专利名称：一种基于混励式磁环的磁能发生装置及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能源、动力系统，特别是一种基于混励式磁环的磁能发生装置及 其应用。
背景技术：
1821年法拉第发现通电导线能绕永久磁铁旋转，发明了永磁电机。1857年英国的 惠斯通用电磁铁代替永久磁铁，发明了电励磁方式，开创了电励磁电机的新纪元。但以上电 机都只是能量转换的工具。现有技术本人申请的“磁力能量放大器”、“永磁能原动机”、“流体传动的磁力 机”、“混合励磁磁能发生装置及其应用”、“磁能发电机” “双作用磁能发生装置及其应用”、 “一种基于Halbach阵列的磁能发生装置及其应用”等。本发明将混励式磁环应用于磁能发生装置，有利于降低成本。
发明内容
本发明是这样实现的一种基于混励式磁环的磁能发生装置，主要包括输入轴 (1)、转子轭(2)、混励式磁环(3)、磁铁(4)、摇柄(5)和摇杆(6)，其特征是转子轭设在输 入轴上，混励式磁环设在转子轭的四周；摇柄上设有磁铁，摇柄固定在摇杆上；混励式磁环 是由永久磁铁和电磁铁组成的S磁极和N磁极相间排列的四对极或四对极以上的磁环，磁 环的磁对极数量是4或6的公倍数；4个或4个以上的磁铁对称或平均分布在磁环的周围， 磁铁的数量是2的公倍数，其中，有一半磁铁的S极向轴排列，另一半磁铁的N极向轴排列； 磁铁与磁环相对而设且绕轴对称或平均分布。混励式磁能发生装置是一种产生动能的装置，其基本原理是转子由原动机带动， 转子转动时，混励式磁环相对于设在摇柄上的磁铁是一个交变磁场，摇柄上的磁铁与转子 上的磁环交替产生吸力和斥力，一方面，对摇柄产生往复摆动的动力，通过摇杆向外输出机 械回转运动的动力，另一方面，由于作用于转子上的吸力和斥力都是对称抵消的，理论上原 动机需要克服的只是磨擦力。摇杆输出的能量大于原动机输入的能量。而实际上磁环和磁 铁的各个磁极的磁通量难以做到完全一致，因此少量来自磁环与磁铁的不能相互抵消的吸 力和斥力会成为转子的阻力，但从总体上，磁能发生装置输出的动能和电能之和远远大于 原动机消耗的能量。4对极的磁环相当于磁环有4个S极向外、4个N极向外和4个S极向内、4个N极 向内。所述磁铁为永久磁铁或电磁铁。混励式磁环由永久磁铁和电磁铁组成，磁环由径向和/或切向和/或轴向电磁铁 与径向和/或切向和/或斜向和/或轴向永久磁铁组成，磁环中的永久磁铁与电磁铁相间 而设。混励式磁环分为混励式普通阵列结构的磁环和混励式Halbach阵列结构磁环两大类。永久磁铁与电磁铁在混励式普通阵列磁环中的组合模式为径向永久磁铁+径向 电磁铁或轴向永久磁铁+轴向电磁铁。永久磁铁与电磁铁在混励式Halbach阵列磁环中的主要有以下5种组合(1)径向永久磁铁+切向电磁铁(2)切向永久磁铁+径向电磁铁(3)径向电磁铁+切向永久磁铁+切向电磁铁+切向永久磁铁(4)径向电磁铁+斜向永久磁铁+切向电磁铁+斜向永久磁铁(5)径向电磁铁+斜向永久磁铁+切向电磁铁+径向永久磁铁+切向电磁铁+斜 向永久磁铁磁铁和磁环的磁极方向为径向或切向或轴向。磁能发生装置的磁环有一段或一段以上，摇柄磁铁有一段或一段以上。