专利名称：一种基于联动式摆动泵的流体传动磁力机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能源、动力系统，特别是利用联动式摆动泵和流体马达，将磁能发 生装置产生的往复回转运动动力转换成机械旋转运动动力的磁力机。
背景技术：
人类现在利用的能源主要有石油、水力、风电、太阳能等，成本高、环境污染严重。现有技术本人申请的“一种磁力能量放大器”、“永磁能原动机”、“流体传动的磁 力机”、“齿轮联动式流体传动磁力机”、“并列式混合励磁磁能发生装置及基应用”等，利用4 个或4个以上的摆动压缸，或者利用多活塞摆动压缸，或者利用联动齿轮及摆动压缸，将磁 能转换成流体传动的动力，再通过流体马达转换成机械旋转运动的动力或通过活塞压缸转 换成机械往复运动的动力。本发明利用联动式摆动泵将磁能发生装置产生的多个往复回转运动的动力转换 成流体传动的动力，再通过流体马达转换成机械旋转运动的动力，使机器的结构变得更加 简单、可靠，可以有效降低成本。
发明内容
本发明是这样实现的一种基于联动式摆动泵的流体传动磁力机，主要包括磁能 发生装置、联动式摆动泵和流体马达，其特征是a.磁能发生装置主要由摇轴(1)、输入轴(2)、转子磁环、摆子磁铁、摇柄(6)和原 动机组成，转子磁环是S磁极与N磁极相间排列的八极或八极以上的磁环；摇轴有4条或4 条以上，摇轴上设有摇柄；摆子磁铁有4个或4个以上，摆子磁铁设在摇柄上；设在摇柄上 的摆子磁铁对称或平均分布在转子磁环的周围，其中，有一半摆子磁铁的S极向轴排列，另 一半摆子磁铁的N极向轴排列；设在摇柄上的摆子磁铁与转子磁环相对而设且绕轴对称或 平均分布；转子磁环的磁极数量是摆子磁铁数量的2倍，两者都是偶数；转子磁环设在输入 轴上；原动机与输入轴联接；b.联动式摆动泵主要由联动机构和摆动泵组成，是一种利用联动机构将4个或4 个以上机械往复回转运动动力集合成一个机械往复直线运动或机械往复回转运动动力，再 转换成流体直流循环运动动力的联动式摆动泵；联动式摆动泵有4个或4个以上的输入端， 联动式摆动泵的输入端分别与磁能发生装置的摇轴联接；摆动泵内设有缓冲装置，利用缓 冲装置限制摇轴的回转角度，进而限制摆子磁铁的摆动范围；c.联动式摆动泵的出口通过管道(15)与流体马达的入口联通，入口通过管道 (15. 1)与流体马达的出口联通。工作原理原始动力由原动机从输入轴输入，转子转动时，转子磁环相对于设在摇 柄上的摆子磁铁是一个交变磁场，设在转子上的磁环与设在摇柄上的摆子磁铁交替产生吸 力和斥力，一方面，摆子磁铁作用于转子磁环的全部或大部分吸力和斥力绕轴对称抵消，另 一方面，转子磁环作用于摆子磁铁的交变的相吸相斥的磁力部分被转换成摇柄往复摆动的动力，摇柄带动摇轴做往复回转运动，利用摆动泵的缓冲装置限制摆子磁铁的摆动范围，通 过联动式摆动泵将多条摇轴输出的往复回转运动的动力转换成流体直流循环运动的动力， 再通过流体马达转换成机械旋转运动的动力，从而实现将磁能转换成机械能。理论上摆子磁铁作用于转子磁环的吸力和斥力可以全部绕轴对称抵消，原动机只 需克服磨擦力就可以带动转子转动，但实际上会因为制造上的偏差，摆子磁铁和转子磁环 的各个磁极的磁通量很难做到完全一致，转子转动多少会受到一点来自未能完全相互抵消 的磁力的影响。转子磁环作用于摆子磁铁的交变的相吸相斥的磁力也存在部分不能转换成 摇柄往复摆动动力的情况当设在摇柄上的摆子磁铁正对着磁环的磁极的时候，摆子磁铁 两侧受到相同的吸力或斥力，摆子磁铁两侧受到的力相互抵消。转子磁环作用于摆子磁铁 的交变的相吸相斥的磁力被转换成摇柄往复摆动动力的比例与转子转动的速度也有关系， 若转子转得较慢，设在摇柄上的摆子磁铁换向需较长的时间，则被转换成摇柄摆动动力的 磁力较少，若转子转得较快，设在摇柄上的摆子磁铁换向时间较短，则被转换成摇柄摆动动 力的磁力相对较多，因此，通过调节原动机的转速，可以控制磁能发生装置输出机械往复回 转运动动力的大小。从总体上看，转子转动所需克服的阻力是很小的，而4个或4个以上的摆子磁铁各 自受磁力的作用往复摆动，彼此不相抗，因此摆子磁铁摆动输出的机械往复运动的动力远 远大于转子转动所需克服的阻力，从而实现能量的放大。由于摆子磁铁只做往复摆动运动，而且摆子磁铁与转子磁环的距离不能过大，必 须对摆子磁铁的摆动范围予以设定和限制，防止摆子磁铁与转子磁环相互碰撞。在摆动泵 内设缓冲装置，可以防止摆动件与缸体相互碰撞，同时亦间接限制了摆子磁铁的摆动范围。 摆动泵的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。
