专利名称：一种机械式磁能动力机的制作方法
技术领域：
本发明涉及节能环保领域，具体的说是一种洁净、便携的轴向与径向的动力机械。
背景技术：
我们人类赖以生存的地球生态环境，已遭致因工业的超速发展、无序过渡使用现 存的能源而加剧恶化，所有直排至大气层的二氧化碳已对我们的生存环境构成了现实的重 大威胁。环境保护与绿色能源已上升至世界性急需面对的首要课题。我们国家的发改委、 环境署正积极投入开发如太阳能、风能、潮汐能等绿色、洁净能源的系统工程。磁能——无 疑也是可持续使用的能源之一以钕铁棚永久磁钢为例，其磁能积可达303千焦/米3，可实 现一次投入，长年受用且不受气候、温度变化的制约。磁能动力机的设计思维源于物理学与 机械学。合理、科学地利用磁能与磁力，以实现无电源提供动力的机械装置，为可持续发展 的生态环境作出技术支持。
发明内容
本发明的目的是提供一种机械式磁能动力机，按磁能动力机的运转形式分为轴向 磁能动力机和径向磁能动力机。轴向动力机(以下简称轴向机)与径向动力机(以下简称 径向机)的运行原理相同。轴向机的主轴动力由主轴锥形螺旋磁钢体被同内锥形异极性直 列磁钢体吸引，由强磁力驱动主轴疾速运转。径向机的外圆内锥直列磁钢体被同轴锥形螺 旋同极性磁钢体的磁斥力推动，驱动外圆作径向圆周的运动。所述的磁能动力机以单角 15°的内外锥体实现"磁转子"与"磁定子"的有效进给与退出，从而达到全速、半速、停止 的转速可调性；为避免磁钢的磁滞，采用了奇、偶数不对称开路环状磁钢体对阵，同时也获 得可靠的差动运行的驱动力；为符合机械顺时针运转的规律，轴向机的"磁转子"和径向机 的"磁定子"锥体均布的磁钢体均为定向螺旋状排列； 为实现磁能动力机的洁净运转，其外壳体达到密封防尘级，为实现进给自如，又易 防尘。轴向机和径向机均采用双齿轮，齿条的刚性进给机构。 为实现上述目的，设计一种机械式磁能动力机，其特征在于它的主壳体相对端盖 的一端与端盖之间设有主轴，主轴上套有磁转子，磁转子活动套有磁定子，外壳内设有能使 磁转子与磁定子沿主轴的轴心线产生相对往复直线运动的进给机构，能使磁转子与磁定子 产生相对往复直线运动的进给机构连接动力机构； 主轴的两端分别活动套有主壳体相对端盖的一端和端盖，并伸出端盖，主轴上紧 固套有磁转子，同轴磁转子上活动套有磁定子，主轴上套有活动磁定子进给套，活动磁定子 进给套上的连接环连接磁定子，使磁定子沿主轴的轴心线产生相对往复直线运动的进给机 构，活动的磁定子进给套上设有齿条和齿条啮合齿轮，动力机构为一手轮连接进给齿轮，构 成轴向磁能动力机； 主轴的两端分别紧固套有主壳体相对端盖的一端和端盖，主轴上活动套有内磁定 子及进给套，内磁定子上活动套有外磁转子，能使磁转子运转和磁定子沿主轴的轴心线产生相对往复直线运动的进给机构，内磁定子进给套上设有齿条和齿条啮合齿轮，动力机构 为一手轮连接进给齿轮，构成径向磁能动力机； 所述磁定子的外径与磁转子的内径是理想匹配的圆柱形或圆锥形；所述的磁定子
外侧设有滚珠槽条；所述的主轴采用十字花键固定轴；所述的磁定子带有螺旋角度，螺旋
倾角为10-15° ;所述的磁定子与磁转子采用奇、偶数不对称开路环状磁钢体对阵。 本发明与现有技术相比，设计新颖、结构牢固，使用可靠、制造方便，应用前景相当
广阔，可涵盖大部分的微型、小型交直流电机的产品，更可为无电少电地区带去清洁、廉价、
