CN102170254A - 磁动机及其驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁动机驱动方法，通过控制磁动机支架上的固定电磁体和可动电磁体之间的磁性，从而产生斥力的作用推动该可动电磁体作下行运动，该可动电磁体的下行运动带动连接杆运动，该连接杆运动使得曲柄转动，该曲柄转动带动主轴转动进而输出动力；改变该固定电磁体和该可动电磁体之间的磁性从而产生引力，使得该可动电磁体通过该主轴转动的惯性推动和引力作用而作回程上行运动。本发明还提供一种磁动机。本发明磁动机及其驱动方法能够减少对一次能源的过度使用，无燃料消耗、无高温高压和噪音，具有环保的效果。
Description
技术领域
本发明涉及机械运动领域，特别是涉及磁动机及其驱动方法。
背景技术
现有技术中，机械运动领域一般使用一次能源作为燃料，利用燃烧时产生的能量驱动各种机械运动。
但是，一次能源一般为不可再生资源，过度使用会造成能源枯竭。且燃烧时由于效率问题，产生的浓烟会带走大量的热和未被燃烧利用的一次能源，造成能源的浪费和污染环境。
发明内容
本发明主要解决过度使用一次能源造成能源浪费、枯竭并污染环境的技术问题，提供一种磁动机及其驱动方法，本发明磁动机及其驱动方法利用较小的电力能源产生巨大的磁力并作为动力输出驱动机械运动。
为解决上述技术问题：本发明采用的一个技术方案是提供一种磁动机驱动方法，该磁动机驱动方法通过控制磁动机支架上的固定电磁体和可动电磁体之间的磁性，从而产生斥力的作用推动可动电磁体作下行运动，该可动电磁体的运动带动连接杆运动，该连接杆运动使得曲柄转动，该曲柄转动带动主轴转动进而输出动力；改变该固定电磁体和该可动电磁体之间的磁性从而产生引力，使得该可动电磁体通过该主轴转动的惯性推动和引力作用而作回程上行运动。
在另一实施例中：该可动电磁体通过活塞与该连接杆连接，该可动电磁体带动该活塞直线运动并使得该连接杆运动。
在另一实施例中：该磁动机驱动方法通过外加辅助电源向该固定电磁体和该可动电磁体供电以改变该固定电磁体与该可动电磁体之间的磁性作用力。
在另一实施例中：该支架上设置检测装置，当该可动电磁体与该固定电磁体作相离运动时，该固定电磁体与该可动电磁体之间的磁性表现为斥力；当该可动电磁体与该固定电磁体作相向运动且未到达该检测装置时，该固定电磁体与该可动电磁体之间的磁性表现为引力；当该可动电磁体与该固定电磁体作相向运动而到达该检测装置时，该固定电磁体与该可动电磁体之间的磁性表现为斥力。
在另一实施例中：该可动电磁体由于磁性斥力作用而远离该固定电磁体，由于主轴转动的惯性推动和磁性引力的引力作用而向该固定电磁体运动。
为解决上述技术问题：本发明采用的另一个技术方案是提供磁动机，该磁带机包括支架、磁力驱动单元和主轴，该磁力驱动单元的一部分固定在该支架上，该磁力驱动单元的另一部分连接固定在该主轴上；通过该磁力驱动单元的运动驱动该主轴转动，从而输出动力。
在另一实施例中：该磁力驱动单元包括固定电磁体、可动电磁体、活塞、连接杆和曲柄；该固定电磁体固定于该支架上，该固定电磁体与该可动电磁体间隔设置，该可动电磁体、该活塞、该连接杆和该曲柄依序连接，该曲柄连接固定到该主轴上。
在另一实施例中：该磁力驱动单元为多个，该多个磁力驱动单元的多个曲柄沿该主轴的轴向方向排列，且沿该主轴的圆周方向等相位间隔布局。
在另一实施例中：该多个磁力驱动单元为六个，在相同时刻，该六个磁力驱动单元的六个固定电磁体和六个可动电磁体之间的位移分别对应为六个Dn且该六个Dn互异，对应地每两个相邻的曲柄之间的相位间隔为60°，其中n为常数。
在另一实施例中：该磁动机还包括多个隔磁连接件和多个隔磁件；该可动电磁体与该活塞之间采用该隔磁连接件连接，该隔磁连接件位于该可动电磁体与该活塞之间；该隔磁件设置于相邻两个可动电磁体之间，该隔磁件的高度大于该可动电磁体下行或上行时的运行距离并使得两相邻可动电磁体完全隔开。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过改变磁动机的固定电磁体的磁性从而产生斥力推动可动电磁体运动，并最终带动主轴转动，达到输出动力的目的。本发明针对现有技术中过度使用一次能源造成能源枯竭、污染环境的问题，利用磁性作用力为驱动力驱动机械运动，节省了一次能源的同时，本发明磁动机同时具有环保的效果。