所述流体为液体或气体，所述联动式摆动泵为液压泵或气压泵，所述流体马达为 液压马达(14)或气压马达。联动式摆动泵通过管道与流体马达连接。所述联动式摆动泵为齿轮齿条联动活塞式摆动泵(13、13. 1,13. 3、13. 5)或齿轮 齿条拨叉联动活塞式摆动泵(13. 2)或拨叉联动活塞式摆动泵(13. 4)或齿轮联动叶片式摆 动泵(23至35)或齿轮联动螺旋式摆动泵或齿轮联动回转活塞式摆动泵或齿轮联动柱塞式 摆动泵。在摆动泵的出入口端加装三通阀(16)，即可实现将机械往复回转运动的动力转换 成流体直流循环运动的动力；或者，摆动泵的出口和入口分开，在摆动泵的出口和入口内设 置单向阀，使之成为具有将机械往复回转运动动力转换成流体直流循环运动动力功能的摆 动泵。以下介绍几种联动式摆动泵一种齿轮齿条联动活塞式摆动泵，主要包括缸套(13a)、0型密封圈(13b)、出入口 (13c)、端盖(13d)、缓冲装置(13e)、活塞(13f)、齿条杆(13g)、销轴(13h)、齿轮(13i)、齿 轮箱(13j)。4个或4个以上的齿轮分别通过销轴设在齿轮箱中，分布成偶数正多边形，齿 轮之间设有齿条杆，齿条杆的两侧设有齿条，齿轮与齿条杆啮合，齿轮与齿条杆组成摆动泵 的联动机构；活塞有两个，分别固定在一条齿条杆的两端，活塞上设有0型密封圈；摆动泵 内设有缓冲装置；缸套有两个，两个活塞分别设置在两个缸套内；两个缸套的一端分别固定于齿轮箱的一侧，缸套的另一端设有端盖；两个端盖上分别设有1个出入口。 一种齿轮齿条拨叉联动活塞式摆动泵，主要包括缸套(13.2a)、0型密封圈 (13. 2b)、出入口 (13. 2c)、端盖(13. 2d)、缓冲装置(13. 2e)、活塞(13. 2f)、拨叉杆(13. 2ο)、 拨柱(13.2ρ)、销轴(13. 2h)、不完全齿轮(13.2q)、齿条(13. 2η)、齿轮箱(13.2j)、齿轮 (13. 2i)。拨叉杆的两侧有4个拨叉，分别与设在拨叉杆两侧的4个不完全齿轮相对；不完 全齿轮有一凸块，凸块上设有拨柱，拨柱嵌在拨叉中；齿轮有两个或两个以上，齿轮与不完 全齿轮通过销轴设在齿轮箱中，排列成偶数正多边形，齿轮与不完全齿轮之间设有齿条；拨 叉杆、不完全齿轮、拨柱、齿轮和齿条共同组成摆动泵的联动机构；拨叉杆的两端设有两个 活塞，活塞上设有0型密封圈；摆动泵内设有缓冲装置；缸套有两个，两个活塞分别设置在 两个缸套内；两个缸套的一端分别固定于齿轮箱的一侧，缸套的另一端设有端盖；两个端 盖上分别设有1个出入口。不完全齿轮可用完全齿轮替代，齿轮也可以用不完全齿轮替代。一种拨叉联动活塞式摆动泵，主要包括缸套(13. 4a)、0型密封圈(13. 4b)、出入口 (13. 4c)、端盖(13. 4d)、缓冲装置(13. 4e)、活塞(13. 4f)、拨柱杆(13. 4s)、拨叉(13. 4t)、拨 柱(13.4p)、销轴(13.4h)、拨叉箱(13. 4j)。4个拨叉分别设在4条销轴上，定位于拨叉箱； 拨柱杆两侧的4个凸块上分别设有4个拨柱，4个拨柱分别嵌在4个拨叉中；拨叉、拨柱、拨 柱杆组成摆动泵的联动机构；拨柱杆的两端设有两个活塞，活塞上设有0型密封圈；摆动泵 内设有缓冲装置；缸套有两个，两个活塞分别设置在两个缸套内；两个缸套的一端分别固 定于拨叉箱的一侧，缸套的另一端设有端盖；两个端盖上分别设有1个出入口。一种齿轮联动叶片式摆动泵，主要包括齿轮箱(23)、销轴(24)、小齿轮(25)、联动 齿轮(26)、单向阀(27)、出口(28)、入口(29)、叶片(30)、轴承及防尘密封圈(31)、叶片轴 (32)、缓冲装置(33)、泵箱(34)、挡板(35)。