多段式磁 能发生装置中的摇柄磁铁为电磁铁或永久磁铁，或者，既有电磁铁又有永久磁铁。与普通的电机一样，电磁铁需要有接线盒接线。磁能发生装置产生的机械回转运动的动力通过流体传动系统转换成机械旋转运 动或机械往复运动的动力输出。或者，磁能发生装通过联动齿轮、摆角放大器和缓冲限位器输出机械回转运动的 动力，再通过棘轮机构转换成机械旋转运动的动力输出。或者，磁能发生装置通过联动齿轮、摆角放大器和缓冲限位器输出机械回转运动 的动力，再通过往复式或回转式发电机转换成电能。或者，磁能发生装置通过联动齿轮、摆角放大器和缓冲限位器输出机械回转运动 的动力，再通过曲柄双连杆机构转换成机械旋转运动的动力输出。流体传动系统主要由管道、能将机械往复运动的动力转换成流体直流循环运动或 流体往复运动动力的摆动压缸和能将流体直流循环运动或流体往复运动动力转换成机械 旋转运动或机械往复运动动力的流体马达或活塞压缸组成。摆动压缸包括能将一个机械回转运动的动力转换成流体直流循环运动或流体往 复运动动力的叶片式或齿轮齿条活塞式或双齿轮双齿条活塞式或柱塞式或双螺旋式摆动 压缸和能将4个或4个以上机械回转运动的动力转换成流体直流循环运动或流体往复运动 动力的叶片式或齿轮齿条活塞式或双齿轮双齿条活塞式或柱塞式或双螺旋式摆动压缸。在 普通的摆动压缸的出入口加装三通阀，即可实现将机械回转运动的动力转换成流体直流循 环运动的动力，也可以将摆动压缸设计成具有将机械回转运动的动力转换成流体直流循环 运动的动力功能的摆动压缸。摆动压缸内设有缓冲装置，以防摆动件与缸体相互碰撞，同时 亦限制了摇柄磁铁的摆动范围。缓冲装置是利用摆动件移动到接近终点时，将摆动件和缸 体之间的一部分流体封住，迫使流体从小孔或缝隙中挤出，从而产生很大的阻力，使工作部 件制动，避免摆动件和缸体的相互碰撞。棘轮机构主要由棘爪机构、棘齿轮和超越离合器组成，是一种能将一个或多个机 械回转运动的动力转换成机械旋转运动动力的啮合式棘轮机构或摩擦式棘轮机构；啮合式 棘轮机构为外棘齿或内棘齿棘轮机构，齿形为三角形齿或矩形齿；啮合式棘轮机构为单动 式或双动式棘轮机构；摩擦式棘轮机构为偏心楔块式棘轮机构或滚子楔紧式棘轮机构。由一个棘轮和多个棘爪机构组成的棘轮机构可以实现将多个机械往复运动的动力转换成机 械旋转运动的动力。超越离合器的作用是将间歇性的旋转运动转换成持续的旋转运动。由于摇柄只做回转运动，而且摇柄磁铁与磁环的距离不能过大，必须对摇柄的摆 动范围作限制，以防止摇柄磁铁与磁环相互碰撞。当磁能发生装置产生的机械回转运动的动力通过流体传动系统向外输出时，可以 通过摆动压缸或活塞缸内的缓冲装置实现对摇柄的摆动范围的限制。当磁能发生装置产生的机械回转运动的动力通过棘轮机构向外输出时，可以利用 缓冲限位器限制棘爪和摇柄的摆动范围。缓冲限位器包括齿轮式磁力缓冲限位器、杠杆式 磁力缓冲限位器、液压缓冲限位器、弹璜缓冲限位器、橡胶缓冲限位器等。摇柄上设有摇杆，通过摇杆向外输出动力。磁能发生装置的多条摇杆分别向外输 出动力，或者，通过联动齿轮将多条摇杆的多个回转运动的动力集中于一条摇杆向外输出 动力。当多条摇杆分别向外输出动力时，动力通过可以将多个机械回转运动动力转换成流 体传动动力的摆动压缸或可以将多个机械回转运动动力转换成机械旋转运动动力的棘轮 机构输出。