附图说明
图1是本发明磁动机一较佳实施例的立体结构示意图；
图2是图1所述磁动机的另一视角部分结构示意图；
图3是本发明磁动机的磁力驱动单元结构剖视图；
图4是图1所示实施例曲柄与主轴的连接方式示意图；
图5是本发明磁动机驱动方法的第一状态示意图；
图6是本发明磁动机驱动方法的第二状态和第三状态示意图；
图7是本发明磁动机驱动方法的第四状态示意图。
具体实施方式
请参阅图1到图；图1本发明磁动机一较佳实施例的立体结构示意图，图2图1所述磁动机的另一视角部分结构示意图，图3是本发明磁动机的磁力驱动单元结构剖视图。
本发明磁动机包括支架(图未示)、磁力驱动单元10、主轴20和发电机(图未示)，该磁力驱动单元10的一部分固定在该支架上，该磁力驱动单元10的另一部分连接固定在该主轴20上。其中，通过该磁力驱动单元10的运动驱动该主轴20转动，从而输出动力。
在本发明的实施例中：该磁力驱动单元10包括固定电磁体100、可动电磁体101、活塞102、连接杆103和曲柄104，该固定电磁体100固定于该支架上，该固定电磁体100与该可动电磁体101间隔设置，该可动电磁体101、该活塞102、该连接杆103和该曲柄104依序连接，该曲柄104连接固定到该主轴20上。在本实施例中，该固定电磁体100和该可动电磁体101可采用圆柱型，也可以采用正方体或长方体的形式。
在本实施例中：该磁动机还包括多个隔磁连接件105和多个隔磁件107，该可动电磁体101与该活塞102之间采用该隔磁连接件105连接，该隔磁连接件105位于该可动电磁体101与该活塞102之间，该隔磁件107设置于相邻两个可动电磁体之间，该隔磁件107的高度大于该可动电磁体101下行或上行时的运行距离。该隔磁连接件105的作用是把该可动电磁体101与该活塞102的磁性隔开，保证该活塞102不受该可动电磁体101的磁性作用力；该隔磁件107的作用是把不同磁力驱动单元10之间的固定电磁体100和可动电磁体101完全隔开，使得两相邻可动电磁体101完全隔开，保证不同磁力驱动单元10之间不互相影响。
在另一实施例中：该活塞102外套设一缸体106，该活塞102于该缸体106内作双向直线运动。当然，该活塞102可以用其它传动块代替，对应地，该缸体106也可以采用导轨进行替换，该传动块和该导轨配合使得该磁力驱动单元10在固定的方向上作双向直线运动。
在另一实施例中：该活塞102和该缸体106还可以根据需要去掉，而将所述可动电磁体101直接与所述连接杆103连接，使得该曲柄104运动即可驱动该主轴20转动。
请参阅图4：是图1所示实施例曲柄与主轴的连接方式示意图。
在本发明的优选实施例中：该磁力驱动单元10为多个，对应地，该多个磁力驱动单元10包括第一磁力驱动单元(图未示)、第二磁力驱动单元(图未示)、第三磁力驱动单元(图未示)、第四磁力驱动单元(图未示)、第五磁力驱动单元(图未示)和第六磁力驱动单元(图未示)。
该第一磁力驱动单元包括第一曲柄11，该第二磁力驱动单元包括第二曲柄12，该第三磁力驱动单元包括第三曲柄13，该第四磁力驱动单元包括第四曲柄14，该第五磁力驱动单元包括第五曲柄15，该第六磁力驱动单元包括第六曲柄16。
在本实施例中：该多个磁力驱动单元10的多个曲柄沿该主轴20的轴向方向排列，且沿该主轴20的圆周方向等相位间隔布局。请再次参阅图1和图4：设定一平面坐标系，该第一曲柄11位于90°的相位上，该第四曲柄14位于30°的相位上，该第二曲柄12位于330°的相位上，该第五曲柄15位于270°的相位上，该第三曲柄13位于210°的相位上，该第六曲柄16位于150°的相位上。其中，该主轴20包括多段子主轴，该多段子主轴和该多个曲柄之间采用交替压合的方式连接固定。另外，该主轴20与该发电机共轴，该主轴20转动从而带动该发电机转动，该发电机转动可产生电能并供该磁动机使用。
在本实施例中：该多个磁力驱动单元10一般为六个，每两个相邻的曲柄104之间的相位间隔为60°。当然，该多个磁力驱动单元也可以根据实际设置为三个、四个或者更多。
