CN102215014A - 多功能永磁能动力机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多功能永磁能动力机，主要包括永磁能发生装置、摆动压缸、交直流双作用压缸和流体马达，利用4个或4个以上的摆动压缸将永磁能发生装置产生的4个或4个以上的角动力转换成流体交替往复运动的动力，再通过交直流双作用压缸将流体交替往复运动的动力转换成机械往复运动的动力和流体循环流动的动力。流体循环流动的动力通过流体马达转换成机械旋转的动力。多功能永磁能动力机可以同时向终端输出机械往复运动和机械旋转运动的动力。

Description

多功能永磁能动力机

技术领域

本发明涉及一种能源、动力系统，特别是利用永磁能发生装置、摆动压缸和交直流双作用压缸，将永磁能转换成机械往复运动动力和机械旋转运动动力的多功能永磁能动力机。

技术背景

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：本人的“一种磁力能量放大器”、“直流式磁力能量放大器”“内置式磁力能量放大器”、“外置式磁力能量放大器”“永磁能原动机”和“交流式磁力能量放大器”，将交替相吸相斥、对轴相抗对外输出不相抗的磁力，通过流体传动系统转化为流体交替往复运动或直流往复运动的动力输出。

本发明创造性地利用交直流双作用压缸，集上述“磁力能量放大器”和“永磁能原动机”的多种功能于一体，将永磁能转化为流体交流传动和直流传动的动力，再转换成机械往复运动和机械旋转运动的动力。

发明内容

本发明是这样实现的：一种多功能永磁能动力机，主要包括永磁能发生装置、摆动压缸、交直流双作用压缸和流体马达，其特征是：

a.永磁能发生装置由磁铁(1)、磁环(2)、转子(3)和摇柄(4)组成，转子四周设有一个由8个或8个以上S极和N极相间排列的磁铁组成的磁环，而且磁环上磁铁的数量是4或6的公倍数；4个或4个以上的设有摇柄的磁铁对称或平均分布在转子的周围，而且磁铁的数量是2的公倍数，其中，有一半磁铁的S极向外、N极向轴排列，另有一半的磁铁的N极向外、S极向轴排列；摇柄上的磁铁与转子上的磁环相对而设且绕轴对称或平均分布；

b.4个或4个以上的摆动压缸(5)对称或平均分布在转子的周围，摇柄设在摆动压缸上；每个摆动压缸都设有两个出入口，按顺时针或逆时针方向，将活塞摆动时传动方向相同的出入口用管道并联起来；

c.交直流双作用压缸由交流缸(16)、直流缸(22)和双作用活塞组成，交流缸设有两个出入口(17)，分别与两组并联摆动压缸出入口的管道连接；直流缸设有两个入口和两个出口，直流缸的两个出口和两个入口都设有单向阀；双作用活塞由活塞筒(18)和叶片(19)组成，活塞筒的两头设有O型封圈(23)，叶片固定在活塞筒的中部；活塞筒的两头是交流缸，叶片在直流缸的中间；直流缸的两个出口通过管道与流体马达(8)的入口联通，两个入口通过管道与流体马达的出口联通；

d.转子转动时，摇柄上的磁铁与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，产生角动力，带动摆动压缸的活塞往复摆动，使摆动压缸与交流缸之间的流体交替往复流动，推动双作用活塞往复运动；双作用活塞的叶片往复运动的动力通过直流缸转换成流体单向循环运动的动力，并通过流体马达转换成机械旋转运动的动力；流体马达通过传动轴带动转子转动；双作用活塞向终端输出机械往复运动的动力和/或流体马达向终端输出机械旋转的动力。

各摇柄上的磁铁的S极和N极既可以相间排列，也可以所有S极与所有N极的磁铁分列在轴的两侧，只要求向轴排列的S极与N极的数量相同且绕轴对称或平均分布就可以了。磁铁的S极和N极的排列方式有：S-N-S-N或S-S-N-N或S-S-S-N-N-N或S-S-N-S-N-N或S-S-N-S-N-N-S-N等多种方式。