当多个往复运动的动力通过联动齿轮集中于一条摇杆向外输出动力时，动力通 过能将一个机械回转运动动力换成流体传动动力的摆动压缸或能将一个机械回转运动动 力转换成机械旋转运动动力的棘轮机构输出。将混励式Halbach阵列磁环展开成后，即可得到混励式Halbach阵列磁条，混励 式Halbach阵列磁条可应用于磁悬浮列车、往复式电机。下面介绍一种可应用于磁力机的 基于混励式磁条的齿轮齿条往复式发电机一种基于混励式磁条的齿轮齿条往复式交流发 电机(22)，主要包括齿轮(22a)、齿条杆(22b)、前端盖(22c)、定子混励式Halbach阵列磁 条(22d)、动子绕组(22e)、动子铁芯(22f)、动子轭(22g)、滑杆(22h)、后端盖(22i)、风扇 (22j)、接线盒(22k)、机壳(221)和整流二极管。两排由若干个定子绕组和定子铁芯组成 的直线型定子铁芯绕组分别设置在机壳的底部和顶部；两排混励式Halbach阵列磁条分别 设置在动子轭的底端和顶端，磁条由径向电磁铁、斜向永久磁铁和轴向电磁铁组成，磁条中 的电磁铁和永久磁铁相间而设；动子轭中设有一个滑槽，滑杆有一条，滑杆穿过动子轭的滑 槽，滑杆的两端分别固定在前端盖和后端盖，滑杆和动子轭中设相斥的磁铁，以减少或消除 磨擦；前端盖设有一个滑槽，齿条杆穿过前端盖的滑槽与动子轭固定连接，在齿轮杆与前端 盖滑槽中设有相斥的磁铁；齿轮固定在输入轴上，齿轮与齿条杆啮合。发电机用风扇冷却。 接线盒设在机壳上。动子铁芯用硅钢片叠压而成，动子轭用铁磁性材料制成。排式直线型 动子绕组的原理与普通电机中的笼型绕组的原理相同，只是造型有所区别，动子的排式直 线型绕组就像火柴盒的外盒，有两侧是空的，是一种火柴盒绕组。由于齿轮带动动子高速摆 动时，动子换向需要克服较大的惯性力，对齿轮的磨损较大，因此在齿条杆设置缓冲磁铁， 在相应的位置设置同极相对的固定磁铁。联动齿轮设在摇杆上，联动齿轮数与摇柄的数量相同，也是偶数，相邻的联动齿轮 相互啮合，相邻的联动齿轮摆动(旋转)的方向必须相反。因此如果采用联动齿轮，相邻的 摇柄铁心绕组必须S极与N极相间排列，以使相邻的摇柄摆动的方向相反。当磁能发生装 置的尺寸较大时，为了减小联动齿轮的尺寸，可以在相邻的联动齿轮之间加入椭轮，若两个 相邻的联动齿轮的旋转方向相反，则两齿轮之间椭轮的数量为偶数，若两个相邻的联动齿 轮的旋转方向相同，则两齿轮之间椭轮的数量为奇数。
由于联动齿轮摆动的角度较小(约10至15度左右)，因此联动齿轮与摆动压缸或 棘轮机构之间通过摆角放大器传递动力，以放大摆动件的摆动角度。摆角放大器其实就是 一级或一级以上的大小齿轮副，其力传递的过程是一个增距减力的过程。与棘轮机构配套的缓冲限位器设在磁能发生装置与摆角放大器之间，或者，摆角 放大器设在磁能发生装置与缓冲限位器之间。两种设置方法对缓冲限位器要求是不同的， 当缓冲限位器设在磁能发生装置与摆角放大器之间时，输入缓冲限位器的力较大、摆动范 围较小，当摆角放大器设在磁能发生装置与缓冲限位器之间时，输入缓冲限位器的力较小、 摆动范围较大。摆角放大器设在磁能发生装置与缓冲限位器之间时，缓冲限位器的尺寸较 小，成本较低。