CN101572519A - 一种磁能动力机 - Google Patents

Abstract

一种利用永磁体的磁能转化成机械能的磁能动力机，利用高磁导率的屏蔽罩去屏蔽对外做功的永磁体。在屏蔽状态下永磁体对外不做功，在非屏蔽状态下对外做功。做功的永磁体对屏蔽罩的吸引力，用一组异极相对的永磁体异极相吸的吸引力来平衡掉做功永磁体对屏蔽罩的吸引力，使其在相应的距离内动态平衡，由于此力的平衡移动屏蔽罩时只需要很小的力就可以了。控制屏蔽罩的移动速度和距离就可控制对外做功的永磁体连续对外做功。本方法遵从能量守恒定律，安全环保可持续循环使用。

Description

一种磁能动力机

技术领域

本发明涉及能量转换机构，尤其涉及一种磁能动力机。

背景技术

目前人类使用的能源大部分由煤、石油、天然气，而这些能源均是不可再生的能源。在全球能源危机和气候持续变暖的今天，人们越来越注重新能源的开发和利用。中国专利公开：“一种磁能发动机(CN1667936A)”，其组件包括壳体，转子套筒，转子轴，稀土钕铁硼永磁体，压盖，端盖，主要采用了磁能反应堆，铝合金垫、排磁管及固定支架，弹簧固定架，弹簧着力架等。将磁铁在磁能反应推四周贴附加入，与稀土钕铁硼永磁体永磁体相互作用产生一个斥力或吸力，弹簧着力架在弹簧的作用下挂勾住制动挂勾，从而使转子套筒，转子轴产生一个机械转矩力，带动其他机械做功。还有公开的中国专利：“磁能转换为机械能的磁通路与磁能发动机(CN1629474)”，它有一个或多个环状的磁容器和激发磁体，磁容器由相同数目的永磁体和高磁导率软磁材料组成，内贮强大磁场，而外表处于零磁场状态，激发磁场N0与磁容器靠近，并不断激发磁容器内部磁场，使其有节奏的完成充放磁过程，导致激发磁体N0两侧始终存在磁场差而推动转子连续转动。上述两种结构均是将永磁能转换为机械能的结构，但是存在着结构复杂不易控制，永磁体无法连续对外做功。

发明内容

本发明主要是一种结构简单容易控制而且遵从能量守恒定律，利用永磁体连续对外做功的磁动力机；解决现有技术所存在的磁能发动机结构相对复杂，不能连续对外做功的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种磁能动力机，包括架体，在架体上设置有做功用永磁体机构，所述的做功用永磁体机构包括固定在架体上的做功用永磁体，在做功用永磁体外套接有屏蔽罩，屏蔽罩上连接有平衡机构，所述的平衡机构包括与屏蔽罩相连的动态平衡用的永磁体和固定在架体上的动态平衡用永磁体异极相对；屏蔽罩上同时连接有驱动控制机构；在做功用永磁体上连接有做功装置。用高磁导率软磁材料制成屏蔽罩去屏蔽对外做功的永磁体，此屏蔽罩可高精度低摩擦力反复移动于对外做功的永磁体上，屏蔽罩连接一块永磁体与固定在机架上的另一块永磁体异极相向，由于屏蔽罩移动时，由屏蔽状态移动到非屏蔽状态时，屏蔽罩边界距离与永磁体的边界距离是由远到近，力是由小到大，两永磁体之间异极相吸的吸引力，它的距离由远到近时它的吸引力是由小到大，因此可以去平衡屏蔽罩在对外做功的永磁体上移动时所需的力使其在相应的距离动态平衡，由于此平衡力的平衡，根据机械能守恒定律移动屏蔽罩时只需要很小的力就可以了，由驱动控制装置带动屏蔽罩移动，同时通过驱动控制装置内的控制结构对屏蔽罩的运行状态进行监测，控制屏蔽罩是否将做功用永磁体罩住。对外做功的永磁体在非屏蔽状态时对外做功，屏蔽时永磁体磁场被屏蔽罩屏蔽对外不做功，永磁体被屏蔽时其机械装置无损功耗复位为下一循环工作做好准备，在相同的时间内由于永磁体在非屏蔽状态下对外所做的功大于移动屏蔽罩所需的功，控制屏蔽罩移动速度与距离就可控制永磁体磁能连续对外做功。

