CN101232262A - 永磁体动力装置 - Google Patents

Abstract

本发明根据磁场对置于其中的磁极产生作用的原理，提供一种将磁能转化为机械能的装置，该装置包括框架部分，磁场部分，中心固定部分，旋转和动力输出部分和转动控制部分。磁场部分由一组N、S极交替地配置于外围永磁体支撑环上的永磁体组成，在外围永磁体支撑环内形成一组极性交替的磁场，中心永磁体通过安装于其上的花键套上的导磁突缘使一组导磁片的各导磁片极性交替地磁化，导磁片在外磁场的作用下发生转动，带动转动盘转动，从而通过转动盘上的皮带轮输出机械能，本装置节约能源，成本低，无污染，适合机动车，发电等需要机械能的部门使用。

Description

永磁体动力装置

技术领域

本发明涉及一种动力输出装置，具体来说涉及一种将永磁体的磁能转变为机械能的装置。

背景技术

永磁体具有磁能，利用永磁体的磁能以达到节约能源，降低成本和简化设备结构，已在汽车和电机领域得到应用。例如，目前，已有永磁直流电机，永磁交流电机，永磁同步电机等被制造和应用；在汽车发电机中，部分已使用永磁体作为转子，或是作为转子或定子的一部分。然而，迄今为止，将永磁体的磁能直接转化为机械能的装置远未在实践中得到充分应用。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种能将永磁体的磁能转化为机械能的装置，该装置不仅可以用于机动车的发电机，还可用于发电设备。且动力输出的大小可以调节。

本发明的目的是这样实现的：永磁体动力装置，包括由前后侧板11，上下连接板7，连接螺栓13组成的框架部分，用作整个装置的支撑框架；由安装于前后侧板11上的卫星轴10，安装于卫星轴10上的外围永磁体支撑环6，安装于外围永磁体支撑环6上的一组外围永磁体4，及将外围永磁体4固定在外围永磁体支撑环6上的压片18、压片螺栓8组成的磁场部分，用以提供一组极性交替且环状配置的磁场；由安装于前后侧板11上、并由定位条12、定位条螺栓25固定在前侧板11上的中轴5，穿于中轴5上、其上固定有花键套21、并用压紧螺母23压紧的中心永磁体1，一组相对于外围永磁体有恰当安装位置，且一边镶嵌于花键套21的花健槽中、另一边交替地与中心永磁体1的N极和S极接触的Γ形导磁突缘2组成的中心固定部分，用以将中心永磁体1的磁性通过导磁突缘2传给一组导磁片3，使各导磁片3交替地被中心永磁体的N极和S极磁化；由转动盘17，带皮带轮的转动盘22，将转动盘17和带皮带轮的转动盘22同轴连接的连接轴套20、连接轴套螺栓19，其内、外径分别与中轴5的外径和转动盘17及带皮带轮的转动盘22的内径相配合的轴承24，及镶嵌于转动盘17和带皮带轮的转动盘22上的一组导磁片3组成的旋转和动力输出部分，用以输出机械能；由安装于中轴5上的螺纹套手柄14，安装于中轴5和卫星轴10上的推板15，安装于卫星轴10上并位于推板15和外围永磁体支撑环6间的移动轴套16，安装于卫星轴10上并位于外围永磁体支撑环6和前侧板11间的弹簧9组成的转动控制部分，用于调节导磁片在磁场中的位置，调节带皮带轮的转动盘22的转速和机械能输出的大小。

