一种利用永磁悬浮力为驱动力的装置制造方法
【专利摘要】一种利用磁悬浮力为动力的装置，属于永磁悬浮的磁悬浮力应用【技术领域】。装置以磁力悬浮机械面无接触能省耗驱动、而磁力悬浮则有强大的磁能力，据此而设出由电机转动以螺旋凸轮导程产生的落差为往复做工行程的磁力轨道，以轨道磁力推动沿磁轨布设作磁力对置为悬浮运动做功的永磁体、成为往复式行程做工的推动力输出，推动与其配套的连杆、曲轴、齿轮等机械传动装置为输出的转动力源，磁轨磁力做功产生的反向负作用力、用做功方向相反的两套轨组配套构成互推互拉的对应回力、为轴承减压，实现低功耗驱动获取強磁悬浮推动力的装置，可视为一种利用永磁悬浮力作驱转动力的力源配备，为車、船、发电等提供动力源。
【专利说明】一种利用永磁悬浮力为驱动力的装置
【技术领域】
[0001]本发明属于永磁悬浮的磁悬浮力应用、特别涉及磁悬浮力转化为动力的【技术领域】。【背景技术】
[0002]永磁悬浮技术已被广泛的应用于社会各领域，其悬浮力来源于两磁的同极相斥和异极相吸力，现技术已能用永磁悬浮力来提供列車的悬浮运动；但目前这种技术大多见于使用在列车、机械及物体的重量悬浮而未能更好地用作推动驱转动力。而在有关磁悬浮为动力应用上作了专利申请的如:201120365557.7,201110290161.5、一种磁悬浮动力机，设计运用电磁与永磁的两种磁力做功，缺点在于电磁会耗用较多电能，而所涉及的磁悬浮也只是用作机械件之间无接触的悬浮运动、没有真正应用悬浮力作动力源的用力。如专利:201210022737.4、一种磁悬浮动力装置，如说明所述知其磁力作功为磁同极向的圆周体多边角形磁列向作功的导程轨迹(如附图5所示为10角形)，其不足在于全周程为单斥力做功只能提供上扬的力、而磁性弹簧其中一作功向会消耗力能，固没有足够可回程的动力，难实现有效的连续推动，其多边形设计实为圆周多组凸轮的落差导程，应用上为周转中提供多次的往复推动、其作工行程短，如为增加作工行程提高上扬高度、作功磁体与轨磁产生扬升的距离、可用磁斥力渐弱做成力源不稳定，另在不提供外力的作动下难以达到其设计的自主转动。目前可查知的磁悬浮力为动力源的设计应用为数少、且多为不切合，有的实用性动力不足、也未发现与本发明相近同的动力装置。
[0003]磁悬浮在列车轨式的永磁悬浮则有很多发明、首推介阵列式组合的永磁悬浮，其代表作有如魏乐汉发明的、专利号为:03114974.X磁悬浮列车及其悬浮、导向和推进系统。如汪旭东等人发明的、专利号:200910064741.5 一种磁悬浮车。如李岭群发明的、专利号:200810098563.3聚能永磁悬浮装置.200610112945.8—种集能永磁悬浮转向装置?及其它多项磁悬浮专利。上述这些发明都是当下较有实用性的永磁悬浮阵列技术，但他们设计都是以列车悬浮为用功对象、未能让其转化为更多的功能特别是用在动力上。
【发明内容】
[0004]为克服永磁悬浮目前只能对重物的浮动、其磁能力未能充分获得利用，特别是转化为动力能的应用。而磁悬浮它能浮起重物本身就是一种力的显现，其除了有可用的強磁能力外、它还提供机械面无接触的运动环境，做到以磁力对物体重量浮起的低耗能推动。而磁悬浮是一种浮托力的单向用力运动，要让它成为驱转的动力源、唯有通过改变磁力悬浮运动轨迹的方法来解决其可做工的行程。为此依据磁悬浮运动原理而设计利用磁悬浮力，运用物体上、下斜坡的原理获取其落差、以此解决磁悬浮力推动转动力的做工行程，而成为一种小功率驱动获取强磁悬浮力推动做功的动力源。
