本发明涉及一种环保的能量转换装置，具体涉及一种将磁场能量转换成高压液体(或高压气体)动能的能量转换装置。
背景技术：
随着地球矿物能源逐渐枯竭以及环境状况日益恶化的形式下，如何寻找新的能源取代石油已经迫在眉睫。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提出了一种环保的能量转换装置，通过变换的电流方向使电磁铁磁极发生变化，从而驱动永磁铁发生运动，永磁铁发生运动后带动活塞杆和活塞运动做功，将磁场能量转换成高压液体动能，驱动液压马达转动，将液压动能转换成机械能或其它能量。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种环保的能量转换装置，包括有液压系统和磁场控制系统，所述液压系统包括有液压组件和排液单向阀、吸液单向阀；液压组件包括有液压缸和滑动设置在液压缸内的活塞杆；所述活塞杆一端设置有活塞另一端永磁铁连接固定而成；上述液压缸通过吸液单向阀、进液管连接到用于供给油液的油箱，在液压缸上连接有排液单向阀，排液单向阀上连接有出液管，出液管上连接有蓄能器、溢流阀；当液压缸内的容积变小时，液压缸通过排液单向阀向出液管排出高压液体能量，当液压缸内的容积变大时，液压缸通过油箱、进液管、吸液单向阀吸入油液；磁场控制系统包括有电磁铁、提供电磁铁电能的电源以及改变电源电流方向的控制器；永磁铁与电磁铁的磁极相对设置。
通过采用上述技术方案，电源通过控制器向电磁铁供能，使电磁铁产生磁场，在磁场的作用下与永磁铁相斥或相吸，控制器能够周期性的改变电源的方向，从而实现电磁铁磁极的转换以达到活塞在磁力的作用下做活塞运动做功；永磁铁与电磁铁相互吸引时，活塞向下滑动，液压缸内的容积变大，液压缸通过油箱、进液管、吸液单向阀吸入油液；永磁铁与电磁铁相斥时，活塞向上移动，液压缸内的容积变小，液压缸通过排液单向阀向出液管排出高压液体能量，驱动液压马达工作，进而实现了将磁场能量转换成高压液体动能，再将高压液压动能通过液压马达转换成机械能。
本发明进一步设置为：所述液压组件和排液单向阀、吸液单向阀与电磁铁一一对应设置有若干组。
通过采用上述技术方案，交替工作的液压系统能够实现持续输出高压液体动能。
本发明进一步设置为：所述出液管与液压马达之间设置有蓄能器。
通过采用上述技术方案，能够消除多组活塞式液压缸换向时的间隙，保证能量供应的稳定。
本发明进一步设置为：所述进液管上连接有进液单向阀和出液管上连接有排液单向阀，所述进液单向阀与排液单向阀流向相反设置。
通过采用上述技术方案，通过单向阀限定了进液管、出液管油液的流向，限定了液压系统内油液的流向，保障液压系统的工作稳定。
本发明进一步设置为：所述出液管与液压马达之间设置有流量控制阀。
通过采用上述技术方案，流量控制阀能够控制出液管输出到液压马达的油液的流速，从而控制液压马达转速，即控制输出的机械能的大小。
本发明进一步设置为：所述液压马达与油箱之间连接有散热器。
通过采用上述技术方案，散热器能够冷却管路中的油液，避免液压系统中的油液温度过高。
本发明进一步设置为：所述出液管上还设置有压力感应器，所述压力感应器与控制器电连接，当所述感应器输出高压信号时，所述控制器降低电流换向频率；当所述感应器输出低压信号时，所述控制器提高电流换向频率，达到自动调节液压系统工作压强的稳定，减少设备的磨损延长使用寿命及节省能量。
本发明进一步设置为：所述进液单向阀的口径大于等于活塞的直径，减小液压缸在吸入油液时的阻力。
通过采用上述技术方案，减小液压缸在吸入油液时的阻力，而减少了活塞向下滑动的时间，从而增大了活塞的最大工作频率，即增大了活塞在单位时间内的最大做功功率。
综上所述，本发明具有以下效果：
1、用多组电磁铁与液压组件的交替工作，配合蓄能器使用，当一组在抽取油箱内油液时，另一组为液压马达供能，保证了液压马达能够获得持续的动力源；
2、利用电磁铁控制永磁铁做功提供动力能源，能源稳定且受环境影响小，应用面广，且环保无污染；
3、管道内的油液在工作过程中因挤压摩擦而导致温度升高，利用油液的温度还可为使用者提供热量，实现局部区域的供暖。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为一种环保的能量转换装置的整体结构示意图。