本发明中，上、下连接板7，外围永磁体支撑环6，压片18，压片螺栓8，中轴5，压紧螺母23，花键套21，转动盘17，带皮带轮的转动盘22，连接轴套20，连接轴套螺栓19采用抗磁性材料，导磁突缘2采用铁磁性材料，导磁片3采用的顺磁性材料。所述卫星轴10不少于2根。所述外围永磁体支撑环6为一内环为圆形，外环为正多边形的圆环；所述安装于外围永磁体支撑环6上的外围永磁体4为一组蹄形磁铁，该组蹄形磁铁安装于外围永磁体支撑环6的正多边形各边的中部，其磁极在外围永磁体支撑环6同一端上的排列为N极与S极交替排列。各外围永磁体4的两蹄形磁极的长度等长且长于外围永磁体支撑环6的壁厚，各磁极的端部形成一个同心圆上的一段，并沿圆周均布，并在磁极端部与各旋转的导磁片3间形成同间距均匀气隙。所述镶嵌于花键套21上的一组Γ形导磁突缘2，其数量与外围永磁体4磁极的数量相同，其中镶嵌于花健套21键槽上的一边，其表面为一外圆弧形，且各导磁突缘2的圆弧面形成具有同一直径的圆的一部分；各突缘的弧长等长且大于两突缘间的间隔弧长。所述导磁突缘2相对于外围永磁体4的恰当安装位置为：当导磁片3的下端在旋转中刚进入完全与导磁突缘接触的状态时，其上端则立即开始处于沿原旋转方向被其刚越过的外围永磁体4的同名磁极排斥而离开的位置。所述镶嵌于转动盘17和带皮带轮的转动盘22上的各导磁片3，其下端成具有相同直径的内圆弧形，且该直径与导磁突缘表面弧形的直径大小相同；该圆弧的长度小于两导磁突缘2间的间隔。推板15移动的最大距离大于导磁片3的宽度。

由于采用了上述结构，使一组导磁片在经过中心永磁体的磁化时，成为磁体，又由于该组导磁片采用剩磁小的顺磁性材料，各导磁片在与具有不同磁极的导磁突缘接触时，其上端即具有与该导磁突缘同名的磁极，而一旦导磁片离开该导磁突缘，导磁片的磁性即消失，直到再与下一异名导磁突缘接触时，其上端又被磁化为该异名磁极。这些被磁化的导磁片在由外围永磁体形成的磁场中被推动和吸拉而旋转，从而使带皮带轮的转动盘旋转，因而可通过皮带将机械能输出，达到了将永磁体的磁能转化为机械能的目的。又由于可以通过螺纹手柄改变推板的位置来调节外围永磁体与导磁片间的相对位置，从而改变导磁片所受到的磁场力的大小，以改变带皮带轮的转动盘的转速，达到调节输出动力大小的目的。

附图说明

图1是本发明装置壳体的正面结构图。

图2是图1的A-A剖视图，也是本发明的结构图。

图3是图2的B-B剖视图，反映外磁场部分，中心固定部分，旋转和动力输出部分的位置关系。

图4是本发明的工作原理图。

图5、图6是中心固定部分的结构图，表示中心永磁体，花键套，导磁突缘间的位置关系。

具体实施方式

下面结合附图用实施例对本发明作进一步的说明，但实施例不是对本发明的限定。

见图2，图3，在实施例中，导磁片采用纯铁材料，外围永磁体和中心永磁体采用钕铁硼材料，各要求采用抗磁性材料的物质采用铜合金，蹄形外围永磁体16块，其磁极端为尖角形，各花键套上的导磁突缘为16片，导磁片采用其下端部宽于片体的结构，导磁突缘与外围永磁休的位置关系为：当导磁片下端在旋转中刚完全进入导磁突缘时，导磁片上端刚越过具有同名磁极的外围永磁体磁极的尖角部位。中心永磁体采用两个，分别置于外围永磁体的蹄形磁极两端。外围永磁体产生一组磁场，中心永磁体通过与其接触的导磁突缘将各导磁片交替地磁化，导磁片在磁场的推动和吸拉作用下旋转，通过皮带轮将机械能输出。

Claims (8)

