个内柱面磁极；所述筒形永磁体上 罩设一转动屏蔽体组件，所述转动屏蔽体组件包括呈轴对称设置的一对圆弧形屏蔽体、 转动托盘、外托环；所述圆弧形屏蔽体通过转动托盘与竖直转动轴固定安装；所述圆 弧形屏蔽体断面呈门形，包括内弧屏蔽板、外弧屏蔽板、桥接导磁板；所述内弧屏蔽板 与所述内柱面磁极对应设置，所述外弧屏蔽板与所述外柱面磁极对应设置；所述筒形永 磁体的下端面上设置环形导磁片，所述内弧屏蔽板下端与所述环形导磁片的内沿导磁连 接，所述外弧屏蔽板下端与所述环形导磁片的外沿导磁连接；沿所述筒形永磁体的上端 面圆周等距设置多个感应发电装置；有一个动力输入轮固定在所述竖直转动轴上。本发明与已有技术相比具有如下优点 1、本发明的圆弧形屏蔽体与筒形永磁体同圆心等距安装，受力均勻，旋转运动 时不受磁场的干扰，只需输入较小的功率，便可实现环绕筒形永磁体转动，从而实现在 筒形永磁体的不同区域改变其磁场强度的效果。
2、本发明的圆弧 形屏蔽体采用一片硅钢板材卷绕成坯料，使用切裁成形工艺生 产，由于该成型工艺在加工的过程中没有切断金属材料特有的纤维状组织，保持了该组 织的连续性，因此，具有优异的导磁性能，屏蔽效果好。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意2是本发明的纵剖结构示意3是本发明的筒形永磁体结构示意4是本发明的转动屏蔽体组件结构示意5是本发明的内(外)弧屏蔽板断面6是本发明的机架的围板结构示意7是本发明的导磁芯体结构示意8是本发明的感应发电装置布置示意图
具体实施例方式实施例一参见图1、图2、图3、图4(图1是取掉机架的顶板和围板的情况)，本发明的 单筒永磁体转动屏蔽的发电装置，有一个机架1，所述机架中心设有一个竖直转动轴2; 与竖直转动轴同圆心设置一个筒形永磁体3，所述筒形永磁体包括一个外柱面磁极、一个 内柱面磁极；所述筒形永磁体上罩设一转动屏蔽体组件4，所述转动屏蔽体组件包括呈 轴对称设置的一对圆弧形屏蔽体5、转动托盘6、外托环7;所述圆弧形屏蔽体通过转动 托盘与竖直转动轴固定安装；所述圆弧形屏蔽体断面呈门形，包括内弧屏蔽板、外弧屏 蔽板、桥接导磁板503;所述内弧屏蔽板与所述内柱面磁极对应设置，所述外弧屏蔽板 与所述外柱面磁极对应设置；所述筒形永磁体的下端面上设置环形导磁片8，所述内弧 屏蔽板下端与所述环形导磁片的内沿导磁连接，所述外弧屏蔽板下端与所述环形导磁片 的外沿导磁连接；沿所述筒形永磁体的上端面圆周等距设置多个感应发电装置9;有一 个动力输入轮10固定在所述竖直转动轴上。参见图2，在本实施例中，所述机架1包括顶板101、底座板102和中部的围板 103；所述顶板与底座板为圆盘形，所述围板为筒形，都由不导磁材料制作。所述围板上 也可以设置多个圆孔，在发电装置工作时起到散热的作用(如图6所示)。在本实施例中，竖直转动轴2是由不导磁材料(例如铝合金、不锈钢)制作，竖 直转动轴通过轴承与机架的顶板和底座板转动安装，安装方式是常规的技术手段，不详 细描述。参见图3，在本实施例中，筒形永磁体3采用钕铁硼材料，是一个圆筒形状的永 磁体，包括外柱面磁极301、内柱面磁极302、圆环形上端面303、圆环形下端面；永磁 体采用沿柱面方向(或称径向)充磁工艺制作，所述永磁体的外柱面磁极为N极、内柱面 磁极为S极，或者相反设置。筒形永磁体的下端面与一磁体托架104固定在一起，磁体 托架采用不导磁材料制作，所述筒形永磁体通过定位销105和粘接剂与磁体托架固定。