作为优选，所述的驱动控制结构包括电机，与电机输出轴相连的输出杆，输出杆连接着屏蔽罩，在电机上连接有控制器，控制器上连接有蓄电池和做功装置的输出端。由于设置有动态平衡机构，拉动屏蔽罩只需要很小的力，所以在开始阶段可以利用蓄电池的电能做功带动屏蔽罩运动，在屏蔽罩打开后，做功用永磁体进行做功同时对蓄电池进行充电，在整个循环系统能量损失时，可以通过蓄电池内的电能作为补充保证机构的不断做功运动。

作为优选，所述的做功装置包括受做功用永磁体带动的磁吸引构件，磁吸引构件连接有发电机，发电机的输出端连接有驱动控制机构。发电机的输出端将能量的一部分供给驱动控制结构给蓄电池充电，同时带动屏蔽罩的运动，其余部分可以输出给外部。

作为优选，所述的做功用永磁体固定在相互平行的两个支架上，每个支架均固定有相互平行的若干个永磁体，在两个支架中间设有做功装置中的磁吸引构件，所述的磁吸引构件的截面设有相互平行的通槽，通槽的位置与做功用永磁体的位置相同。做功用永磁体可以根据需要设置多个，磁吸引构件受永磁体的吸引做功，通槽的宽度略大于做功用永磁体的宽度，方便磁吸引构件受永磁体的吸引而做功。磁吸引构件顺着导轨的方向上下运动。做功用永磁体对称布置，结构简单操作方便。

作为优选，所述的屏蔽罩上连接有平衡机构内的连杆，连杆铰接有平衡杆，平衡杆的中部固定在机架上，平衡杆的另一端固定有动平衡用永磁体的一极，在平衡杆的下端连接有驱动控制机构中的输出杆。平衡机构采用铰链四杆机构，传动性能好能量损失小。通过驱动控制机构带动连杆运动，从而带动屏蔽罩运动，使做功用永磁体进行做功。

作为优选，所述的驱动控制机构中的电机与所述的磁吸引构件位于同一条直线上，电机的输出轴连接着共轭凸轮机构，共轭凸轮机构包括套接在电机输出轴上的凸轮，凸轮与凸轮滚子相接，凸轮滚子固定在凸轮支架上，凸轮支架上连接有凸轮输出杆，凸轮输出杆与平衡机构内的平衡杆相连。利用共轭凸轮机构来控制对称布置的两组做功用永磁体上的屏蔽罩，结构简单能量损失小。

作为优选，所述的磁吸引构件的上端连接有做功装置内的曲轴连杆，曲轴连杆套接在曲轴上，曲轴通过联轴器与发电机的输入轴相接。通过曲轴连杆带动曲轴转动，从而将磁能转换为机械能。

因此，本发明的一种磁能动力机具有下述优点：利用磁能动态力平衡屏蔽法，结合永磁体的同极相斥异极相吸的特性，把这相斥和相吸的力同时做功转换成可连续输出机械能。磁动力机由做功永磁体机构，屏蔽罩动态平衡机构、双滚子共轭凸轮驱动控制机构和做功输出机构构成，结构简单操作方便，能量损失小。