在本实施例中：该多个磁力驱动单元10对应的多个固定电磁体100和多个可动电磁体101之间的位移分别对应为多个Dn，在相同时刻该多个Dn互异，其中n为常数。
在本发明的另一实施例中：该磁动机的支架上还包括检测装置30，该检测装置30可以采用红外感应、压力传感器等方式，该检测装置30主要是用以实时检测该可动电磁体101的位置从而控制该可动电磁体101的受力方式。
另外：本发明磁动机还设置导线40与该固定电磁体100和该可动电磁体101分别连接，该检测装置30实时检测到该可动电磁体101并控制该导线40接通或断开等动作，从而控制该可动电磁体101的受力方式。
请参阅图5到图7：图5是本发明磁动机驱动方法的第一状态示意图，图6是本发明磁动机驱动方法的第二状态和第三状态示意图，图7是本发明磁动机驱动方法的第四状态示意图。
本实施例中本发明磁动机驱动方法为：该支架上的该固定电磁体100推动该可动电磁体101作下行运动，该可动电磁体101运动带动该连接杆103运动，该连接杆103运动使得该曲柄104转动，该曲柄104转动带动该主轴20转动进而输出动力；接着改变该固定电磁体100和该可动电磁体101之间的磁性从而产生引力，该可动电磁体101通过该主轴20转动的惯性推动和引力作用而作回程上行运动。在本实施例中，可以先在该固定电磁体100和该可动电磁体101之间接上一个启动辅助电源，使得它们之间产生斥力从而开始持续驱动，也可以人为地转动该主轴20使得该发电机转动产生电能，该发电机的电能使得该固定电磁体100和该可动电磁体101之间产生斥力。
在另一实施例中：该可动电磁体101通过该活塞102与该连接杆103连接，该可动电磁体101带动该活塞102直线运动并使得该连接杆103运动。
另外：该主轴20带动该发电机发电，该发电机发电用于向该固定电磁体100和该可动电磁体101供电并改变该固定电磁体100与该可动电磁体101之间的磁性作用力。
在另一实施例中：当该可动电磁体101与该固定电磁体100作相离下行运动(运动方向为图6所示的A方向)时，由于该检测装置30控制该导线的状态，使得该固定电磁体100与该可动电磁体101之间的磁性表现为斥力；而当该可动电磁体101与该固定电磁体100作相向上行运动(运动方向为图7所示的C方向)且未到达该检测装置30时，由于该检测装置30控制该导线的状态，使得该固定电磁体100与该可动电磁体101之间的磁性表现为引力；当该可动电磁体101与该固定电磁体100作相向上行运动(运动方向为图6所述的B方向)而到达该检测装置时，由于该检测装置30控制该导线的状态，使得该固定电磁体100与该可动电磁体101之间的磁性表现为斥力。其中：在本实施例中，该检测装置30可以控制该导线接通其中一块电磁体使得另一块电磁体为受磁材料从而产生引力，也可以控制导线接通并使得该固定电磁体100和该可动电磁体101的磁性表现为异性相吸从而产生磁力，而需要表现为斥力时，只需对该固定电磁体100和该可动电磁体101导通同一极性的电性。
在本发明实施例中：该可动电磁体101由于磁性斥力作用而远离该固定电磁体100，接着由于该主轴20转动的惯性和磁性引力的共同作用而向该固定电磁体100运动。
下面通过表一对本发明多个曲柄与主轴的运动方式作进一步描述。
表一
在表一中：该第一曲柄11位于竖直方向的最高位置上，该主轴20转动时，该第四曲柄14、该第二曲柄12、该第五曲柄15、该第三曲柄13和该第六曲柄16依次通过该最高位置。也就是说：本发明该多个磁力驱动单元10依次驱动该主轴20转动，并由于惯性和磁力的作用持续转动。其中，表中打勾的曲柄表示在该时刻该曲柄所处的位置。
当然：为了适当弥补能量消耗的部分，本发明可根据实际需要而增加一辅助电源，该电源提供较小的电能即可改变该固定电磁体100和该可动电磁体101之间的磁力的大小，从而在一定程度上保证了本发明的实现。
另外：本发明可根据实际需要而设置该固定电磁体100和该可动电磁体101的相对面积、体积和距离，并依次改造该磁力驱动单元10以适应实际驱动的需要，该固定电磁体100和该可动电磁体101之间可产生足够的斥力和引力，从而保证本发明动力输出的实现。