[0005]为实现上述目的本发明取用下述的方案实现:创建转动式有落差做工导程的磁力轨道、为磁悬浮力推动往复做工的力能转换。首选以螺旋凸轮式运动代替上、下斜坡的导程，在实施例中取用斜度为3度至25度的缓坡、作两磁对置悬浮运动，对比组为两磁在水平上悬浮运动、其推动所耗力相近同。装置设用的永磁体用导磁钢以螺旋凸轮的导程排列固定为同层列同极向(权利要求2所述组合)为附图中的6组合，磁N极一层列、磁S极一层列、为一层或多层的相间叠合层列组合成全周程做功导程的磁力阵列，其磁N *S极向、在轨道柱轴的直径方向。依所述权利要求2的磁力组合阵列端面(轨轴方向)，装设同层列同极向(权利要求3的组合)为附图中的7组合，磁N极半环、磁S极半环、构成磁N *S极向各半周程做功导程的磁力阵列，其磁N ? S极向、在轨道柱轴的轴线方向。
[0006]上所述的两种不同极向排列的磁阵列、在权利要求2、3所述中为螺旋、凸轮的导程排列、实施例中单用螺旋或单用凸轮的导程设置磁阵列、其往复地转动螺旋或周转凸轮均可获得落差行程，而本装置把其结合为一体而应用以螺旋凸轮的运动结构。而上述的二种磁阵列均可单独运用成为可做功的磁轨。
[0007]依上所述权利2、3磁阵列组合、为附图中的6、7组合，构成二种不同方式做功的磁力阵列结构，而附图中的6组合磁力悬浮阵列、在与其相互配置的磁组(附图中的11)作悬浮功时、除提供可悬浮做功的磁力外、在于它的磁阵列(附图中的6)上、下层列磁力相互制约与其相对置而悬浮的磁组(附图中的11组件)于层列中一定距离的磁悬浮力度空间，固两磁对置产生悬浮而无需悬浮控制装置省略了其控制机构。配设权利要求3、附图中的7组合为各半工作周程不同极向磁力的组合阵列，此组合为轨轴向的磁极向安置，其除更有效地增强作功磁力外、在于加强作功导向性、如在螺旋凸轮导程高转低和低转高处磁力做功往复推力的转换，而其在作功转换分界点磁力关系处于与作悬浮推动功磁体从同极相斥转而被异极相吸拉动、而产生一推吸"顺力势"，在对向180度处则有相同的另一组磁体作功向相反的转换，其为两磁异极相吸转至分界点的同极相斥变为吸、斥阻力、而产生一粘斥"逆力势"，其顺力势与逆力势物理力数当量相等，所述顺力与逆力为转动时的耗能用力、其两力互为相抵固驱转耗力小。
[0008]依上所述二种磁力阵列组合成螺旋凸轮状磁路闭合的环回磁力阵列轨道，其设置的左、右旋向导程、凸轮式的往复运动则成为可推动往复做工的行程，磁体轨道固定在用铝等非导磁材料制成的柱轴框体上、而柱轴两端装上轴承安置于机体固定位置轴承座中、成为(如权利要求4)的可转动结构，磁轨的转动令其设定之螺旋凸轮导程则产生高低起伏的落差、成为与磁轨对置而悬浮的做功磁体有可往复作工的行程。
[0009]依上所述磁轨推动安置于磁力导程布设为(权利要求5的组合)悬浮做功的永磁体、附图中的9、11组合，其磁N ? S极向与磁轨为相同的极向设置，而磁阵列依据磁轨的磁阵列叠合层多少和组合结构而定配置的个体组合件，安插于轨道磁力阵列中而成悬浮体，並以不少于二组件的多组件在磁力轨道以180度的对向设定、用连杆式的机械结构与外传动如曲轴等的机械传动结构连接作方位的固定，随磁轨的转动其在螺旋凸轮的磁力导程中作高低起伏的悬浮运动，其起伏的磁悬浮力经连杆、曲轴、齿轮等机械传动结构传递有功行程的往复推动，成为向外输出磁悬浮力做功的往复推动力源而转化为机械动力。