齿轮箱设有4个或4个以上的输入端，齿轮箱 内的4个或4个以上联动齿轮固定在销轴上，相邻的联动齿轮相互啮合，联动齿轮组成偶数 正多边形；小齿轮与其中一个联动齿轮啮合，小齿轮设在叶片轴上；泵箱内设有叶片、挡板 和缓冲装置，叶片固定在叶片轴上；缓冲装置包括设在挡板上的缓冲槽组件及设在叶片上 的缓冲板；泵箱设有两个出口和两个入口，泵箱的出口和入口内都设有单向阀。流体传动马达的种类很多，基本形式有齿轮式、螺杆式、叶片式和柱塞式等，包括 径向柱塞马达、轴向柱塞马达、斜轴式柱塞马达、双斜盘式柱塞马达、连杆式马达、摆缸式马 达、滚柱式马达、轴向球塞式马达、螺杆式马达、叶片马达、摆线马达等等。在实际应用中，液压传动系统或气压传动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。所述原动机为电动机(7)或起动机或内燃机或水轮机。当原动机为电动机时，机 器起动的能量来自蓄电池(8)或外部电源，机器起动后，机器输出的部份能量被转化为电 能输送回蓄电池或直接输送给电动机，以维持机器的持续运转。由于通过调节电动机的转 速，可以控制磁力机输出机械往复回转运动动力的大小，因此电动机设有调速器，电动机的 调速方法有变极调速、变频调速、电阻调速、降压调速等多种调速方式，可以根据磁力机的 不同用途选择合适的转速调节器。当原动机为起动机时，机器起动的能量来自蓄电池或外 部电源，机器起动后，起动机不再输出能量，机器输出的部分机械能通过齿轮传动或带传动 或链传动的联动机构输送回输入轴和转子，以维持机器的持续循环运转。所述摆子磁铁为永久磁铁和/或电磁铁，转子磁环是永磁体磁环和/或电磁铁磁环。摆子磁铁和转子磁环的磁极方向为径向或切向或轴向。设在摇柄上的摆子磁铁对称或平均分布在转子磁环的周围，摆子磁铁的数量是2 的公倍数，如4个、6个、8个、10个等等。转子磁环的磁极数量是摆子磁铁的数量的 2倍，4 个摆子磁铁与8极(或4对极)转子磁环匹配，6个摆子磁铁与12极(或6对极)转子磁 环匹配，8个摆子磁铁与16极(或8对极)转子磁环匹配，余此类推。转子磁环的磁极数量是4的公倍数，如8极、12极、16极、20极等，用磁对极来表 述则是4对极、6对极、8对极、10对极等等。8极(或4对极)的转子磁环相当于磁环有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。12极(或6对极)的转子磁环 相当于磁环有6个S极向外、6个N极向外和6个S极向内、6个N极向内。设在摇柄上的摆子磁铁的尺寸不宜过大，也不宜过小，也要与转子磁环相匹配。以 8极转子磁环周围的4个摆子磁铁为例，其设计方法是首先确定摆子磁铁的摆动角度(如 20度)，再确定摆子磁铁与转子磁环的间距，根据摆子磁铁的设计厚度画出圆环，将该圆环 分成8等份，1个摆子磁铁的截面大小相当于圆环的1/8，2个摆子磁铁之间的间距在空间上 也相当于圆环的1/8的直线距离。电磁铁磁环是由转子铁芯(17)与8个或8个以上转子绕组(18)组成的、磁极设 定为S极与N极相间排列的8极或8极以上(或4对极或4对极以上)的磁环，磁极的数 量是4的公倍数，如8极、12极、16极等，转子绕组的数量是4的公倍数，如8个、12个、16 个等。转子铁芯一般由硅钢片叠压而成，转子绕组为绕线型绕组或鼠笼型绕组。磁环的各 个转子绕组可以用串联或并联的方法接线。接入转子绕组的电流是直流电，电磁铁磁环产 生的磁场是恒定磁场。电磁铁磁环包括普通阵列的电磁铁磁环和Halbach阵列的电磁铁磁环。Halbach 阵列的电磁铁磁环由16个或16个以上径向电磁铁与切向电磁铁和/或三角形电磁铁组 成。这种Halbach阵列电磁铁磁环，磁场增强的一边对着气隙，磁场减弱的一边对着转子 轭，这样气隙磁通得到增加，转子轭中的磁通减少，使磁能发生装置的功率密度相对得到了 提高。正是由于Halbach阵列磁环存在以上优点，使转子轭采用铁磁性以外的材料制造成 为可能。摆子电磁铁由摆子铁芯(19)和摆子绕组(20)组成，摆子铁芯由硅钢片叠压而成， 摆子绕组为绕线型绕组。各个摆子电磁铁的磁极方向预先设定，接入摆子电磁铁的电流是 直流电，摆子电磁铁产生的磁场是恒定磁场。