采用上述方式：本发明磁动机及其驱动方法能利用较小的电能辅助，通过该固定电磁体100和该可动电磁体101之间磁力作用，驱动该主轴20转动，本发明能减少对一次能源的消耗，磁力的驱动方式更加环保实用，可作为未来机械驱动的开发方向。本发明磁动机可应用于发动机、动力机等机械装置中，比如汽车、火车、轮船、飞机和发电厂等应用领域。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种磁动机驱动方法，其特征在于：通过控制磁动机支架上的固定电磁体和可动电磁体之间的磁性，从而产生斥力的作用推动可动电磁体作下行运动，所述可动电磁体的运动带动连接杆运动，所述连接杆运动使得曲柄转动，所述曲柄转动带动主轴转动进而输出动力；
改变所述固定电磁体和所述可动电磁体之间的磁性从而产生引力，使得所述可动电磁体通过所述主轴转动的惯性推动和引力作用而作回程上行运动。
2.根据权利要求1所述的磁动机驱动方法，其特征在于：所述可动电磁体通过活塞与所述连接杆连接，所述可动电磁体带动所述活塞直线运动并使得所述连接杆运动。
3.根据权利要求1所述的磁动机驱动方法，其特征在于：所述磁动机驱动方法通过外加辅助电源向所述固定电磁体和所述可动电磁体供电以改变所述固定电磁体与所述可动电磁体之间的磁性作用力。
4.根据权利要求3所述的磁动机驱动方法，其特征在于：所述支架上设置检测装置，当所述可动电磁体与所述固定电磁体作相离运动时，所述固定电磁体与所述可动电磁体之间的磁性表现为斥力；当所述可动电磁体与所述固定电磁体作相向运动且未到达所述检测装置时，所述固定电磁体与所述可动电磁体之间的磁性表现为引力；当所述可动电磁体与所述固定电磁体作相向运动而到达所述检测装置时，所述固定电磁体与所述可动电磁体之间的磁性表现为斥力。
5.根据权利要求4所述的磁动机驱动方法，其特征在于：所述可动电磁体由于磁性斥力作用而远离所述固定电磁体；由于主轴转动的惯性推动和磁性引力的引力作用而向所述固定电磁体运动。
6.一种磁动机，其特征在于：包括支架、磁力驱动单元和主轴，所述磁力驱动单元的一部分固定在所述支架上，所述磁力驱动单元的另一部分连接固定在所述主轴上；
通过所述磁力驱动单元的运动驱动所述主轴转动，从而输出动力。
7.根据权利要求6所述的磁动机，其特征在于：所述磁力驱动单元包括固定电磁体、可动电磁体、活塞、连接杆和曲柄，所述固定电磁体固定于所述支架上，所述固定电磁体与所述可动电磁体间隔设置，所述可动电磁体、所述活塞、所述连接杆和所述曲柄依序连接，所述曲柄连接固定到所述主轴上。
8.根据权利要求7所述的磁动机，其特征在于：所述磁力驱动单元为多个，所述多个磁力驱动单元的多个曲柄沿所述主轴的轴向方向排列，且沿所述主轴的圆周方向等相位间隔布局。
9.根据权利要求8所述的磁动机，其特征在于：所述多个磁力驱动单元为六个，在相同时刻，所述六个磁力驱动单元的六个固定电磁体和六个可动电磁体之间的位移分别对应为六个Dn且所述六个Dn互异，对应地每两个相邻的曲柄之间的相位间隔为60°，其中n为常数。
10.根据权利要求8所述的磁动机，其特征在于：所述磁动机还包括多个隔磁连接件和多个隔磁件，所述可动电磁体与所述活塞之间采用所述隔磁连接件连接，所述隔磁连接件位于所述可动电磁体与所述活塞之间，所述隔磁件设置于相邻两个可动电磁体之间，所述隔磁件的高度大于所述可动电磁体下行或上行时的运行距离并使得两相邻可动电磁体完全隔开。
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|---|---|---|---|---|
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| CN104260394B (zh) * | 2014-09-18 | 2016-08-17 | 苏州艾虎数码科技有限公司 | 一种磁力冲压机 |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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