专利名称：曲柄连杆式磁动机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种把永磁体磁场能量直接转变为机械能量的装置一曲柄连杆式磁动机，在其输出轴上可获得能量，能带动旋转负载连续工作，属于机械动力领域。
背景技术：
能源危机威胁着人类的发展和生存。开发使用新型廉价、安全、清洁能源意义重大。磁场是能量场，具有能量。磁体磁场不占据实体空间，易于长期保存并且在使用其能量时不产生污染。该磁动机可以把永磁体磁场的能量直接转变为机械能，可直接带动电机等旋转负载。对新型无污染能源的开发应用产生重要的影响，尤其对特殊场合下的能量供给和存储等具有实际意义。该装置的使用必将开拓稀土永磁材料应用的新领域，对国防建设和国民经济的发展产生深远影响，市场前景广阔。
发明内容
该装置是一种以永磁体磁场能量为能源的动力机，工作时可连续不断地输出扭矩，不需输入其它能量，可以把磁铁的磁能直接转变成可用的机械能。工作可靠、无需维护，该磁动机可直接带动旋转负载连续工作，例如发电机，泵或轮子等，用途广泛。技术方案该磁动机利用同性磁极相排斥，异性磁极相吸引，并在磁极间产生推力和拉力的磁现象，通过这种磁力驱动滑块往复运动，进而通过连杆带动曲轴转动，实现能量转换与输出。该装置主要由机架、磁轮、滑块(活塞)、连杆、曲轴、正时齿轮等组成。
四
图1为本发明结构示意图；图2为图1的A-A五具体实施例方式实施例1如图1本发明包括紧固螺母1、正时齿轮对2、机架3、轴头4、曲轴轴承5、连杆6、 曲轴7、滑块(活塞)8、永磁体9、转筒10、瓦块磁体11、转筒轴12和转筒轴承13等组成。 其中转筒10由抗磁材料制成，在轴向每隔一定距离的圆周上镶有瓦块形永磁体11。该瓦块形永磁体有两种规格，一种为N极在瓦块圆弧外侧，另一种为N极在瓦块圆弧内侧。两种瓦块磁铁的几何形状、尺寸、性能相同。镶瓦块磁体圆周的数量取决于输出功率(本实施方式用12个)。在转筒10每个镶磁体的圆周上，两种不同的瓦块在周向上间隔排列，不同瓦块端部之间留有与滑块8直径大体相当的间隙；在转筒的一端还固定有正时齿轮2，整个转筒通过两端的轴承13支撑在机架3上并可以自由转动。在转筒10上每个镶有磁体的圆周下方，于垂直于转筒表面的方向上距转筒表面适当距离的位置处设置导轨(缸筒)，导轨内有滑块(活塞)可以上下自由滑动；每一个滑块顶端都镶有一个永磁体，各滑块上面向转筒表面的磁体极性相同且滑块的行程相等；所有导轨均在与转筒轴线平行且通过轴线的同一面内。滑块(活塞)以铰接方式通过连杆与位于滑块正下方水平曲轴上对应的曲柄相连，如图1所示。曲轴7两端亦通过轴承5支撑在机架3上，固定在曲轴左端的小齿轮与固定在转筒上的大齿轮正确啮合保证了二者之间具有确定的位置关系。曲轴7具有这样的结构特征，如图2所示，当曲柄逆时针方向旋转时，从左到右曲轴上曲柄的相位依次落后30度；正时齿轮的安装应满足这样的条件，当左边第一个滑块在上极限位置时，必须正对上方两个不同极性瓦块磁体之间的间隙。此时若曲轴逆时针转动时，滑块将受到即将转到其上方的同性磁极的推力，推动滑块向下运动带动曲轴逆时针方向旋转。当该滑块运动到下极限位置时，上方的同性磁极刚好转过，此时滑块正对的又是两个不同极性瓦块磁体之间的间隙， 向下的推力达到最小；根据曲柄滑块机构的运动特点，接下滑块来将向上移动，将受到即将转到其上方的异性磁极的吸引力。也就是说，滑块向下运动时受到推力，向上运动时受到引力。如此，该滑块就在其上方交变磁力的作用下实现往复运动。显然，滑块完成一个运动周期(一次往复)，上方的转筒转过90度。曲轴与转筒的转速比(传动比)为4 1，这种固定的比例关系是由正时齿轮对2来实现的。由于有多个滑块(活塞)同时工作，保证了曲轴得连续平稳转动。