附图说明：

图1是本发明的一种磁能动力机的原理结构示意图。

图2是本发明的一种磁能动力机的结构示意图。

图3是图2的A-A示意图。

图4是本发明的另一种磁能动力机的结构示意图。

具体实施事方式：

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：

如图1所示，一种磁动力机，包括机架1，在机架1上平行的固定有3个相同的方形的做功用高磁导率的永磁体，永磁体均采用钕铁硼材料制造。中间的做功用永磁体3与上侧的做功用永磁体2异极相对，与下侧的做功用永磁体4同极相对。在每个做功用永磁体的外侧各套接有屏蔽罩5，每个屏蔽罩5都通过连杆6连接有平衡用永磁体7的一极，平衡用永磁体7的另一极固定在机架1上，三个连杆6同时固定在连杆9上，连杆9与在电机8通过控制连杆19相连。屏蔽罩5上装有直线轴承10，此屏蔽罩5可高精度低摩擦力反复移动于做功用永磁体上。在上下两个做功用永磁体之间安装有导轨11，中间的做功用永磁体3的支架12套接在导轨11上，在屏蔽罩5拉开后，中间的做功用永磁体3受上下两个做功用永磁体2和4的作用而在导轨11上运动，在中间的做功用永磁体2的支架12上同时连接有输出连杆13，输出连杆连接着曲轴连杆25，输出曲轴带动发电机14，发电机14的输出轴连接着电机8和控制器15，控制器15连接着位移传感器16、蓄电池和电机8，位移传感器16固定在机架1上，用于监测屏蔽罩5的位移。

在屏蔽罩将做功用永磁体罩住处于屏蔽状态时，由于平衡用的两个永磁体距离较远，力量与做功用永磁体平衡；位移传感器监测将信号传给控制器，由控制器内的蓄电池供电给电动机，由电动机带动连杆拉动屏蔽罩运动，由屏蔽状态转换到非屏蔽状态，两个平衡用永磁体的距离越来越近，屏蔽罩边界距离与永磁体的边界距离是由远到近，力是由小到大，两永磁体之间异极相吸的吸引力，它的距离由远到近时它的吸引力是由小到大，因此可以去平衡屏蔽罩在对外做功的永磁体上移动时所需的力使其在相应的距离动态平衡，由于此平衡力的平衡，移动屏蔽罩时只需要很小的力就可以了。在非屏蔽状态时，中间的做功用永磁体受上下两个做功用永磁体的驱动而运动，沿着导轨向上运动，同时将动力传输给发电机，发电机的输出轴将动力再供给电动机和给控制机构的蓄电池充电，当屏蔽罩逐渐将永磁体罩住时，中间的做功用永磁体沿着导轨向下运动，如此往复做功，在过程中损失的能量可以由蓄电池进行补充。

实施例2：

如图2和3所示，一种磁动力机，包括对称固定在机架1上的两组做功用永磁体20，每组永磁体20包括上下两排，每排有四个水平布置，在水平方向上做功用永磁体20外设有屏蔽罩5，屏蔽罩5通过连杆6铰接有平衡杆21，平衡杆21的中部铰接在机架1上，在平衡杆21的端部固定有平衡用永磁体7，平衡用另一永磁体7固定在机架1上并与平衡杆21上的平衡用永磁体7异极相对。在两组做功用永磁体20之间安装有同轴布置的共轭凸轮机构和磁吸引构件22，磁吸引构件22固定在导轨23上，在磁吸引构件22上开设有相互平行的通槽24，通槽24的宽度略大于水平方向上的做功用永磁体20的宽度，当屏蔽罩5打开时，磁吸引构件22受做功用永磁体20的磁力作用而在沿导轨23向下移动，做功完成时，屏蔽罩5关闭磁吸引构件向上移动复位。在磁吸引构件22的上方通过曲柄连杆25带动曲轴26旋转，曲轴26通过联轴器27与发电机14的输入轴相接，发电机14的输出轴连接有控制器15、蓄电池17和电动机8。电动机8的输出轴连接着共轭凸轮机构，共轭凸轮机构包括套接在电机输出轴34上的凸轮27，凸轮27与凸轮滚子28相接，凸轮滚子28固定在凸轮支架29上，凸轮支架29上连接有凸轮输出杆30，凸轮输出杆30连接着平衡杆21。启动时由控制器自检屏蔽罩是否复位，即屏蔽状态。如没复位控制器输出复位信号使其复位，已复位的控制器输出电信号驱动发电机转动使磁吸引构件复位，传感器收到复位信号，控制器输出驱动电动机信号驱动电动机转动带动共轭凸轮组运动，发电机完成磁吸引构件复位后开始发电，提供电能给控制器的蓄电池使电动机连续转动带动共轭凸轮组运动，使屏蔽罩按共轭凸轮设计的时序做往复停歇运动。非屏蔽状态时做功用永磁体组合对外做功，磁吸引构件受到永磁体组合的吸引力做功，屏蔽状态时机械复位，这样周而复始连续使曲轴旋转对外做功。上述的永磁体均采用高磁导率的钕铁硼材料制造。