参见图2、图4，在本实施例中，为了提高圆弧形屏蔽体5的整体性和刚性，所 述圆弧形屏蔽体的外弧屏蔽板501下端部设置外托环7，所述外弧屏蔽板与该外托环固 定；所述圆弧形屏蔽体的内弧屏蔽板502下端部设置转动托盘6，所述内弧屏蔽板与该转 动托盘固定。所述转动托盘由不导磁材料制作，转动托盘固定安装在所述竖直转动轴2 上。竖直转动轴的上端固定安装有一个动力输入轮10，本实施例中动力输入轮采用皮带 轮。本实施例可以外设一个驱动电机与该皮带轮动力连接，驱动转动屏蔽体组件连续转 动(图中没有显示)。 参见图3、图4、图5，在本实施例中，所述圆弧形屏蔽体5中的内弧屏蔽板502 是一个薄壳结构，呈圆弧板形状，内弧屏蔽板的曲率半径小于筒形永磁体3的内柱面磁 极302的曲率半径，内弧屏蔽板(横)断面弧长对应的圆心角a可以在60° -90°范围内 选取，本实施例最佳的取值为90° ；所述圆弧形屏蔽体5中的外弧屏蔽板501是一个薄 壳结构，呈圆弧板形状，外弧屏蔽板的曲率半径大于筒形永磁体的外柱面磁极301的曲 率半径，外弧屏蔽板(横)断面弧长对应的圆心角a可以在60° -90°范围内选取，本实 施例最佳的取值为90°。圆弧形屏蔽体中的内弧屏蔽板与筒形永磁体同圆心设置，圆弧 形屏蔽体中的外弧屏蔽板与筒形永磁体同圆心设置。在本实施例中，圆弧形屏蔽体采用多层硅钢片叠压结构，所述多层硅钢片叠压 结构由一硅钢金属组织连续延伸的硅钢薄板材构成，所述圆弧形屏蔽体的厚度为0.5-15 毫米范围内，最优选的厚度是3mm;所述硅钢片叠压结构的硅钢片层数为3-70层范围 内，最优选的层数是10层；所述硅钢片的厚度在0.1 1.5mm范围内，最优选的厚度是 0.3mm。具体的制作方式是将一具有足够长度的硅钢薄板材使用模具卷绕成多层的圆筒 形坯料，然后使用切裁成形工艺切裁成如图4所显示的形状，由于该成型工艺在加工的 过程中没有切断金属材料特有的纤维状组织，因此，具有优异的导磁性能。还可以将一 具有足够长度的硅钢薄板材使用圆筒形模具卷绕成多层的中空筒形坯料，然后使用切裁 成形工艺切裁成如图4所显示的形状。在本实施例中，所述圆弧形屏蔽体中的内弧屏蔽板与所述永磁体的内柱面磁极 同圆心等距设置，所述内弧屏蔽板与所述的内柱面磁极之间的相对转动间隙为0.5-3毫米 范围内，最优选的相对转动间隙是1毫米；所述圆弧形屏蔽体中的外弧屏蔽板与所述永 磁体的外柱面磁极同圆心等距设置，所述外弧屏蔽板与所述的外柱面磁极之间的相对转 动间隙为0.5-3毫米范围内，最优选的相对转动间隙是1毫米。参见图2，在本实施例中，所述筒形永磁体的下端面上设置环形导磁片8，所述 环形导磁片位于所述磁体托架104与所述机架的底座板102之间。环形导磁片采用多层 硅钢片叠压而成，环形导磁片厚度为0.5-15毫米范围内，最优选的厚度是3mm;所述硅 钢片叠压结构的硅钢片层数为3-70层范围内，最优选的层数是10层；所述硅钢片的厚度 在0.1 1.5mm范围内，最优选的厚度是0.3mm。所述内弧屏蔽板下端与所述环形导磁 片的内沿导磁连接，所述外弧屏蔽板下端与所述环形导磁片的外沿导磁连接，形成封闭 的导磁通路。筒形永磁体、磁体托架、环形导磁片与机架的底座板固定在一起。参见图2、图7、图8，在本实施例中，沿所述筒形永磁体的上端面圆周等距设 置多个感应发电装置9 (本实施例设置4个感应发电装置)，该感应发电装置设置在所述机 架的顶板101上。所述感应发电装置包括导磁芯体901、导磁芯体上设置发电线圈、电能输出电路。在本实施例中，所述导磁芯体901断面呈门形，包括内弧导磁板911、外弧导磁 板912、导磁连接板913。所述导磁芯体的内弧导磁板是一个薄壳结构，呈圆弧板形状， 内弧导磁板的曲率半径小于圆弧形屏蔽体中内弧屏蔽板的曲率半径，内弧导磁板(横)断 面弧长对应的圆心角a可以在60° -90°范围内选取，本实施例最佳的取值为90° ；所 述导磁芯体的外弧导磁板是一个薄壳结构，呈圆弧板形状，外弧导磁板的曲率半径大于 圆弧形屏蔽体的外弧屏蔽板的曲率半径，外弧导磁板(横)断面弧长对应的圆心角a可以 在60° -90°范围内选取，本实施例最佳的取值为90°。导磁芯体的内弧导磁板与筒形 永磁体同圆心设置，导磁芯体的外弧导磁板与筒形永磁体同圆心设置。