图中：1、电源；2、液压组件；21、液压缸；22、活塞杆；23、永磁铁；24、活塞；3、电磁铁；4、油箱；5、液压马达；6、进液管；7、出液管；8、溢流管；9、溢流阀；10、排液单向阀；11、蓄能器；12、流量控制阀；13、散热器；14、控制器；15、压力感应器；16、吸液单向阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，一种环保的能量转换装置，包括有液压系统和磁场控制系统，液压系统包括有液压组件2和排液单向阀10、吸液单向阀16；液压组件2包括有液压缸21、滑动设置在液压缸21内的活塞杆22以及设置在活塞杆22端部的永磁铁23，活塞杆22远离永磁铁23的一端设置有活塞24；上述液压缸21通过吸液单向阀16、进液管6连接到用于供给油液的油箱4，在液压缸21上连接有排液单向阀10，排液单向阀10上连接有出液管7，出液管7上连接有蓄能器11、溢流阀9；当液压缸21内的容积变小时，液压缸21通过排液单向阀10向出液管7排出高压液体能量，当液压缸21内的容积变大时，液压缸21通过油箱4、进液管6、吸液单向阀16吸入油液；磁场控制系统包括有电磁铁3、提供电磁铁3电能的电源1以及改变电源1电流方向的控制器14；电磁铁3端部的永磁铁23与电磁铁3的磁极方向相对设置；通过磁力实现活塞24的上移或下滑，从而改变液压缸21的容积，向出液管7排出高压液体能量，驱动液压马达5转换成机械能输出。
本方案进一步设置为，进液管6上连接有吸液单向阀16和出液管7上连接有排液单向阀10，进液管6上的吸液单向阀16与出液管7上的排液单向阀10流向相反设置，通过限定进液管6与出液管7内油液的流向限定了高压液体的流动方向；在出液管7与液压马达5之间设置有流量控制阀12，控制液压马达5的输出功率；出液管7上设置有溢流阀9，溢流阀9与油箱4之间设置有溢流管8，有效的保护液压系统中出液管7内的最大压强不超标，避免出液管7内的压力过大而导致出液管7、蓄能器11以及液压马达5等的损坏；液压马达5与油箱4之间连接有散热器13，散热器13能够冷却管路中的油液，避免液压系统中的油液温度过高；出液管7上还设置有压力感应器15，压力感应器15与控制器14连接，当压力感应器15传递给控制器14的压力信号高时，控制器14降低电流换向的频率以减少活塞杆22的运动频率，从而减少出液管7内油液的压力；当压力感应器15传递给控制器14的压力信号低时，控制器14提高电流换向的频率以增加活塞杆22的运动频率，从而增加出液管7内油液的压力，达到自动调节液压系统工作压强的稳定，减少设备的磨损延长使用寿命及节省能量。
本方案中，液压系统与电磁铁3一一对应设置有若干组。以两组作为说明，两组液压系统与电磁铁3交替进行工作，从而保证液压马达5能够持续获得动力，在出液管7与液压马达5之间设置还有蓄能器11，能够消除多组活塞式液压缸21换向时的间隙，保证能量供应的稳定。
设计要点：
假设电磁铁3的功率为50w，电磁铁3与永磁铁23相距20mm处的斥力为3000n，活塞24的直径为16mm，行程20mm，控制器14的切换频率104hz时，液压缸21排出的液体压强：3000/10/(3.14*0.8*0.8)≈149bar＝14.9mpa,两个液压组件2总做功为：3000*(0.02*2)*104*2＝24.96kw。产生的高压液体能量流量：3.14*0.8*0.8*2*104*60*2/1000≈50l/min，高压液体能量的功率：50*10-3/60*14.0*106≈11.7kw，液压马达5转换效率约70％，液压马达5输出的机械能功率：11.7*0.7＝8.19kw，而整个系统中消耗的功率为两个电磁铁3的功率100w和散热器13的风扇功率，可以看出整个系统的输出功率远大于输入功率。
具体实施过程：
电磁铁3工作吸引永磁铁23朝向电磁铁3一侧运动，此时液压缸21内的容积增大，油液通过油箱4、进液管6以及吸液单向阀16进入液压缸21内；电磁铁3改变磁极后，电磁铁3推动永磁铁23朝远离电磁铁3一侧运动，此时液压缸21内的容积减小，油液通过排液单向阀10排出到出液管7内变成高压液体能量，驱动液压马达5转动，转换成机械能，油液流过液压马达5后通过散热器13进入油箱4内，重复上述过程，实现将磁场能量持续转换成机械能的动作。
本发明中的液压马达只是一种将高压液体动能转换成机械能的装置，也可以用其它的装置代替液压马达将高压液体动能转换成机械能或其它能量。
应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。