[0010]磁悬浮力一方为被悬浮起作推动力输出的磁体组件，另一方则承接两磁对置悬浮的全部做功力、此为一负作用的向力，成为轨道转动轴承的压力来源增加驱转轨道的功耗。设计用双轨不同方向做功组合用力(权利要求6的组合)方法解决、以两套为不少于二的两套轨组分别为左旋向导程做功对接右旋向导程做功的磁轨作同轴串接组合，其双轨组合构成互推互拉的轴向往复用力和做功结构，而做功的互推互拉反向力成为相向的对应回力、并消力于双轨连接的架构中、解除转动轴承的压力，成为本装置可以实现低功耗驱动轨道运转的组合结构。
[0011]磁悬浮"列车"用电机推动的是车体，本装置用电机推动由永磁体组成、为附图中的6、7组合，其设以螺旋凸轮式运动做功导程的磁力轨道。在上、下斜坡式的轨道上、磁力悬浮起的物体如用作“列车”则是车体、其被设于在原地固定位置随斜坡作起落悬浮运动、用在本装置上则是把悬浮力转换成向外输出推动力、为落差式的往复推动做功的磁组体。
[0012]综合上述配置、电机最大的主功耗为转动磁轨整机体重和来自不规则部分的磁阻滞力，其所耗力与可获取磁悬浮力不相等、为一种小功率驱动获取強磁悬浮力为动力源的能量转换装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]附图为装置的结构示意图【具体实施方式】
[0014]以下内容是结合附图对本发明的详细说明、而不应被视作对本发明的限定。
[0015]在附图中:1、电动机.2、驱动轮.3、螺旋凸轮轴柱体.4、螺旋凸轮框体.5、装夹磁体的导磁钢.6、磁极径向的永磁体.7、磁极轴向的永磁体.8、装夹磁体的导磁钢.9、磁极轴向悬浮做功的永磁体.10、磁体组件外夹套.11、磁极径向悬浮做功的永磁体.12、连杆.13、曲轴.14、小伞齿.15、大伞齿轮.16传动轴.17、磁轨轴承.18、传动轴轴承.19曲轴轴承.20、两套磁轨连接螺丝.21、机外壳体。
[0016]装置由上述结构示意图中的1、固定在机架上的电动机，(可有不同位置的装设及驱动结构)、转动固定在3、螺旋凸轮轴柱体、上的2、驱动轮，带动永磁轨道周转。由铝等非导磁材料制成3、螺旋凸轮轴柱体，和4、螺旋凸轮框体，固定5、装夹磁体的导磁钢，装夹设为扇形状6、磁极径向的永磁体，其磁体以左、右向螺旋凸轮的导程排列为全工作周程同层列同极向(如权利要求2所述)的磁N极一层列、磁S极一层列的相间隔叠合层阵列、而磁极向为轨轴的径向，其叠合层列多少视设计所需而定，在两磁列间装有适当厚度的非导磁性材料间隔层，依上述6、磁极径向的永磁体，磁阵列的端面(轴向)装设扇型状7、磁极轴向的永磁体，其在左、右向螺旋凸轮的导程中(如权利要求3所述)为磁N极半环、磁S极半环的各半工作周程组合磁列，而磁极向为轴向的单层列环回状磁路闭合结构，此设置在于加強往复做工的换向用力。
[0017]上所述两种不同磁极向排列的组合用导磁钢装夹后、固定在4、螺旋凸轮框架中而成磁阵列组合的磁力轨道，並枝固定在3、螺旋凸轮轴柱体上，而附图中为三环三层列的组合磁阵列，在3螺旋凸轮轴柱体的两轴向端装设17、轴承、其被固定在连接21、机外壳体的轴承座中、成为可转动的磁体轨道组合结构。