虽然混励式普通阵列的磁环不能像混励式Halbach阵列磁环那样使磁场集中于 磁环的外侧或内侧形成单边磁场，但混励式普通阵列的磁环可以实现磁环外侧和内侧的磁 场同时做功。混励式普通阵列的磁环的外侧对着摇柄磁铁，在磁环的内侧设置磁桥和感应 绕组，使机器在输出机械能的同时，通过磁桥和感应绕组输出电能。所述流体为液体或气体，所述摆动压缸为液压缸或气压缸，所述流体马达为液压 马达或气压马达。在实际应用中，液压系统或气压系统往往还有很多相关的部件及技术需要用上， 如压力表、过滤器等等，由于流体转动的技术比较成熟，所以不再赘述。
图1、图2为本发明第--实施例结构示意图。
图3、图4为本发明第二二实施例结构示意图。
图5、图6为本发明第三三实施例结构示意图。
图7、图8、图9、图10为本发明第四实施例结构示意图。
图11为本发明第五实施例结构示意图。
图12为本发明第六实施例结构示意图。
图13、图14为本发明第七实施例结构示意图。
图15为本发明第八实施例结构示意图。
图16为本发明第九实施例结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。第一实施例参见图1，一种基于混励式Halbach阵列结构磁环的磁能发生装置，主要包括输入 轴(1)、转子轭(2)、混励式磁环(3)、磁铁(4)、摇柄(5)和摇杆(6)，其特征是转子轭设在 输入轴上，混励式磁环设在转子轭的四周；摇柄上设有磁铁，摇柄固定在摇杆上；混励式磁 环是由永久磁铁和电磁铁组成的S磁极和N磁极相间排列的四对极磁环；4个磁铁平均分 布在磁环的周围，其中，左侧和右侧的两个磁铁的S极向轴排列，上面和下面两个磁铁的N 极向轴排列；磁铁与5磁环相对而设且绕轴平均分布。磁环由8个径向电磁铁和8个切向 永久磁铁组成，磁环中的电磁铁和永久磁铁相间而设。电磁铁的磁极方向预先设定，S极在
7磁环外侧、N极在磁环内侧的电磁铁的两侧与切向永久磁铁的S极连接；N极在磁环外侧、S 极在磁环内侧的电磁铁的两侧与切向永久磁铁的N极连接。参见图2，磁环的主要磁力线分布图，Halbach阵列结构磁环是一种4对极磁环，磁 环外侧的磁场显著增强，磁环内侧的磁场显著减弱。第二实施例参见图3，一种基于混励式Halbach阵列结构磁环的磁能发生装置，主要包括输入 轴(1)、转子轭(2)、混励式磁环(3)、电磁铁(4. 1)、摇柄(5)和摇杆(6)，其特征是转子轭 设在输入轴上，混励式磁环设在转子轭的四周；摇柄上设有电磁铁，摇柄固定在摇杆上；混 励式磁环是由永久磁铁和电磁铁组成的S磁极和N磁极相间排列的四对极磁环；4个电磁 铁平均分布在磁环的周围，其中，左侧和右侧的两个电磁铁的设定为N极向轴排列，上面和 下面两个电磁铁的设定为S极向轴排列；电磁铁与磁环相对而设且绕轴平均分布。磁环由 4个径向电磁铁、8个切向电磁铁和8个斜向永久磁铁、4个径向永久磁铁组成，磁环中的电 磁铁和永久磁铁相间而设。磁环中的电磁铁和永久磁铁的组合方式为径向电磁铁+斜向 永久磁铁+切向电磁铁+径向永久磁铁+切向电磁铁+斜向永久磁铁。参见图4，磁环的主要磁力线分布图，Halbach阵列结构磁环是一种4对极磁环，磁 环外侧的磁场显著增强，磁环内侧的磁场显著减弱。