全天候的绿色能源，与正在发展应用新型能源产业一起，为减排、环境保护事业做出技术支持。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图1为本发明的轴向磁动力机的剖视图。 图2为本发明的轴向磁动力机的B-B面剖视图。 图3为本发明的轴向磁动力机的A-A面剖视图。 图4为本发明的轴向磁动力机的主视图。 图5为本发明的轴向磁动力机的左视图。 图6为本发明的另一实施例径向磁动力机的主视图。 图7为本发明的另一实施例径向磁动力机的左视图。 图8为本发明的另一实施例径向磁动力机的俯视图。 图9为本发明的另一实施例径向磁动力机的A-A面剖视图。 图10为本发明的另一实施例径向磁动力机的进给状态图。 指定图1为摘要附图 图中1.磁转子，2.磁定子，3.主轴，4.磁定子进给套，5.主壳体，6.端盖，7.进给 手轮，8.啮合齿轮，9.啮合齿条，IO.滚珠槽条，
具体实施例方式
结合附图对本发明专利做进一步说明，这种装置的制造技术对本专业的人来说是 非常清楚的。 考虑到永久磁钢其极强的磁积能与高矫顽力，在"定子"进给时会受到多种力的制 约，所以采用双齿轮、双齿条及凹面滑槽，为避免定子的侧扭矩力，也采用了矩形滑道，以增 强机构的稳定与刚性。由于进给机构依附于运转着的转轴，须减小摩擦，机构两端装置了含 油轴承，在很大程度上避免产生因转动力而引起的某种可能的力传递及杂感。
参见图1至图5，轴向机的主轴与锥形磁钢体结合为同心圆，主轴的两端分别配以 相应的SKF精密轴承，以保证运转的精度及静音，由于锥体的6块螺旋状均布的磁钢体，除 保证同心及基准外，更须符合约3000转/分动、静平衡调制的参数值，外围磁定子内锥体， 其均布的7块磁钢条可直列安装，由于"定子"需要在机壳内作轴向位移，为确保其运行自 如，与机壳内壁接触面均设了 4条滚珠槽条，使磁定子在轴向前后运动时，不再因由侧磁力 影响而产生运行阻尼。为了克服磁侧力引发的扭矩力，在进给运行时，采用了双齿轮、齿条机构。 一者可加强进给机构的刚性，再者也解决了动力机的防尘问题。因为此磁动力机是 一种强劲的磁场，凡磁场皆对空气中含铁微尘甚为敏感，因此，磁动力机的外壳应该是密封 的。其工作部分(暴露在外)均须做防尘的技术处理，以确保磁动力机内部的洁净，虽然说 磁引力与磁斥力属作功的范畴，但磁力在能量作功时不产生热量，只是主轴两端的滚珠轴 承运转时间长了会摩擦发热，所以应采用空冷或风冷的措施，让动力机可经得起长时间的 正常运转。为我们工作、生活带来环保、经济、方便、实用的动力机。 参见图6至图IO，径向机的转动部分与定向进给部分恰与轴向机相反，为保证径 向外圆的转动精度，须采用较高精度的大口径的径向轴承，以抵抗额定的径向剪切力，由于 "内磁定子"由进给机构在十字在键轴内滑动，从而部分消除了侧磁力的扭力影响，因为"定 子"的螺旋状锥度磁钢与外圆内锥直列磁钢已形成定向磁斥力与差动推力，所以径向外圆 会沿顺时针方向疾速运动，当然外圆转子也须经动平衡校正，以消除高速运转时转子周围 质量分布不均可能产生的振动，径向机与轴向机的调速方式相同，均通过增减磁隙面来实 现的，单角15°的外锥体与内锥体锥面相配合，在等距离的直线行程，其转速的调节呈渐进 式与非线性的，所以在异极性磁钢或同极性磁钢磁隙面调整的有关数据，须在实践中加以 调整并确定。 以轴向机为例，可作为轴流式风扇、排风扇的无源替代产品，风扇的开机须拧动手