1.永磁体动力装置，包括由前后侧板(11)，上下连接板(7)，连接螺栓(13)组成的框架部分，用作整个装置的支撑框架；由安装于前后侧板(11)上的卫星轴(10)，安装于卫星轴(10)上的外围永磁体支撑环(6)，安装于外围永磁体支撑环(6)上的一组外围永磁体(4)，及将外围永磁体(4)固定在外围永磁体支撑环(6)上的压片(18)、压片螺栓(8)组成的磁场部分，用以提供一组极性交替且环状配置的磁场；由安装于前后侧板(11)上、并由定位条(12)、定位条螺栓(25)固定在前侧板(11)上的中轴(5)，穿于中轴(5)上、其上固定有花键套(21)、并用压紧螺母(23)压紧的中心永磁体(1)，一组相对于外围永磁体有恰当安装位置，且一边镶嵌于花键套(21)的花健槽中、另一边交替地与中心永磁体1的N极和S极接触的Γ形导磁突缘(2)组成的中心固定部分，用以将中心永磁体(1)的磁性通过导磁突缘(2)传给一组导磁片(3)，使各导磁片(3)交替地被中心永磁体的N极和S极磁化；由转动盘(17)，带皮带轮的转动盘(22)，将转动盘(17)和带皮带轮的转动盘(22)同轴连接的连接轴套(20)、连接轴套螺栓(19)，其内、外径分别与中轴(5)的外径和转动盘(17)及带皮带轮的转动盘(22)的内径相配合的轴承(24)，及镶嵌于转动盘(17)和带皮带轮的转动盘(22)上的一组导磁片(3)组成的旋转和动力输出部分，用以输出机械能；由安装于中轴(5)上的螺纹套手柄(14)，安装于中轴(5)和卫星轴(10)上的推板(15)，安装于卫星轴(10)上并位于推板(15)和外围永磁体支撑环(6)间的移动轴套(16)，安装于卫星轴(10)上并位于外围永磁体支撑环(6)和前侧板(11)间的弹簧(9)组成的转动控制部分，用于调节导磁片在磁场中的位置，调节带皮带轮的转动盘(22)的转速和机械能输出的大小。

2.根据权利要求1所述的永磁体动力装置，其特征在于：上、下连接板7，外围永磁体支撑环(6)，压片(18)，压片螺栓(8)，中轴(5)，压紧螺母(23)，花键套(21)，转动盘(17)，带皮带轮的转动盘(22)，连接轴套(20)，连接轴套螺栓(19)采用抗磁性材料，导磁突缘(2)采用铁磁性材料，导磁片(3)采用顺磁性材料。

3.根据权利要求1所述的永磁体动力装置，其特征在于：所述卫星轴(10)不少于两根，所述外围永磁体支撑环(6)为一内环为圆形，外环为正多边形的圆环；所述安装于外围永磁体支撑环(6)上的外围永磁体(4)为一组蹄形磁铁，所述极性交替且环状配置的磁场是由外围永磁体(4)安装于外围永磁体支撑环(6)的正多边形各边的中部，其磁极在外围永磁体支撑环(6)同一端上的排列为N极与S极交替排列所形成的磁场。

4.根据权利要求1或3所述的永磁体动力装置，其特征在于：外围永磁体(4)的两蹄形磁极的长度等长且长于外围永磁体支撑环(6)的壁厚，各磁极的端部形成一个同心圆上的一段，并沿圆周均布，并在磁极端部与各旋转的导磁片(3)间形成同间距的均匀气隙。

5.根据权利要求1所述的永磁体动力装置，其特征在于：所述镶嵌于花键套(21)上的一组Γ形导磁突缘(2)，其数量与外围永磁体(4)磁极的数量相同，其中镶嵌于花健套(21)键槽上的一边，其表面为一外圆弧形，且各导磁突缘(2)的圆弧面形成具有同一直径的圆的一部分；各突缘的弧长等长且大于两突缘间的间隔弧长。

6.根据权利要求1或3或5所述的永磁体动力装置，其特征在于：所述导磁突缘(2)相对于外围永磁体(4)的恰当安装位置为：当导磁片(3)的下端在旋转中刚进入完全与导磁突缘(2)接触的状态时，其上端则立即开始处于沿原旋转方向被其刚越过的外围永磁体(4)的同名磁极排斥而离开的位置。

7.根据权利要求1所述的永磁体动力装置，其特征在于：镶嵌于转动盘(17)和带皮带轮的转动盘(22)上的各导磁片(3)，其下端成具有相同直径的内圆弧形，且该直径与导磁突缘(2)表面弧形的直径大小相同；该圆弧的长度小于两导磁突缘(2)间的间隔。

8.根据权利要求1所述的永磁体动力装置，其特征在于：推板(15)移动的最大距离大于导磁片(3)的宽度。

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