第三实施例参见图5，一种基于混励式普通阵列结构磁环的磁能发生装置，主要包括输入轴 (1)、转子轭(2)、混励式磁环(3)、磁铁(4)、摇柄(5)和摇杆(6)，其特征是转子轭设在输 入轴上，混励式磁环设在转子轭的四周；摇柄上设有永久磁铁，摇柄固定在摇杆上；混励式 磁环是由永久磁铁和电磁铁组成的S磁极和N磁极相间排列的六对极磁环；6个S极与N极 相间而设的永久磁铁平均分布在磁环的周围，其中，有三个永久磁铁的N极向轴排列，有三 个永久磁铁的S极向轴排列；磁铁与磁环相对而设且绕轴平均分布。磁环由6个径向电磁 铁和6个径向永久磁铁组成，磁环中的电磁铁和永久磁铁相间而设。磁环中的电磁铁和永 久磁铁的组合方式为径向电磁铁+径向永久磁铁。参见图6，磁环的主要磁力线分布图，普通阵列结构的磁环是一种6对极磁环，磁 环外侧和磁环内侧的磁场强度相当。第四实施例参见图7，一种基于混励式磁环的齿轮联动式棘轮机构磁力机，主要包括输入轴 (1)、转子轭(2)、混励式磁环(3)、永久磁铁(4)、摇柄(5)、摇杆(6)、联动齿轮(7)、齿轮式 缓冲限位器(8)、摆角放大器(9)、双动式棘轮机构(10)、输出轴(11)、电动机(12)、蓄电池 (13)、轴承(14)和机壳(15)。带有蓄电池的电动机作为磁力机的原动机，电动机与输入轴 连接。磁能发生装置的磁环为4对极混励式磁环，摇杆有4条、摇柄有4个，设在摇柄上的 永久磁铁有4个。4条摇杆上设有4个相互啮合的联动齿轮，联动齿轮与双动式棘轮机构之 间设有齿轮式缓冲限位器和摆角放大器。电动机带动转子转动时，磁环相对于设在摇柄上 的磁铁是一个交变磁场，摇柄上的磁铁与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，对摇柄产生 往复摆动的动力，通过摇杆向外输出机械回转运动的动力。利用联动齿轮将4条摇杆的机 械回转运动的动力集中于一条轴输出，利用齿轮式磁力缓冲限位器限制摇杆的摆动范围， 利用摆角放大器放大棘爪的摆动角度。棘齿轮通过超越离合器与输出轴连接。实现将磁能发生装置产生的机械回转运动的动力转换成机械旋转运动的动力向外输出。参见图8，一种齿轮式磁力缓冲限位器，主要包括固定的磁铁(8a)、摆动杆(Sc)、 摆动磁铁(8d)、输入齿轮(8f)、大小齿轮副(Sg)、末级小齿轮(Sb)、齿轮轴(8h)、轴承(81) 和箱体(8e)。箱体中设有一个输入齿轮、二级大小齿轮副，二极大小齿轮副都在输入齿轮的 一侧，输入齿轮与第一级大小齿轮副的小齿轮啮合，第一级大小齿轮副的大齿轮与第二级 大小齿轮副的小齿轮啮合，第二级大小齿轮副的大齿轮与末级小齿轮啮合。设有磁铁的摆 动杆与末级小齿轮固定于同一齿轮轴上，有两个磁铁分别设置在摆动杆的两侧、固定在箱 体中。摆动杆上的磁铁的两个磁极分别与两侧的磁铁同极相对，当摆动杆向两侧摆动时，摆 动杆上的磁铁与两侧的磁铁接近，受斥力的作用制动。根据杠杆原理，力从输入齿轮经过二 级大小齿轮副和末级小齿轮传递到摆动杆的过程是一个增距减力的过程，因此利用较小的 磁铁的斥力就可以实现制动。磁铁是永久磁铁。