参见图2、图7、图8，在本实施例中，所述内弧导磁板911与所述内柱面磁极 302对应设置，所述外弧导磁板912与所述外柱面磁极301对应设置。内弧导磁板的下端 延伸至筒形永磁体的圆环形下端面，外弧导磁板的下端延伸至筒形永磁体的圆环形下端 面。所述内弧导磁板和筒形永磁体的内柱面磁极之间是圆弧形屏蔽体的内弧屏蔽板，所 述外弧导磁板和筒形永磁体的外柱面磁极之间是圆弧形屏蔽体的外弧屏蔽板；当屏蔽体 组件以一定转速连续旋转时，发电线圈周围的磁场强度将连续变化，发电线圈将感应发 电。本实施例公开的技术方案是立式方案，竖直转动轴按竖直方向设置；本发明还 可以设计成卧式方案，在卧式方案中，竖直转动轴按水平方向设置，其它零件的连接关 系不变。
权利要求
1.一种单筒永磁体转动屏蔽的发电装置，有一个机架，其特征在于所述机架中心 设有一个竖直转动轴；与竖直转动轴同圆心设置一个筒形永磁体，所述筒形永磁体包括 一个外柱面磁极、一个内柱面磁极；所述筒形永磁体上罩设一转动屏蔽体组件，所述转 动屏蔽体组件包括呈轴对称设置的一对圆弧形屏蔽体、转动托盘、外托环；所述圆弧形 屏蔽体通过转动托盘与竖直转动轴固定安装；所述圆弧形屏蔽体断面呈门形，包括内弧 屏蔽板、外弧屏蔽板、桥接导磁板；所述内弧屏蔽板与所述内柱面磁极对应设置，所述 外弧屏蔽板与所述外柱面磁极对应设置；所述筒形永磁体的下端面上设置环形导磁片， 所述内弧屏蔽板下端与所述环形导磁片的内沿导磁连接，所述外弧屏蔽板下端与所述环 形导磁片的外沿导磁连接；沿所述筒形永磁体的上端面圆周等距设置多个感应发电装 置；有一个动力输入轮固定在所述竖直转动轴上。
2.根据权利要求1所述的单筒永磁体转动屏蔽的发电装置，其特征在于所述圆弧 形屏蔽体中的内弧屏蔽板断面弧长对应的圆心角为60° -90° ；所述圆弧形屏蔽体中的外 弧屏蔽板断面弧长对应的圆心角为60° -90°。
3.根据权利要求2所述的单筒永磁体转动屏蔽的发电装置，其特征在于所述圆弧 形屏蔽体采用多层硅钢片叠压结构，所述多层硅钢片叠压结构由一硅钢金属组织连续延 伸的硅钢薄板材构成。
4.根据权利要求3所述的单筒永磁体转动屏蔽的发电装置，其特征在于所述圆弧 形屏蔽体的厚度为0.5-15毫米，所述硅钢片叠压结构的硅钢片层数为3-70层。
5.根据权利要求4所述的单筒永磁体转动屏蔽的发电装置，其特征在于所述内弧 屏蔽板与所述的内柱面磁极之间的相对转动间隙为0.5-3毫米；所述外弧屏蔽板与所述的 外柱面磁极之间的相对转动间隙为0.5-3毫米。
6.根据权利要求1或5所述的单筒永磁体转动屏蔽的发电装置，其特征在于所述感 应发电装置包括导磁芯体，所述导磁芯体上设置发电线圈。
7.根据权利要求6所述的单筒永磁体转动屏蔽的发电装置，其特征在于所述导磁 芯体断面呈门形，包括内弧导磁板、外弧导磁板、导磁连接板。
8.根据权利要求7所述的单筒永磁体转动屏蔽的发电装置，其特征在于所述内弧 导磁板与所述内柱面磁极对应设置，所述外弧导磁板与所述外柱面磁极对应设置。
全文摘要
本发明涉及一种单筒永磁体转动屏蔽的发电装置，有一个机架，机架中心设有一个竖直转动轴；与竖直转动轴同圆心设置一个筒形永磁体，筒形永磁体上罩设一转动屏蔽体组件，转动屏蔽体组件中的圆弧形屏蔽体通过转动托盘与竖直转动轴固定安装；圆弧形屏蔽体断面呈冂形，包括内弧屏蔽板、外弧屏蔽板、桥接导磁板；筒形永磁体的下端面上设置环形导磁片，内弧屏蔽板下端与环形导磁片的内沿导磁连接，外弧屏蔽板下端与环形导磁片的外沿导磁连接；沿筒形永磁体的上端面圆周等距设置多个感应发电装置；有一个动力输入轮固定在竖直转动轴上。本发明利用屏蔽体组件的连续旋转而使筒形永磁体的磁场强度不断变化，感应发电装置感应发电。
文档编号H02K21/12GK102025243SQ20091009246
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者应德贵 申请人:应德贵