若电源是交流电，则需要通过整流二极管或单向可控硅转换成直流电后再接入转 子绕组和摆子绕组，若电源为蓄电池发出的直流电，则可通过接线盒直接接入转子绕组和 摆子绕组。8极(或4对极)永磁体磁环由8块S极与N极相间排列的永久磁铁组成，12极 永磁体磁环由12块S极与N极相间排列的永久磁铁组成，16极永磁体磁环由16块S极与 N极相间排列的永久磁铁组成，余此类推。组成永磁体磁环的永久磁铁为弧形或扇形或梯形 或方形永久磁铁。此外，可以利用充模或压模的方法制造一个完整的磁环，然后在一个特制的夹具 中进行充磁，采用该方法加工出的4对极或4对极以上(8极或8极以上)的永磁体磁环。永磁体磁环的磁对极数是2的公倍数，如6对极、8对极等等。永磁体磁环包括普通阵列磁环和基于Halbach阵列的磁环。若采用普通阵列磁 环，转子轭应采用铁磁性材料制造。Halbach阵列磁环是由径向永磁体与切向和/或斜向 永磁体组成的四对极或四对极以上的永磁体分布形式的磁环，磁环的S极和N极相间排列。 根据Halbach阵列，4对极的磁环至少由16块磁钢组成，通常4对极的磁环由16块或24块 或48块磁钢组成。Halbach阵列磁环同样可以制造成一个完整的磁环。无论永磁体磁环是一个完整的磁环还是由多块永久磁铁组成的磁环，都适宜事先 将磁环固定在转子轭上再用特制的夹具进行充磁。其充磁方法与永磁电机的充磁方法相 同。
转子磁环为圆形磁环或正多边形磁环，设在摇柄上的摆子磁铁为弧形或扇形或梯 形或方形磁铁。转子磁环和设在摇柄上的摆子磁铁的磁极方向一般为径向，也可以做成切向或轴 向。当转子磁环的磁极方向为轴向时，摇轴、摇柄和设在摇柄上的摆子磁铁设在转子磁环的 一侧或两侧，相应地，设在摇柄上的摆子磁铁的磁极方向为轴向。设在摇柄上的摆子磁铁有一段或一段以上，转子磁环有一段或一段以上。由于摆 子永久磁铁及永磁体磁环不能像电磁铁和电磁铁磁环那样做得很大，为了加大机器的输出 功率，转子永磁体磁环和摆子永久磁铁可以做成多段式。摇柄和转子轭用软铁制成，以利于导磁。摆子磁铁设在外层、转子磁环设在内层，或者，磁环设在外层、摆子磁铁设在内层。磁能发生装置为永磁能发生装置或电磁能发生装置或混合励磁磁能发生装置或 多段式永磁能发生装置或并列式混合励磁磁能发生装置。永磁能发生装置的转子磁环和 摆子磁铁全部是永久磁铁；电磁能发生装置的转子磁环为电磁铁磁环、摆子磁铁为电磁铁； 混合励磁磁能发生装置中的转子磁环为永久磁铁环、摆子磁铁为电磁铁；多段式永磁能发 生装置的转子磁环有二段或二段以上，摆子磁铁有二段或二段以上，转子磁环为永磁体磁 环，摆子磁铁为永久磁铁；并列式混合励磁磁能发生装置的磁环为多段式永久磁铁环和/ 或电磁铁磁环，摇轴上并列设有摆子永久磁铁和/或摆子电磁铁。
图1、图2、图3为本发明第一实施例结构示意图。图4、图5、图6为本发明第二实施例结构示意图。图7、图8、图9为本发明第三实施例结构示意图。图10、图11为本发明第四实施例结构示意图。图12为本发明第五实施例结构示意图。图13为本发明第六实施例结构示意图。图14、图15、图16为本发明第七实施例结构示意图。
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、图2、图3，一种基于联动式摆动泵的流体传动磁力机，主要包括永磁能 发生装置、齿轮齿条联动活塞式摆动泵(13)和液压马达(14)，其特征是永磁能发生装 置主要由摇轴(1)、输入轴(2)、转子轭(3)、转子永磁体磁环(4)、摆子永久磁铁(5)、摇柄 (6)、电动机(7)、蓄电池(8)、轴承(9)、前端盖(10)、机壳(11)和后端盖(12)组成，转子磁 环是S磁极与N磁极相间排列的八极永磁体磁环；摇轴有4条，摇轴上设有摇柄；摆子永久 磁铁有4个，摆子永久磁铁设在摇柄上；设在摇柄上的摆子永久磁铁平均分布在转子永磁 体磁环的周围，其中，左、右两个摆子永久磁铁的S极向轴排列，上、下摆子永久磁铁的N极 向轴排列；设在摇柄上的摆子永久磁铁与转子永磁体磁环相对而设且绕轴平均分布；转子 磁环设在输入轴上；转子永磁体磁环固定在转子轭上，转子轭固定在输入轴上；摇轴、输入 轴通过轴承定位于前端盖和后端盖；电动机带有蓄电池，电动机与输入轴联接。