参见图9，联动齿轮的数量与摇杆的数量相同，4个联动齿轮的齿轮轴心在一个圆 上，4个齿轮的大小相同，相邻的齿轮相互啮合。参见图10，一种双动式棘轮机构，主要包括双动式棘爪机构(IOa)、棘齿轮(IOb) 和超越离合器(IOc)。其余未述部份同第一实施例，不再重复。第五实施例参见图11，一种基于混励式磁环的齿轮联动式流体传动的磁力机，主要包括输 入轴(1)、转子轭(2)、混励式磁环(3)、电磁铁(4. 1)、摇柄(5)、摇杆(6)、联动齿轮(7)、摆 角放大器(9)、输出轴(11)、电动机(12)、蓄电池(13)、轴承(14)、机壳(15)、接线盒(16)、 风扇(17)、三通阀(18)、齿轮齿条活塞式摆动压缸(19)、流体马达(20)和管道(21、21. 1)。 齿轮齿条活塞摆动压缸的两端装有三通阀，摆动压缸内设有缓冲装置，摆动压缸两个并联 的出口通过管道(21)与流体马达的入口连接；摆动压缸两个并联的入口通过管道(21. 1) 与流体马达的出口连接；利用摆动压缸的缓冲装置限制摇柄磁铁的摆动范围，利用摆动压 缸将机械回转运动的动力转换成流体直流循环运动动力，利用流体马达将流体直流循环运 动的动力转换成机械旋转运动的动力向外输出。其余未述部份同第二、第四实施例，不再重
Μ. ο第六实施例参见图12，一种基于混励式磁环的齿轮联动式流体传动的并列式混合励磁磁力 机，主要包括输入轴(1)、转子轭(2)、混励式磁环(3)、永久磁铁(4)、电磁铁(4. 1)、摇柄 (5)、摇杆(6)、联动齿轮(7)、摆角放大器(9)、输出轴(11)、电动机(12)、蓄电池(13)、轴承 (14)、机壳(15)、接线盒(16)、风扇(17)、三通阀(18)、齿轮齿条活塞式摆动压缸(19)、流体 马达(20)和管道(21、21. 1)。转子是一种设有两段混励式磁环的转子。摇杆上的摇柄是一 种两段式摇柄，一段摇柄上设有电磁铁，一段摇柄上设有永久磁铁；摇柄上的电磁铁与转子 上的上段磁环相对而设，摇柄上的永久磁铁与转子上的下段磁环相对而设。其余未述部份 同第一、第二和第五实施例，不再重复。第七实施例参见图13，一种基于混励式磁环的磁能发电系统，输入轴(1)、转子轭(2)、混励式 磁环(3)、永久磁铁(4)、摇柄(5)、摇杆(6)、联动齿轮(7)、齿轮式缓冲限位器(8)、摆角放大器(9)、输出轴(11)、电动机(12)、蓄电池(13)、轴承(14)、机壳(15)和基于混励式磁条 的齿轮齿条往复式发电机(22)。磁能发生装置通过联动齿轮、摆角放大器和缓冲限位器 输出机械回转运动的动力，再通过一种基于混励式磁条的齿轮齿条往复式发电机转换成电 能。参见图14，一种基于混励式磁条的齿轮齿条往复式交流发电机(22)，主要包括 齿轮(22a)、齿条杆(22b)、前端盖(22c)、定子混励式Halbach阵列磁条(22d)、动子绕 组(22e)、动子铁芯(22f)、动子轭(22g)、滑杆(22h)、后端盖(22i)、风扇(22j)、接线盒 (22k)、机壳(221)和整流二极管。