实施例3：

如图4所示，将实施例2内的结构作为一个做功单元，利用一根长的曲轴26上下各连接两个做功单元31与37，通过曲轴26统一输出。发电机14与曲轴连接发电时送给蓄电池17，蓄电池17与控制器连接，启动时控制器15输出电信号驱动电动机8通过同步轴32、同步轮33和同步带36的传动，带动各个做功单元内的共轭凸轮组运动。使屏蔽罩按共轭凸轮设计的时序做往复停歇运动。做功单元31非屏蔽状态时做功0-180度，做功单元37屏蔽状态复位。做功单元37非屏蔽状态时做功180-360度，做功单元31屏蔽状态复位。这样周而复始连续使曲轴旋转带动蓄能飞轮35对外做功。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种磁能动力机，其特征在于：包括架体，在架体上设置有做功用永磁体机构，所述的做功用永磁体机构包括固定在架体上的做功用永磁体，在做功用永磁体外套接有屏蔽罩，屏蔽罩上连接有平衡机构所述的平衡机构包括与屏蔽罩相连的动态平衡用的永磁体和固定在架体上的动态平衡用永磁体异极相对；屏蔽罩上同时连接有驱动控制机构；在做功用永磁体上连接有做功装置。

2.根据权利要求1所述的一种磁能动力机，其特征在于：所述的驱动控制结构包括电机，与电机输出轴相连的输出杆，输出杆连接着屏蔽罩，在电机上连接有控制器，控制器上连接有蓄电池和做功装置的输出端。

3.根据权利要求1所述的一种磁能动力机，其特征在于：所述的做功装置包括中间做功的永磁体与一侧永磁体同极相对于另一侧永磁体异极相对，受中间做功用永磁体带动的曲轴，曲轴连接有发电机，发电机的输出端连接有控制器与蓄电池。

4.根据权利要求1或2所述的一种磁能动力机，其特征在于：所述的做功用永磁体固定在相互平行的两个支架上，每个支架均固定有相互平行的若干个永磁体，在两个支架中间设有做功装置中的磁吸引构件，所述的磁吸引构件的截面设有相互平行的通槽，通槽的位置与做功用永磁体的位置相同。

5.根据权利要求4所述的一种磁能动力机，其特征在于：所述的屏蔽罩上连接有平衡机构内的连杆，连杆铰接有平衡杆，平衡杆的中部固定在机架上，平衡杆的另一端固定有动平衡用永磁体的一极，与平衡杆连接有驱动控制机构中的输出杆。

6.根据权利要求5所述的一种磁能动力机，其特征在于：所述的驱动控制机构中的电机与所述的磁吸引构件位于同一条直线上，电机的输出轴连接着共轭凸轮机构，共轭凸轮机构包括套接在电机输出轴上的凸轮，凸轮与凸轮滚子相接，凸轮滚子固定在凸轮支架上，凸轮支架上连接有凸轮输出杆，凸轮输出杆与平衡机构内的平衡杆。

7.根据权利要求4所述的一种磁能动力机，其特征在于：所述的磁吸引构件的上端连接有做功装置内的曲轴连杆，曲轴连杆套接在曲轴上，曲轴通过联轴器与发电机的输入轴相接。

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