齿轮齿条联 动活塞式摆动泵主要包括缸套(13a)、0型密封圈(13b)、出入口(13c)、端盖(13d)、缓冲装 置(13e)、活塞(13f)、齿条杆(13g)、销轴(13h)、齿轮(13i)和齿轮箱(13 j)，齿轮有4个， 分别通过销轴设在齿轮箱中，分布成正方形；齿条杆的两侧设有4条齿条，分别与设在齿条 杆两侧的4个齿轮啮合，齿轮与齿条杆组成摆动泵的联动机构；活塞有两个，分别固定在齿 条杆的两端，活塞上设有0型密封圈；摆动泵内设有缓冲装置；缸套有两个，两个活塞分别 设置在两个缸套内；两个缸套的一端分别固定于齿轮箱的一侧，缸套的另一端设有端盖； 两个端盖上分别设有1个出入口。齿轮齿条联动活塞式摆动泵的两个出入口外各接有一个 三通阀，是一种利用联动机构将4个机械往复回转运动动力集合成一个机械往复直线运动 动力，再转换成流体直流循环运动动力的联动式摆动泵；三通阀的出口通过管道(15)与液 压马达的入口联通、入口通过管道(15. 1)与液压马达的出口联通。齿轮齿条联动活塞式摆 动泵的4个输入端分别与永磁能发生装置的4条摇轴联接。电动机的电源由蓄电池提供， 电动机带动转子转动时，转子永磁体磁环相对于设在摇柄上的摆子永久磁铁是一个交变磁 场，设在转子上的永磁体磁环与设在摇柄上的摆子永久磁铁交替产生吸力和斥力，一方面， 摆子永久磁铁作用于转子永磁体磁环的全部或大部分吸力和斥力绕轴对称抵消，另一方 面，转子永磁体磁环作用于摆子永久磁铁的交变的相吸相斥的磁力部分被转换成摇柄往复 摆动的动力，摇柄带动摇轴做往复回转运动，利用摆动泵的缓冲装置摇轴的回转角度，进而 限制摆子永久磁铁的摆动范围，通过齿轮齿条联动活塞式摆动泵将4条摇轴输出的往复回 转运动的动力转换成流体直流循环运动的动力，再通过流体马达转换成机械旋转运动的动 力，从而实现将磁能转换成机械能。机器输出的部分能量转换成电能后输送回蓄电池或电 动机，以维持机器的持续循环运转。第二实施例参见图4、图5、图6，一种基于联动式摆动泵的流体传动多段式磁力机，主要包括 多段式永磁能发生装置、齿轮齿条联动活塞式摆动泵(13. 1)和液压马达(14)。多段式永 磁能发生装置主要由摇轴(1)、输入轴(2)、转子轭(3)、转子永磁体磁环(4)、摆子永久磁铁 (5)、摇柄(6)、电动机(7)、蓄电池(8)、轴承(9)、前端盖(10)、机壳(11)和后端盖(12)组 成，转子永磁体磁环是S磁极与N磁极相间排列的十二极永磁体磁环，转子永磁体磁环有 三段，按轴向固定在转子轭上；摇轴有6条，摇轴上设有摇柄，摇柄上按轴向设有三段永久 磁铁，6个摇柄上共设有18个永久磁铁；设在摇柄上的三段永久磁铁平均分布在三段永磁 体磁环的周围，其中有三个摇柄上的永久磁铁的S极向轴排列，另三个摇柄上的永久磁铁的N极向轴排列；设在摇柄上的三段永久磁铁与三段转子永磁体磁环相对而设且绕轴平均 分布；永磁体磁环与永久磁铁的磁极方向为径向。齿轮齿条联动活塞式摆动泵主要包括缸 套(13. Ia)、0型密封圈(13. Ib)、端盖(13. Id)、缓冲装置(13. Ie)、活塞(13. If)、齿条杆 (13. lg)、销轴(13. lh)、齿轮(13. li)、齿轮箱(13. Ij)、单向阀(13. Ik)、入口 13. 11)、出口 (13. Im)和齿条块(13. In)，齿轮有6个，分别通过销轴设在齿轮箱中，分布成偶数正六边 形；6个齿轮之间设有一条齿条杆和4个齿条块，齿条杆两侧有4条齿条，分别与4个齿轮 啮合，一个齿条块的两侧有2条齿条，分别与两个相邻的齿轮啮合；齿轮与齿条块、齿条杆 组成摆动泵的联动机构；活塞有两个，分别固定在齿条杆的两端，活塞上设有0型密封圈； 摆动泵内设有缓冲装置；缸套有两个，两个活塞分别设置在两个缸套内；两个缸套的一端 分别固定于齿轮箱的一侧，缸套的另一端设有端盖；一个端盖上设有1个出口和一个入口， 出口和入口都设有单向阀；两个端的出口通过管道(15)与液压马达的入口联通，两个端盖 的出口通过管道(15.1)与液压马达的入口联通。齿轮齿条联动活塞式摆动泵的6个输入 端分别与永磁能发生装置的6条摇轴联接。其余未述部份同第一实施例，不再重复。