例如，当左边第一个滑块在上极限位置时，受到的吸引力最小并开始受到推力，但此时后面第二、第三、第四、第五、第六个滑块均受到引力，同时第七、第八、第九、 第十、第十一个滑块均受到推力，这些力作用的效果是共同在同一曲轴上产生一个足够大的逆时针力矩使曲轴继续旋转，同时通过齿轮带动转筒转动，实现转筒上瓦块磁体极性的变换，这样就实现了系统的连续转动，把永磁能直接转变成机械能。在转筒上可获得转速和扭矩输出。实施例2为获得更大的输出功率或扭矩，可以在转筒周边的其他位置上继续构造与实施例 1相同的机构，用多个曲轴共同驱动一个转筒，获得大功率与高扭矩。
权利要求
1.曲柄连杆式磁动机包括紧固螺母1、正时齿轮对2、机架(包括导轨)3、轴头4、曲轴轴承5、连杆6、曲轴7、滑块(活塞)8、永磁体9、转筒10、瓦块磁体11、转筒轴12和转筒轴承13等组成。整个转筒通过两端的轴承13支撑在机架3上并可以自由转动。曲轴7两端亦通过轴承5支撑在机架3上，固定在曲轴左端的小齿轮与固定在转筒上的大齿轮能正确啮合。
2.曲柄连杆式磁动机，其特征在于转筒10由抗磁材料制成，在轴向每隔一定距离的圆周上镶有瓦块形永磁体11。该瓦块形永磁体有两种规格，一种为N极在瓦块圆弧外侧，另一种为N极在瓦块圆弧内侧。两种瓦块磁铁的几何形状、尺寸、性能相同。镶瓦块磁体圆周的数量取决于输出功率。在转筒10每个镶磁体的圆周上，两种不同的瓦块在周向上间隔排列，不同瓦块端部之间留有与滑块8直径大体相当的间隙，相邻瓦块圆周上的瓦块之间有一定相位差。
3.根据权利要求1或2所述的曲柄连杆式磁动机，其特征在于曲轴7两端亦通过轴承 5支撑在机架3上。曲轴与转筒轴在同一平面内且相互平行。曲轴7具有这样的结构特征， 如图2所示，当曲柄逆时针方向旋转时，从左到右曲轴上曲柄的相位依次落后相同角度。
4.根据权利要求1或2所述的曲柄连杆式磁动机，正时齿轮的安装应满足这样的条件， 当左边第一个滑块在上极限位置时，必须正对上方两个不同极性瓦块磁体之间的间隙。此时若曲轴逆时针转动时，滑块将受到即将转到其上方的同性磁极的推力。
5.根据权利要求1或2所述的曲柄连杆式磁动机，在转筒10上每个镶有磁体的圆周下方，于垂直于转筒表面的方向上距转筒表面适当距离的位置处设置导轨(缸筒)，导轨内有滑块(活塞)可以上下自由滑动。
6.根据权利要求1或2所述的曲柄连杆式磁动机，每一个滑块顶端都镶有一个永磁体， 各滑块上面向转筒表面的永磁体极性相同且滑块的行程相等；所有导轨均在与转筒轴线平行且通过轴线的同一面内。
7.根据权利要求1或2所述的曲柄连杆式磁动机，滑块(活塞)7以铰接方式通过连杆与位于滑块正下方水平曲轴上对应的曲柄相连。
8.根据权利要求1或2所述的曲柄连杆式磁动机，每个滑块完成一个运动周期(一次往复)，其上方的转筒正好转过两个瓦块。这种固定的比例关系是由正时齿轮对2来保证。
9.根据权利要求1或2所述的曲柄连杆式磁动机，为获得更大的输出功率或扭矩，可以在转筒周边的其他位置上继续构造与实施例1相同的机构，用多个曲轴共同驱动同一个转筒O
全文摘要
该装置是一种以永磁体磁场能量为能源的动力机，工作时可连续不断地输出扭短，不需输入其它能量，可以把磁铁的磁能直接转变成可用的机械能。工作可靠、无需维护，该磁动机可直接带动旋转负载连续工作，例如发电机，泵或轮子等，用途广泛。该磁动机利用同性磁极相排斥，异性磁极相吸引，并在磁极间产生推力和拉力的磁现象，通过这种磁力驱动滑块往复运动，进而通过连杆带动曲轴转动，实现能量转换与输出。该装置主要由机架、磁轮、滑块(活塞)、连杆、曲轴、正时齿轮等组成。
文档编号H02N11/00GK102195529SQ20101011764
公开日2011年9月21日 申请日期2010年3月4日 优先权日2010年3月4日
发明者刘国柱, 汪建新 申请人:刘国柱, 汪建新