两排由若干个定子绕组和定子铁芯组成的直线型定子铁 芯绕组分别设置在机壳的底部和顶部；两排混励式Halbach阵列磁条分别设置在动子轭的 底端和顶端，磁条由径向电磁铁、斜向永久磁铁和轴向电磁铁组成，磁条中的电磁铁和永久 磁铁相间而设；动子轭中设有一个滑槽，滑杆有一条，滑杆穿过动子轭的滑槽，滑杆的两端 分别固定在前端盖和后端盖，滑杆和动子轭中设相斥的磁铁，以减少或消除磨擦；前端盖设 有一个滑槽，齿条杆穿过前端盖的滑槽与动子轭固定连接，在齿轮杆与前端盖滑槽中设有 相斥的磁铁；齿轮固定在输入轴上，齿轮与齿条杆啮合。发电机用风扇冷却。接线盒设在机 壳上。定子铁芯和动子铁芯用硅钢片叠压而成，动子轭用铁磁性材料制成。排式直线型动 子绕组的原理与普通电机中的笼型绕组的原理相同，只是造型有所区别，动子的排式直线 型绕组就像火柴盒的外盒，有两侧是空的，是一种火柴盒绕组。由于齿轮带动动子高速摆动 时，动子换向需要克服较大的惯性力，对齿轮的磨损较大，因此在齿条杆设置缓冲磁铁，在 相应的位置设置同极相对的固定磁铁。其余未述部份同第一和第四实施例，不再重复。第八实施例参见图15，一种能将机械回转运动动力转换成机械旋转运动动力的可调式活塞曲 柄双连杆机构，主要包括主动回转摆杆(23)、上连杆(24)、活塞套(25)、活塞(26)、下连杆 (27)、活动框(28)、曲柄(29)。活塞设在活塞套中，上连杆分别与主动回转摆杆和活塞活动 连接，下连杆分别与活塞和曲柄活动连接，活塞或曲柄与下连杆活动连接的地方设有活动 框，下连杆与活塞或曲柄的连接点可以在活动框的范围内移位。磁能发生装置与可调式活 塞曲柄双连杆机构相结合，磁能发生装置产生的机械回转运动动力就可以通过普通旋转式 交流发电机或直流发电机转化成电能。第八实施例参见图16，一种基于混励式普通阵列结构磁环的双作用磁能发生装置，主要包括 输入轴(1)、转子轭(2)、混励式磁环(3)、磁铁(4)、摇柄(5)、摇杆(6)、磁桥(30)、感应绕组 (31)。磁环为普通阵列结构的6对极磁环，磁环的内侧设有6个磁桥和6个感应绕组。双 作用磁能发生装置在输出机械能的同时输出电能。其余未述部份同第三实施例，不再重复。
权利要求
一种基于混励式磁环的磁能发生装置，主要包括输入轴(1)、转子轭(2)、混励式磁环(3)、磁铁(4)、摇柄(5)和摇杆(6)，其特征是转子轭设在输入轴上，混励式磁环设在转子轭的四周；摇柄上设有磁铁，摇柄固定在摇杆上；混励式磁环是由永久磁铁和电磁铁组成的S磁极和N磁极相间排列的四对极或四对极以上的磁环，磁环的磁对极数量是4或6的公倍数；4个或4个以上的磁铁对称或平均分布在磁环的周围，磁铁的数量是2的公倍数，其中，有一半磁铁的S极向轴排列，另一半磁铁的N极向轴排列；磁铁与磁环相对而设且绕轴对称或平均分布。
2.根据权利要求1所述一种基于混励式磁环的磁能发生装置，其特征是摇柄上的磁铁 为永久磁铁或电磁铁；磁铁和磁环的磁极方向为径向或切向或轴向。
3.根据权利要求1所述一种基于混励式磁环的磁能发生装置，其特征是混励式磁环由 永久磁铁和电磁铁组成，磁环由径向和/或切向和/或轴向电磁铁与径向和/或切向和/ 或斜向和/或轴向永久磁铁组成，磁环中的永久磁铁与电磁铁相间而设。
4.根据权利要求3所述一种基于混励式磁环的磁能发生装置，其特征是混励式磁环为 混励式普通阵列结构的磁环或混励式Halbach阵列结构磁环。