第三实施例参见图7、图8、图9，一种基于联动式摆动泵的流体传动电励式磁力机，主要包括 电磁能发生装置、齿轮拨叉联动活塞式摆动泵(13. 2)和液压马达(14)。电磁能发生装置主 要由摇轴(1)、输入轴(2)、转子铁芯(17)、转子绕组(18)、摆子铁芯(19)、摆子绕组(20)、 摇柄(6)、电动机(7)、蓄电池(8)、轴承(9)、前端盖(10)、机壳(11)、后端盖(12)、风扇 (21)和接绕盒(22)组成；由转子铁芯与转子绕组组成的S磁极与N磁极相间排列的十二 极转子电磁铁磁环设在输入轴上；摇轴有6条，摇轴上设有摇柄；6个由摆子铁芯与摆子绕 组组成的摆子电磁铁分别设在不同的摇柄上、平均分布在转子电磁铁磁环的周围，其中，三 个空间上间隔120度的摆子电磁铁设定为S极向轴排列，另三个空间上间隔120度的摆子 电磁铁设定为N极向轴排列；设在摇柄上的摆子电磁铁与转子电磁铁磁环相对而设且绕轴 平均分布；转子绕组和摆子绕组通过导线与接线盒连接，接入转子绕组和摆子绕组的电流 是直流电，转子绕组和摆子绕组产生的磁场是恒定磁场；电动机的电源由蓄电池提供，电动 机与输入轴联接。齿轮齿条拨叉联动活塞式摆动泵，主要包括缸套(13. 2a)、0型密封圈 (13. 2b)、出入口 (13. 2c)、端盖(13. 2d)、缓冲装置(13. 2e)、活塞(13. 2f)、拨叉杆(13. 2ο)、 拨柱(13. 2ρ)、销轴(13. 2h)、不完全齿轮(13. 2q)、齿条块(13. 2η)、齿轮箱(13. 2j)、齿轮 (13. 2i)。拨叉杆的两侧有4个拨叉，分别与设在拨叉杆两侧的4个不完全齿轮相对；不完 全齿轮有一凸块，凸块上设有拨柱，拨柱嵌在拨叉中；齿轮有两个，齿轮与不完全齿轮通过 销轴设在齿轮箱中，排列成正六边形，齿轮与不完全齿轮之间设有齿条块；拨叉杆、不完全 齿轮、拨柱、齿轮和齿条共同组成摆动泵的联动机构；拨叉杆的两端设有两个活塞，活塞上 设有0型密封圈；摆动泵内设有缓冲装置；缸套有两个，两个活塞分别设置在两个缸套内； 两个缸套的一端分别固定于齿轮箱的一侧，缸套的另一端设有端盖；两个端盖上分别设有 1个出入口。齿轮拨叉联动活塞式摆动泵的两个出入口外各接有一个三通阀，是一种利用联 动机构将6个机械往复回转运动动力集合成一个机械往复直线运动动力，再转换成流体直 流循环运动动力的联动式摆动泵；三通阀的出口通过管道(15)与液压马达的入口联通、入 口通过管道(15.1)与液压马达的出口联通。齿轮拨叉联动活塞式摆动泵的6个输入端分 别与电磁能发生装置的6条摇轴联接。其余未述部份同第一实施例，不再重复。
第四实施例参见图10、图11，一种基于联动式摆动泵的流体传动两段混励式磁力机，主要包 括磁能发生装置、齿轮齿条联动活塞式摆动泵(13.3)和液压马达(14)。磁能发生装置是 由电磁能发生装置和永磁能发生装置组成的两段混励式磁能发生装置，主要包括摇轴(1)、 输入轴(2)、转子轭(3)、转子永磁体磁环(4)、摆子永久磁铁(5)、转子铁芯(17)、转子绕组 (18)、摆子铁芯(19)、摆子绕组(20)、摇柄(6)、电动机(7)、蓄电池(8)、轴承(9)、前端盖 (10)、机壳(11)、后端盖(12)、风扇(21)和接绕盒(22)。齿轮齿条联动活塞式摆动泵主要 包括缸套(13.3a)、0型密封圈(13. 3b)、活塞(13. 3f)、端盖(13. 3d)、单向阀(13. 3k)、入 口(13. 31)、出口 (13. 3m)、缓冲装置(13.3e)、齿条杆(13. 3g)、大小齿轮副(13.3r)、销轴 (13.3h)、齿轮(13. 3i)和齿轮箱(13. 3j)；齿轮有4个，分别通过销轴设在齿轮箱中，分布 在齿条杆的两侧成正方形；4个齿轮与齿条杆之间分别设有大小齿轮副，大小齿轮副由一 个大齿轮与一个小齿轮组成，大齿轮与小齿轮同轴；齿轮与大小齿轮副的小齿轮啮合，齿条 杆与大小齿轮副的大齿轮啮合；齿轮与大小齿轮副、齿条杆组成摆动泵的联动机构；齿轮 与大小齿轮副、齿条杆之间的力传递的过程是增速减矩的过程，利用大小齿轮副放大齿轮 回转的角度，使齿条杆往复直线运动的行程变长；活塞有两个，分别固定在齿条杆的两端， 活塞上设有0型密封圈；摆动泵内设有缓冲装置；缸套有两个，两个活塞分别设置在两个缸 套内；两个缸套的一端分别固定于齿轮箱的一侧，缸套的另一端设有端盖；一个端盖上设 有1个出口和一个入口，出口和入口都设有单向阀；两个端的出口通过管道(15)与液压马 达的入口联通，两个端盖的出口通过管道(15. 