CN101079585A - 一种发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机，其特征在于机座上通过轴承座及轴承设有转轴，转轴的一端为动力输出端，转轴上设有由非磁性支撑件及其上的永磁体构成的磁转子，磁转子的侧面设有由非磁性支撑体及其上的永磁体构成的移动式磁定子。它使转子在磁力推动下旋转，其传动是非接触式传动，既不产生污染物向外排放，又不会因相互摩擦而产生噪音、磨损及发热，具有空气阻力小，摩擦力小，噪音低，振动小，工作平稳等特点，且不消耗电能、燃油、燃气等能源，只消耗磁能，并随温度升高而增大耗磁量，因此只需定期充磁，工作时不怕水淹，不受海拔高度等环境影响，发动机的启动、停止及调速是通过调整转子与定子之间的距离来完成的，可作为电动机、汽柴油机、风车、水轮机、农用机理想的替代产品。

Description

一种发动机

技术领域

本发明涉及一种发动机，尤其是一种磁能发动机，属于发动机的设计与制造技术领域。

背景技术

目前，广泛应用在工农业生产中的动力机主要有电驱动的发动机、燃油发动机、燃煤发动机、太阳能发动机等，这些发动机的输出动力都是通过电能或燃油、燃煤燃烧产生的热能或太阳能的转换而获得的，除太阳能发动机外，其余的发动机都要消耗大量的资源和能源。因人为过度开发与利用的主要原因，使地球上的有限资源和能源逐渐减少，缺水、缺电、缺油、缺煤已成为阻碍当今社会经济发展的屏障之一，寻找或研制新资源、新能源已成为人们首选的课题。据科学家的研究，永磁体的磁埸在居里点温度范围内可以长期存在，它具有同极相斥、异极相吸的特性，当其相互作用时，可使磁体发生位置移动，或者形成旋转磁埸而对外做功。若能利用这一磁能，并将该磁能转化为机械能，则可为人类提供新能源。近年来问世的高性能稀土永磁体，如钴基稀土永磁体(RCo17、RCo5)，其最大磁能积可达到240KJ/m³，耐高温，居里点温度达850℃，适应300℃高温工作环境，但价格昂贵。再如钐铁氮(SFN)和钐铁炭(SFC)及钕铁硼(NdFeB)等铁基稀土永磁体，前两者的最大磁能积为418KJ/m³，后者的磁能积为418KJ/m³，居里点温度为350℃，工作温度为150℃，抵抗去磁能力强，宜于在具有强烈去磁的动态下工作，且价格低廉。上述永磁材料的问世为将磁能转化为机械能提供了可靠保障，也为磁能发动机的研制提供了物质基础。为此，有必要研制、开发磁能发动机。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁能发动机。

本发明通过下列技术方案实现：一种发动机，其特征在于机座上的轴承痤上通过轴承设有转轴，转轴的一端为动力输出端，转轴上设有由非磁性支撑件及设于该支撑件对应凹槽中的永磁体构成的磁转子，磁转子的侧面设有由非磁性支撑体及设于该支撑体对应凹槽中的永磁体构成的移动式磁定子。

所述磁转子的支撑件为一圆盘，盘的一侧设有凹槽，凹槽中嵌入一整块磁盘或者嵌入由多块永磁体叠加成的磁盘，并使磁盘的正面与背面的磁极相反，以便使盘状磁转子的轴向侧面形成连续磁埸。

所述磁转子通过其支撑圆盘另一侧的轴孔与转轴相连，以便与转轴同步转动。

所述磁定子轴向设置在盘状磁转子的一侧或者两侧，最佳是两侧，以便让磁转子在其间转动。

所述磁定子的支撑体设为与磁转子形状相适应的支撑体，支撑体上设有凹槽，凹槽中嵌入由多块永磁片按25-75°倾斜角叠加成扇形或弧形的永磁体，并使扇形或弧形永磁体倾斜面的表面与背面的磁极相反，以便与连续磁场组成串并联磁路。

所述磁定子支撑体上的凹槽及槽中的永磁体对称或非对称地分布在支撑体上，并使其上永磁体的磁极交叉布局，以便与相邻盘状磁转子的磁极构成相同和相反的交叉形式，形成串、并联磁路，从而在转子与定子之间形成旋转磁埸。

所述磁定子支撑体上的永磁体之间设有隔磁槽，以防止漏磁。

所述磁定子通过其端部的滑槽或滑块，与机座上对应的滑块或滑槽相配接，以便根据需要调整磁定子与磁转子之间的距离，从而增大或减小磁埸强度，实现输出功率的调整。

本发明解决的技术难题是如何将磁能转换为机械能，换句话说就是如何让磁转子在其与磁定子之间形成的磁场中连续转动，从而向外输出动力。其具体措施是：以薄型盘状永磁体作为转子，使其轴向两侧的磁极相反，每一侧的磁极形成一连续磁埸；再以设置在转子轴向两侧的永磁体作为定子，使其上的永磁体对称或非对称地按一定倾斜角度设置，从而使永磁体的磁极呈一定角度并交叉分布在定子上，当定子与转子保持设定间距是，其间即形成旋转磁埸，推动转子不断转动，从而向外输出动力。

