专利名称：电磁发动机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种由交变磁场力驱动曲轴的零排放动力装置--实验型电磁发动机，它可以普遍应用于电动汽车、电动摩托车的试制和试验。
在零排放动力装置的技术领域里，许多汽车工业发达国家，在竟相研制电动汽车的过程中，一贯沿用直流电动机为动力装置，由于它的额定功率不仅受到电瓶技术的制约，而且也受到自身技术的制约，亦即它的电枢绕组的两端露出磁场的部份和平行于磁力线的部份都不能产生安培力的作用，因而在电流强度和导体质量都相同的情况下，直流电动机的安培力总是小于铁芯螺线管之间的磁场力；同时从节约能源和净化空气污染的需要出发，目前电动摩托车的研制尚属空白技术，即尚无适用的动力装置问世。根据上述肤浅认识，可以引出以下想像一种能避免电动汽车动力装置背景技术缺陷的，并能满足电动摩托车开发需要的电磁发动机，应用“变向配电”和“磁极交变”相协调的方法，使铁芯螺线管之间产生交替变向的“磁场合力”，并使这一合力作用于曲轴，从而把电能转化为曲轴旋转的机械能，这是本实用新型赖以成立的基本构思。
本实用新型的目的在于提供一种实验型电磁发动机，以促进零排放动力技术的完善和发展，能在开发电动汽车的同时，推动电动摩托车的开发。
本实用新型的目的是这样实现的它把三个带有电刷的铁芯螺线管和两个带有继电片、接线柱的绝缘板，共同装入一个磁力缸内，磁力缸及其对应的曲轴拐臂的多寡，根据车辆的实际用途和电池组的比能、容量，可选用直立型(单缸、双缸、四缸或六缸)及V型(八缸)，本实用新型系选用直立型双缸；在三个铁芯螺线管中，有两个以同极相对的方式固定于磁力缸上下两端，在二者之间，装有另一个可以交替改变磁极的活动螺线管，使它能在同一中心轴上自由位移，位移的行程等于曲轴上下止点间的距离；磁力缸装于曲轴箱的上平面，在曲轴箱内，连杆连接于曲轴，在曲轴前端，通过正时齿轮连接于变向配电器，在曲轴后端，装有飞轮。根据上述机电连接，当变向配电器的配电头电刷越过变向角、接触于瓦形继电片及电线插座时，通电的三个铁芯螺线管之间，就会产生交替变向的磁场合力，驱动活动螺线管跟空心轴一道，沿中心轴往复不巳地位移运动，并通过连杆作用于曲轴，产生周而复始的旋转力矩，从而使电能转化为可以做功的机械能，实现本实用新型的设计目的。
根据上述技术方案，由于电磁发动机采用“变向配电器”和“磁力缸”(即动力缸)相结合的方法，能使通过螺线管的电能，除少量的热能消耗外都转化为磁场力，所以，它与背景技术相比具有如下优点在电流强度和导线质量都相同的情况下，前者的有用功(或额定功率)总是大于后者；前者可以方便地把“磁极交变原理”通过变向配电器和磁力缸，应用于电动摩托车的改装和开发，后者在这方面的应用不仅功率较小，而且技术难度较大，不适宜于开发；前者可以用于V型和星型零排放动力装置的设计、开发，后者则不适用。
本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出
图1是电磁发动机电路示意图。
图2是电磁发动机纵剖面示意图。
图3是变向配电器纵剖面示意图。
图4是配电相位示意图。
图5是磁力缸电板平面示意图。
在图1所示的实施例中，电池组(1)的负极接铁，正极通过开关(2)和变组器(3)，用串并联方式连接于动力机构(4)的四个固定螺线管，其尾端通过变向配电器(5)的配电头(39)、两个活动螺线管和变向配电器(5)的轴芯(29)接铁，通过以上电连接，构成断续闭合的工作电路。
在图2所示的实施例中，其动力机构(4)由两个磁力缸(8)，以直立形式前后排列于曲轴箱(12)的上平面；在每个磁力缸(8)的内腔都装有同心的三个铁芯螺线管(21)，其中有两个分别通过上定位板(6)、下定位板(22)、顶盖(17)和定位卡簧(11)，固定于磁力缸(8)的上下两端；另一个介于二者之间，并沿中心轴(19)通过空心轴(9)连接于连杆(13)；每个铁芯螺线管(21)的一端，都在沉孔内装有螺线管电刷弹簧(10)和螺线管电刷(20)，并分别接触于圈5的条形继电片(44)和(45)；曲轴(24)的前后两端，分别装有正时齿轮(14)和飞轮(23)，并于两端轴颈处装有密封油毡(15)和轴承盖(25)；曲轴箱(12)的下面是机油池(16)，池内悬吊机油滤网(26)。
在图3所示的实施例中，筒形外壳(30)用螺栓连结于底板(42)，轴芯(29)通过滚动轴承(28)定位于底板(42)和连结座(27)的中心，轴芯(29)的上下两端分别接触于配电头(39)和时规轴(43)；在配电头(39)内装有叉形继电片(32)，并在四个对角孔内都装有两个配电头电刷弹簧(31)和配电头电刷(40)，在两孔内端分别接触于轴芯(29)和叉形继电片(32)，在两孔的外端分别接触于互相绝缘的两个瓦形继电片及电线插座(41)；配电器盖(37)的下端装入筒形外壳(30)上端的凹槽，它的内腔中心顺序装有弹片式电线插座(34)，配电器盖电刷弹簧(33)和配电器盖电刷(38)，它的顶端装有电线插头(36)和胶皮电线(35)。