1)与液压马达的入口联通。齿轮齿条联动活 塞式摆动泵的4个输入端分别与磁能发生装置的4条摇轴联接。其余未述部份同第一、第 三实施例，不再重复。第五实施例参见图12，一种拨叉联动活塞式摆动泵，主要包括缸套(13. 4a)、0型密封圈 (13. 4b)、出入口 (13. 4c)、端盖(13. 4d)、缓冲装置(13. 4e)、活塞(13. 4f)、拨柱杆(13. 4s)、 拨叉(13. 4t)、拨柱(13. 4p)、销轴(13. 4h)、拨叉箱(13. 4j)。4个拨叉分别设在4条销轴 上，定位于拨叉箱；拨柱杆两侧的4个凸块上分别设有4个拨柱，4个拨柱分别嵌在4个拨叉 中；拨叉、拨柱、拨柱杆组成摆动泵的联动机构；拨柱杆的两端设有两个活塞，活塞上设有0 型密封圈；摆动泵内设有缓冲装置；缸套有两个，两个活塞分别设置在两个缸套内；两个缸 套的一端分别固定于拨叉箱的一侧，缸套的另一端设有端盖；两个端盖上分别设有1个出 入口。第六实施例参见图13，一种齿轮齿条联动活塞式摆动泵，主要包括缸套(13. 5a)、0型密封圈 (13. 5b)、出入口 (13. 5c)、端盖(13. 5d)、缓冲装置(13. 5e)、活塞(13. 5f)、齿条杆(13. 5g)、 椭轮(13.5U)、销轴(13.5h)、齿轮(13. 5i)和齿轮箱(13. 5j)；齿轮有4个，分别通过销轴 设在齿轮箱中，分布在齿条杆的两侧成正方形；4个齿轮与齿条杆之间分别设有椭轮，椭轮 分别与齿轮和齿条杆啮合，利用椭轮减小齿轮的尺寸；齿轮与椭轮、齿条杆组成摆动泵的联 动机构；活塞有两个，分别固定在齿条杆的两端，活塞上设有0型密封圈；摆动泵内设有缓 冲装置；缸套有两个，两个活塞分别设置在两个缸套内；两个缸套的一端分别固定于齿轮 箱的一侧，缸套的另一端设有端盖；两个端盖上分别设有1个出入口。
第七实施例参见图14、图15、图16，一种齿轮联动叶片式摆动泵，主要包括齿轮箱(23)、销轴 (24)、小齿轮(25)、联动齿轮(26)、单向阀(27)、出口(28)、入口(29)、叶片(30)、轴承及防 尘密封圈(31)、叶片轴(32)、缓冲装置(33)、泵箱(34)、挡板(35)。齿轮箱设有4个或4个 以上的输入端，齿轮箱内的4个或4个以上联动齿轮固定在销轴上，相邻的联动齿轮相互啮 合，联动齿轮组成偶数正多边形；小齿轮与其中一个联动齿轮啮合，小齿轮设在叶片轴上； 泵箱内设有叶片、挡板和缓冲装置，叶片固定在叶片轴上；缓冲装置包括设在挡板上的缓冲 槽组件及设在叶片上的缓冲板；泵箱设有两个出口和两个入口，出口和入口内都设有单向 阀。
权利要求
1.一种基于联动式摆动泵的流体传动磁力机，主要包括磁能发生装置、联动式摆动泵 和流体马达，其特征是a.磁能发生装置主要由摇轴(1)、输入轴O)、转子磁环、摆子磁铁、摇柄(6)和原动机 组成，转子磁环是S磁极与N磁极相间排列的八极或八极以上的磁环；摇轴有4条或4条 以上，摇轴上设有摇柄；摆子磁铁有4个或4个以上，摆子磁铁设在摇柄上；设在摇柄上的 摆子磁铁对称或平均分布在转子磁环的周围，其中，有一半摆子磁铁的S极向轴排列，另一 半摆子磁铁的N极向轴排列；设在摇柄上的摆子磁铁与转子磁环相对而设且绕轴对称或平 均分布；转子磁环的磁极数量是摆子磁铁数量的2倍，两者都是偶数；转子磁环设在输入轴 上；原动机与输入轴联接；b.联动式摆动泵主要由联动机构和摆动泵组成，是一种利用联动机构将4个或4个以 上机械往复回转运动动力集合成一个机械往复直线运动或机械往复回转运动动力，再转换 成流体直流循环运动动力的联动式摆动泵；联动式摆动泵有4个或4个以上的输入端，联动 式摆动泵的输入端分别与磁能发生装置的摇轴联接；摆动泵内设有缓冲装置，利用缓冲装 置限制摇轴的回转角度，进而限制摆子磁铁的摆动范围；c.联动式摆动泵的出口通过管道(1 与流体马达的入口联通，入口通过管道(15.1) 与流体马达的出口联通。