本发明具有下列优点和效果：采用上述方案，使转子在磁力推动下旋转，其传动是非接触式传动，既不产生污染物向外排放，又不会因相互摩擦而产生噪音、磨损及发热，具有空气阻力小，摩擦力小，噪音低，振动小，工作平稳等特点，且不消耗电能、燃油、燃气等做能源，只消耗磁能，并随温度升高而增大耗磁量，因此只需定期充磁，工作时不怕水淹，不受海拔高度等环境影响，是一种将磁能转化为机构能的环保、节能型新能源，本发明提供的发动机的启动、仃止及调速是通过调整转子与定子之间的距离来完成的，即磁埸能量的大小是与永磁体之间气隙长度成反比的，气隙长度大，则磁埸能量小，反之则大，该发动机可作为电动机、汽柴油机、风车、水轮机、农用机理想的替代产品。

附图说明

图1为本发明之结构示意图；

图2为图1的A向图；

图3为图1的B向图；

图4为图1的C向图；

图5为图3的D-D剖视图；

图6为图1的E-E剖视图；

图7为图6的F-F剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述，但本发明之内容并不局限于此。

机座1上固定有轴承座2，轴承座2上通过转动轴承3支撑转轴5，转轴5的左端4为动力输出端，该端通过联轴器可与被驱动的部件相连，转轴5的右端置于同轴向的磁转子的轴孔16内，磁转子由非磁性支撑件8和永磁体9构成，磁转子的轴向左、右两侧分别设有移动式磁定子，右侧磁定子由非磁性支撑体11和永磁体10构成，左侧磁定子由非磁性支撑体6和永磁体7构成，如图1。磁转子的非磁性支撑件8为不锈钢或铝合金圆盘，圆盘8的中部一侧设有轴孔16，另一侧设有圆形凹槽，凹槽内嵌入一整块的铁基稀土或钴基稀土永磁盘9，并使磁盘9的表面磁极为S极，背面磁极为N板，如图2。位于磁转子左侧的磁定子中部设有轴孔17，以便转轴5穿过该轴孔17，磁定子的非磁性支撑体6为一带半圆形顶的不锈钢或铝合金支撑架，支撑架6的内侧对称设有扇形凹槽18，各凹槽内嵌入永磁体7，永磁体7由多块永磁片按36°倾斜角叠加成扇形，其中一扇形永磁体倾斜面的表面为N极，背面为S极，与之对称的另一扇形永磁体倾斜面的表面则为S极，背面为N极，扇形永磁体之间的支撑架上设有隔磁槽19，位于磁转子右侧的磁定子的非磁性支撑体11为顶部呈半圆形的不锈钢或铝合金支撑架，其内侧对称设有扇形凹槽20，各凹槽内嵌入永磁体10，永磁体10由多块永磁片按36°倾斜角叠加成扇形，其中一扇形永磁体倾斜面的表面为N极，背面为S极，与之对称的另一扇形永磁体倾斜面的表面则为S极，背面为N极，扇形永磁体之间的支撑架上设有隔磁槽19，扇形凹槽20及其内的永磁体10的位置与支撑架6的扇形凹槽18及永磁体7相对，如图3、图4和图5，从而在两磁定子之间形成能推动磁转子连续转动的旋转磁场，左、右磁定子均通过其下部的滑块12安装在带滑槽21的底座15上，滑块12底面设有丝牙，通过该丝牙使滑块12与安装在底座15上的丝杆13相配接，如图6、图7，转动手柄14旋转丝杆13，或电动旋转丝杆13，则可同步调整磁定子与磁转子的距离，从而实现发动机的启动、转速调整或停止。

Claims (8)

1、一种发动机，其特征在于机座上通过轴承座及轴承设有转轴，转轴的一端为动力输出端，转轴上设有由非磁性支撑件及其上的永磁体构成的磁转子，磁转予的侧面设有由非磁性支撑体及其上的永磁体构成的移动式磁定子。

2、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于所述磁转子的支撑件为一圆盘，盘的一侧设有凹槽，凹槽中嵌入一整块磁盘或者嵌入由多块永磁体叠加成的磁盘，并使磁盘的正面与背面的磁极相反。

3、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于所述磁转子通过其支撑圆盘另一侧的轴孔与转轴相连。

4、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于所述磁定子轴向设置在盘状磁转子的一侧或者两侧，最佳是两侧。

5、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于所述磁定子的支撑体设为与磁转子形状相适应的支撑体，支撑体上设有凹槽，凹槽中嵌入由多块永磁片按25-75°倾斜角叠加成扇形或弧形的永磁体，并使扇形或弧形永磁体倾斜面的表面与背面的磁极相反。

6、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于所述磁定子支撑体上的凹槽及槽中的永磁体对称或非对称地分布在支撑体上，并使其上永磁体的磁极交叉布局。

7、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于所述磁定子支撑体上的永磁体之间设有隔磁槽。

8、根据权利要求1所述的发动机，其特征在于所述磁定子通过其端部的滑槽或滑块，与机座上对应的滑块或滑槽相配接。

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