在图4所示的实施例中，在筒形外壳(30)的内壁，由两个瓦形继电片及电线插座(41)分别装入同一平面的两个半园槽内，二者之间相对于轴芯(29)的α角和β角，跟曲轴(24)的堕性角α′和β′互相对应，即α≠α′=β=β′=20°；配电头(39)的两光孔内，装有配电头电刷弹簧(31)和配电头电刷(40)，并接触于瓦形继电片及电线插座(41)；配电头(39)和曲轴(24)的旋向均为右旋。
在图5所示的实施例中，由固定螺线管继电片(44)，活动螺线管继电片(45)，粘接于绝缘电板(46)的凹槽内，二者的内倾部分位于中垂线，二者的顶端呈90。弯形，装入螺孔底部，并接触于接线柱(47)。
下面是本实用新型的动态构造和使用方法的描述当配电头电刷(40)越过配电相位角(α、β)接触于瓦形继电片及电线插座(41)时，启动开关(2)电路立即闭合，此时，由于越过上止点的活动螺线管跟它上面的固定螺线管之间产生同极相对的磁场力，并跟它下面的固定螺线管之间产生异极相对的磁场力，所以，它能在这种同时产生的磁场合力(上斥下吸)的作用下向下位移；与此同时，另一个活动螺线管越过下止点，由于它获得的输入电流与前者方向相反，磁极变化也相反，所以，它能在这种同时产生的磁场合力(上吸下斥)的作用下向上位移，以上两个方向相反的活动螺线管的直线位移运动，通过空心轴(9)和连杆(13)同步作用于曲轴(24)互为对角的两个拐臂，使之产生旋转力矩；由于曲轴(24)通过正时齿轮(14)带动变向配电器(5)的配电头(39)等速旋转，并且曲轴(24)的堕性角(α′、β′)等于变向配电器(5)的配电相位角(α、β)所以，当曲轴(24)越过堕性角(α′、β′时，配电头电刷(40)能同步越过配电相位角(α、β)并对两个活动螺线管进行周而复始地变向配电，驱动曲轴(24)周而复始地旋转，从而实现本实用新型的目的。
以下是本实用新型的使用方法1、如变阻器(3)置于直通位置，按下开关(2)仍不能起动动力机构(4)时，则表明配电头电刷(40)停止于配电相位角(α、β)内，未接触于瓦形继电片及电线插座(41)，电路尚未闭合，此时，可借助于电动机(图内未绘出)起动。
2、起动系统可由蓄电池(6V)一个，按钮和直流电动机(6V)构成独立电路。
3、发动机的转速可操作变阻器(3)控制。
4、本实用新型可装用额定电压为120V-180V，额定电流为150A-200VA的电池组，使额定功率能达到25KW-48KW，以满足微型电动汽车(改装车)的示范试验。
5、试制样机的零件工作图，可于技术转让成交后由专利权人提供接产厂家。
6、把样机应用于选定车型时，须根据该车型的实际用途，需要额定功率，电池组的比能和容量，以及安装位置的不同，参照本实施例和零件工作图，相应地改变尺寸即可。
7、本实用新型应用于电动摩托车的改装时，只须用磁力缸取代原车的气缸活塞组，用变向配电器取代原车的供电、供油系统，并使原车曲轴的一端伸出曲轴箱，用正时齿轮付连接于变向配电器(该机构可固定于曲轴箱外面，并接近于磁力缸)，再把相应的电池组，变阻器开关布置于适当的位置即可。
权利要求1.一种零排放动力装置--电磁发动机，其特征是它由电池组(1)、开关(2)、变阻器(3)、动力机构(4)和变向配电器(5)顺序连接为闭合电路，其中动力机构(4)由两个磁力缸(8)以直立形式前后排列于曲轴箱(12)的上平面，曲轴(24)前端通过正时齿轮(14)连接于变向配电器(5)的轴芯(29)，它的后端装有飞轮(23)，在曲轴箱(12)下面装有机油池(16)。
2.根据权利要求1所述的电磁发动机，其特征是它的每个磁力缸(8)内都装有同心的三个铁芯螺线管(21)，其中两个分别固定于上下两端，另一个介于二者之间，沿中心轴(19)并通过空心轴(9)连接于连杆(13)，每个铁芯螺线管(21)的一端，都在对角的沉孔内装有螺线管电刷弹簧(10)和螺线管电刷(20)，并分别接触于条形继电片(44)和(45)。
3.根据权利要求1所述的电磁发动机，其特征是它的变向配电器(5)的外部是绝缘的筒形外壳(30)，其内部的轴芯(29)通过滚动轴承(28)定位于底板(42)和连结座(27)的中心，轴的上下两端，分别接触于配电头(39)和时规轴(43)，配电头(39)内装有叉形继电片(32)，并在其四个沉孔内各装一个配电头电刷弹簧(31)和两个配电头电刷(40)，配电器盖(37)的下端装入筒形外壳(30)上端的凹槽，它的内腔中心顺序装有弹片式电线插座(34)，配电器盖电刷弹簧(33)和配电器盖电刷(38)，它的顶端装有园形电线插头(36)和胶皮电线(35)。
专利摘要一种实验型的零排放动力装置—电磁发动机,由并联电池组、开关、变阻器、固定螺线管、变向配电器及活动螺线管等部分,顺序用导线连接为闭合电路,其中活动螺线管的下端装有空心轴,并通过连杆连接于曲轴,曲轴前端用正时齿轮连接于变向配电器,曲轴后端装有飞轮,它可以取代直流电动机应用于电动汽车为动力机构,其主要器件磁力缸及变向配电器可以配套应用于电动摩托车的开发,它能促进零排放动力技术的完善和发展。
文档编号H02K57/00GK2333120SQ98211379
公开日1999年8月11日 申请日期1998年2月17日 优先权日1998年2月17日
发明者李守德 申请人:李守德