2.根据权利要求1所述一种基于联动式摆动泵的流体传动磁力机，其特征是所述流体 为液体或气体，所述联动式摆动泵为液压泵或气压泵，所述流体马达为液压马达(14)或气 压马达。
3.根据权利要求1或2所述一种基于联动式摆动泵的流体传动磁力机，其特征是所述 联动式摆动泵为齿轮齿条联动活塞式摆动泵(13、13. 1、13.3、13. 5)或齿轮齿条拨叉联动 活塞式摆动泵(13. 2)或拨叉联动活塞式摆动泵(13.4)或齿轮联动叶片式摆动泵(23至 35)或齿轮联动螺旋式摆动泵或齿轮联动回转活塞式摆动泵或齿轮联动柱塞式摆动泵；摆 动泵内设有缓冲装置；摆动泵的出入口端设有三通阀(16)，或者，摆动泵的出口和入口分 开，在摆动泵的出口和入口内分别设置有单向阀。
4.根据权利要求1或2所述一种基于联动式摆动泵的流体传动磁力机，其特征是所述 流体马达为径向柱塞马达或轴向柱塞马达或斜轴式柱塞马达或双斜盘式柱塞马达或连杆 式马达或摆缸式马达或滚柱式马达或轴向球塞式马达或螺杆式马达或叶片马达或摆线马 达。
5.根据权利要求1所述一种基于联动式摆动泵的流体传动磁力机，其特征是所述摆子 磁铁为永久磁铁(5)和/或电磁铁，转子磁环是永磁体磁环⑷和/或电磁铁磁环；摆子磁 铁和转子磁环的磁极方向为径向或切向或轴向。
6.根据权利要求5所述一种基于联动式摆动泵的流体传动磁力机，其特征是电磁铁磁 环是由1个转子铁芯(17)和8个或8个以上转子绕组(18)组成的磁极设定为S极与N极 相间排列的八极或八极以上的电磁铁磁环，磁环的磁极数量是4的公倍数；或者，电磁铁磁 环是是由16个或16个以上径向电磁铁与切向电磁铁和/或三角形电磁铁组成的磁极设定 为S极与N极相间排列的4对极或4对极以上的Halbach阵列电磁铁磁环，磁环的磁对极 数是2的公倍数。
7.根据权利要求6所述一种基于联动式摆动泵的流体传动磁力机，其特征是转子铁芯和摆子铁芯(19)用硅钢片叠压而成，转子绕组为绕线型绕组或鼠笼型绕组，摆子绕组00) 为绕线型绕组；接入转子绕组和摆子绕组的电流是直流电，转子电磁铁磁环和摆子电磁铁 产生的磁场是恒定磁场。
8.根据权利要求5所述一种基于联动式摆动泵的流体传动磁力机，其特征是永磁体磁 环是由8块或8块以上S极与N极相间排列的永久磁铁组成的八极或八极以上的圆形磁环 或正多边形磁环；或者，利用充模或压模的方法制造一个完整的磁环，然后在一个特制的夹 具中进行充磁，采用该方法加工出的8极或8极以上的圆形或正多边形永磁体磁环；或者， 永磁体磁环是由16块或16块以上径向永磁体与切向和/或斜向永磁体组合而成的4对极 或4对极以上的Halbach阵列圆形磁环或正多边形磁环；或者，利用充模或压模的方法制造 一个完整的磁环，然后在一个特制的夹具中进行充磁，采用该方法加工出的4对极或4对极 以上的Halbach阵列圆形和正多边形磁环。
9.根据权利要求1所述一种基于联动式摆动泵的流体传动磁力机，其特征是所述原动 机为电动机(7)或起动机或内燃机或水轮机；电动机设有转速调节器，电动机通过导线与 蓄电池⑶和/或外部电源连接。
10.根据权利要求1所述一种基于联动式摆动泵的流体传动磁力机，其特征是所述磁 能发生装置为永磁能发生装置或电磁能发生装置或混合励磁磁能发生装置或多段式永磁 能发生装置或并列式混合励磁磁能发生装置。
全文摘要
本发明涉及一种基于联动式摆动泵的流体传动磁力机，主要包括磁能发生装置、联动式摆动泵和流体马达。联动式摆动泵主要由联动机构和摆动泵组成，联动式摆动泵有4个或4个以上的输入端，联动式摆动泵的输入端分别与磁能发生装置的摇轴联接；联动式摆动泵的出口通过管道与流体马达的入口联通，入口通过管道与流体马达的出口联通。利用联动式摆动泵将磁能发生装置输出的多个机械往复回转运动的动力转换成流体直流循环运动的动力，再通过流体马达转换成机械旋转运动的动力，从而实现将磁能转换成机械能。
文档编号H02K51/00GK102130633SQ201010504329
公开日2011年7月20日 申请日期2010年10月11日 优先权日2010年10月11日
发明者李贵祥 申请人:李贵祥