[0018]而作悬浮推动力输出的磁组件、以磁轨磁体排列为磁力悬浮用力的设定(如权利要求5)所述为同层列同极向排列、其磁体由8、装夹磁体的导磁钢、装夹扇形状磁体9、磁极轴向悬浮做功的永磁体，与导磁钢装夹扇形状磁体的11、磁极径向悬浮做功的永磁体，共同组合并用铝等非导磁材料10、磁体组件外夹套，装夹固定安插于轨道磁阵列中为磁力悬浮体的组合件。其组件绕磁力轨道布设为不少于二组件的多组件以180度的对向设定，用非导磁材料制成的12、连杆、连接，连杆则与13、曲轴、连接，而悬浮力通过连杆、曲轴、带动安置于机架齿轮箱中的14、小伞齿轮、而转动固定在16、传动轴的15、大伞齿轮、转动16、传动轴、而传动轴则从3、蜾旋凸轮柱体中心穿过、作两端的15、大伞齿轮连接、用18、轴承、固定在21、机外壳体上，其在磁轨转动下推动上所述9、11、的磁悬浮组合体并随磁轨设定的螺旋凸轮导程作落差式的悬浮往复运动，其力通过16、传动轴、向外输出往复推动的磁悬浮力源。
[0019]磁轨与绕轨道设置作磁悬浮做推动工的磁体、产生互反的做功向力，其一由做功磁体图中9、11、的组合向外输出推转力，其二为磁轨承接同样的互推反向力传至17、磁轨轴承、为偏一侧的压力，从而增加驱动磁轨的电机功耗。为此装置依(如权利要求6)所述以磁轨凸轮导程旋向各异的两套轨组、如附图的上部分(垂轴向安置称)为右旋向磁轨上推、下为左旋向磁轨压下的二套不同旋向做功结构同轴串接，用20、两套磁轨连接螺丝、作连接的固定，其组合为互推互拉的对向做功和用力，而做功反向力因互推互拉的对应回力转向磁轨的连接结构中，因而消除反作用力对17、磁轨轴承的压力，实现低功耗驱动获取強磁悬浮力为动力源。
[0020]装置可更进一步地配设以往复的推动为力向、在连杆上装设永磁体的发电磁极、配以线圈绕组而成为直推的往复式发电机、其作用为减少机械传动结构，而承力的轴承可设用永磁悬浮轴承作进一步减轻电机的功耗，把装置设成真空运动而有利于高速运转。
[0021]而在说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【权利要求】
1.一种利用磁悬浮力为动力的装置，其特征在于；包括由磁体组成可往复运动落差式做功导程可驱动的磁力轨道，安置于磁力轨道为磁悬浮推动力输出的磁体组件，磁轨做功运力相反的轨组配套构成互推互拉式做工和相对应回力。
2.如权利要求1所述的一种利用磁悬浮力为动力的装置，其特征在于；所述可驱动的磁力轨道的磁体以螺旋、凸轮式的导程排列为同层列同极向为一层列或多层列组成的磁力组合阵列。
3.如权利要求1所述的一种利用磁悬浮力为动力的装置，其特征在于:所述可驱动的磁力轨道的磁体以螺旋、凸轮式的导程排列为同层列同极向磁N极半环、磁S极半环的各半程做功导程磁力组合阵列。
4.如权利要求1所述的一种利用磁悬浮力为动力的装置，其特征在于:所述可驱动的磁力轨道其以螺旋、凸轮式设定的导程在转动中产生起伏之落差则为磁悬浮力往复推动的做工行程。
5.如权利要求1所述的一种利用磁悬浮力为动力的装置，其特征在于:所述的磁悬浮推动力输出的磁体组件为同层列同极向排列的磁力组合阵列体，安置于轨道磁力阵列中而悬浮並随设定之磁力导程作高低起伏的往复悬浮运动而向外输出推动力。
6.如权利要求1所述的一种利用磁悬浮力为动力的装置，其特征在于:所述的互推互拉式做工和相对应回力是以轨道磁力做功导程方向相反的两部轨组配套、构成磁轨承力的相对应回力于连接结构中。
【文档编号】B60L13/00GK103568864SQ201310310791
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月14日 优先权日:2012年7月27日
【发明者】陈灿稳 申请人:陈灿稳