轮，带动机内的齿轮推动齿条，达到磁定子的前进与磁转子接近，在异极性磁力的引力作用
下，主轴会随着螺旋角方向疾速运转，带动扇叶的转动，完成风扇的工作。如觉风量过大，则
又可以反向调节手轮，磁定子的后退与磁转子的磁隙增大，其磁引力减低，便可达到风扇的
转速降低，当然手轮的使用只是一种机械的示意，在实际应用时可参阅微型直流减速马达，
以锂电、碱性电池作动力，实现人机的遥控操作。当然需要风扇停止工作，则调节手轮，将磁
定子退出磁力范围即可。 径向机的操作方式与轴向机相同。
权利要求
一种机械式磁能动力机，其特征在于它的主壳体相对端盖的一端与端盖之间设有主轴，主轴上套有磁转子，磁转子活动套有磁定子，外壳内设有能使磁转子与磁定子沿主轴的轴心线产生相对往复直线运动的进给机构，能使磁转子与磁定子产生相对往复直线运动的进给机构连接动力机构。
2. 根据权利要求1所述的一种机械式磁能动力机，其特征在于主轴的两端分别活动 套有主壳体相对端盖的一端和端盖，并伸出端盖，主轴上紧固套有磁转子，同轴磁转子上活 动套有磁定子，主轴上套有活动磁定子进给套，活动磁定子进给套上的连接环连接磁定子， 使磁定子沿主轴的轴心线产生相对往复直线运动的进给机构，活动的磁定子进给套上设有 齿条和齿条啮合齿轮，动力机构为一手轮连接进给齿轮，构成轴向磁能动力机。
3. 根据权利要求1所述的一种机械式磁能动力机，其特征在于主轴的两端分别紧固 套有主壳体相对端盖的一端和端盖，主轴上活动套有内磁定子及进给套，内磁定子上活动 套有外磁转子，能使磁转子运转和磁定子沿主轴的轴心线产生相对往复直线运动的进给机 构，内磁定子进给套上设有齿条和齿条啮合齿轮，动力机构为一手轮连接进给齿轮，构成径 向磁能动力机。
4. 根据权利要求1、2或3所述的一种机械式磁能动力机，其特征在于磁定子的外径 与磁转子的内径是理想匹配的圆柱形或圆锥形。
5. 根据权利要求1或2所述的一种机械式磁能动力机，其特征在于所述的磁定子外 侧设有滚珠槽条。
6. 根据权利要求1或3所述的一种机械式磁能动力机，其特征在于所述的主轴采用 十字花键固定轴。
7. 根据权利要求1、2或3所述的一种机械式磁能动力机，其特征在于所述的磁转子或磁定子设有螺旋角度，螺旋倾角为10-15° 。
8. 根据权利要求1、2或3所述的一种机械式磁能动力机，其特征在于所述的磁定子与磁转子采用奇、偶数不对称开路环状磁钢体对阵。
全文摘要
本发明涉及节能环保领域，具体地说是一种洁净、便携的轴向与径向的磁能动力机械，其特征在于它的主壳体相对端盖的一端与端盖之间设有主轴，主轴上套有磁转子，磁转子活动套有磁定子，外壳内设有能使磁转子与磁定子沿主轴的轴心线产生相对往复直线运动的进给机构，能使磁转子与磁定子产生相对往复直线运动的进给机构连接动力机构。本发明与现有技术相比，设计新颖、结构牢固，使用可靠、制造方便，应用前景相当广阔，可涵盖大部分的微型、小型交直流电机的产品，更可为无电少电地区带去清洁、廉价、全天候的绿色微型能源，与正在发展应用新型能源产业一起，为减排、环境保护事业做出技术支持。
文档编号H02N11/00GK101699751SQ20091019890
公开日2010年4月28日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者潘永谔 申请人:潘永谔