5.根据权利要求1所述一种基于混励式磁环的磁能发生装置，其特征是磁能发生装置 产生的机械回转运动的动力通过流体传动系统转换成机械旋转运动或机械往复运动的动 力输出；或者，磁能发生装通过联动齿轮、摆角放大器和缓冲限位器输出机械回转运动的动 力，再通过棘轮机构转换成机械旋转运动的动力输出；或者，磁能发生装置通过联动齿轮、 摆角放大器和缓冲限位器输出机械回转运动的动力，再通过往复式或回转式发电机转换成 电能；或者，磁能发生装置通过联动齿轮、摆角放大器和缓冲限位器输出机械回转运动的动 力，再通过曲柄双连杆机构转换成机械旋转运动的动力输出。
6.根据权利要求5所述流体传动系统，其特征是流体传动系统主要由管道、能将机械 回转运动的动力转换成流体直流循环运动或流体往复运动动力的缓冲式摆动压缸和能将 流体直流循环运动或流体往复运动动力转换成机械旋转运动或机械往复运动动力的流体 马达或活塞压缸组成；摆动压缸为能将一个机械回转运动的动力转换成流体直流循环运动 或流体往复运动动力的叶片式或齿轮齿条活塞式或双齿轮双齿条活塞式或柱塞式或双螺 旋式摆动压缸和能将4个或4个以上机械回转运动的动力转换成流体直流循环运动或流体 往复运动动力的叶片式或齿轮齿条活塞式或双齿轮双齿条活塞式或柱塞式或双螺旋式摆 动压缸；所述流体为液体或气体，所述摆动压缸为液压缸或气压缸，所述流体马达为液压马 达或气压马达。
7.根据权利要求5所述棘轮机构，其特征是棘轮机构包括棘爪机构、棘齿轮和超越离 合器，是一种能将一个或多个机械回转运动的动力转换成机械旋转运动动力的啮合式棘轮 机构或摩擦式棘轮机构；啮合式棘轮机构为外棘齿或内棘齿棘轮机构，齿形为三角形齿或 矩形齿；啮合式棘轮机构为单动式或双动式棘轮机构；摩擦式棘轮机构为偏心楔块式棘轮 机构或滚子楔紧式棘轮机构。
8.根据权利要求1和5所述一种基于混励式磁环的磁能发生装置，其特征是通过增设 磁桥和感应绕组，使机器实现输出机械能的同时，输出电能。
9.根据权利要求1所述一种基于混励式磁环的磁能发生装置，其特征是磁能发生装置 的多条摇杆分别向外输出动力，或者，通过联动齿轮将多条摇杆的多个回转运动的动力集中于一条摇杆向外输出动力。
10.根据权利要求1和4所述一种基于混励式磁环的磁能发生装置，其特征是利用缓冲 装置限制摇柄磁铁的摆动范围。
全文摘要
本发明涉及一种基于混励式磁环的磁能发生装置，主要包括输入轴、转子轭、混励式磁环、磁铁、摇柄和摇杆。转子轭设在输入轴上，混励式磁环设在转子轭的四周；摇柄上设有磁铁，摇柄固定在摇杆上；混励式磁环是由永久磁铁和电磁铁组成的S磁极和N磁极相间排列的四对极或四对极以上的磁环；4个或4个以上的磁铁对称或平均分布在磁环的周围，其中，有一半磁铁的S极向轴排列，另一半磁铁的N极向轴排列；磁铁与磁环相对而设且绕轴对称或平均分布。磁能发生装置产生的机械回转运动的动力通过流体传动系统或棘轮机构转换成机械旋转运动或机械往复运动的动力，通过发电机或感应绕组转换成电能。
文档编号H02N11/00GK101951205SQ20101024227
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者李贵祥 申请人:李贵祥