转子上设有8个或8个以上的相间而设的磁铁，而且磁铁的数量是4或6的公倍数，如12个、16个、18个、20个等等。摇柄磁铁设有4个或4个以上，而且磁铁的数量是2的公倍数，如4、6、8、10等等。如果转子上的磁铁数量不是4或6的公倍数，如9个，则摇柄磁铁作用于磁环相吸相斥的力就不能被全部抵消，效果就要打折扣。

摇柄上的磁铁与转子上的磁铁为永磁铁。磁铁一般做成弧线形，也可以是直线形磁铁。如果摇柄上磁铁的是弧形磁铁，则对应的磁环是圆形的；如果摇柄上的磁铁是直线形磁铁，磁环则相应设计为正多边型，如正八边形、正12边形等。

摇柄磁铁设在外层、转子及磁环设在内层，或者，磁环设在外层、摇柄磁铁设在内层。

一种交直流双作用压缸，主要包括活塞杆(15)、交流缸(16)、交流缸出入口(17)、活塞筒(18)、叶片(19)、缸套(20)、单向活塞(21)、直流缸(22)、O型封圈(23)和直流缸出口、直流缸入口。交直流双作用压缸内设有交流缸和直流缸；叶片固定在活塞筒的中部；交流缸在活塞筒的两头，叶片在直流缸的中间；交流缸有两个出入口；直流缸有两个出口和两个入口，两个出口和两个入口都设有单向阀；活塞筒的两头都设有O型封圈。

交直流双作用压缸中的直流缸设两个出口和两个入口的原因：如附图二，当叶片向左摆动时，直流缸左侧的出口单向阀门打开、入口的单向阀关闭，右侧的出口单向阀关闭、入口打开，流体从右侧的入口进入、从左侧的出口流出。反之亦然。

所述流体为液体或气体，摆动压缸为液压缸或气压缸，交直流双作用压缸为液压缸或气压缸或液气混压缸，流体马达为气压马达或液压马达。由于交直流双作用压缸内设有交流缸和直流缸，两种缸内可用相同的流体，也可用不同的流体，如：交流缸用液压油、直流缸用气体。

摆动压缸为齿轮齿条活塞摆动缸或双头弧形活塞摆动缸。

双头弧形活塞摆动缸，主要包括缸套、双头弧形活塞、O型封圈，双头弧形活塞上设有摇柄，弧形活塞的弧线在以摇柄为轴心的圆上，双头弧形活塞摆动缸设有两个出入口。

齿轮齿条活塞摆动缸，主要包括主要包括活塞(25)、缸套(26)、齿轮套(27)、轴套(28)、齿轮(29)、齿条(30)、活塞套筒(31)、缸头套(32)、出入口(33)，活塞的两头都设有O形槽(24)，O形槽上设有O型封圈。活塞上设有齿条，活塞上的齿条与齿轮啮合。齿轮齿条活塞压缸两头的缸头套都设有出入口。

摆动缸有限位设计，以限制活塞摆动的角度或距离，以防止摇柄上的磁铁与磁环相碰。对于齿轮齿条活塞摆动缸，可以在齿轮、齿轮套、活塞、缸套、摇柄等地方做限位设计。对于双头弧形活塞摆动缸，一般在缸套做限位设计，也可以在活塞、摇柄等地方做限位设计。

磁铁可以根据需要及设计要求，做长一点或做短一点。在需要较大动力的场合，磁铁可以做成或接成较长的磁瓦。

机器速度控制和开启、关闭：管道上设有流量控制阀，通过控制管道的过流截面，可以实现对机器的运转速度进行弹性控制，这对于交通工具的发动机来说，是必不可少的。启动机器需要先将流量控制阀打开，而关闭流量控制阀则可使机器停止运转。

多功能永磁能动力机有多种启动方式：a.起动器设在传动轴上，或者通过齿轮或皮带与传动轴连接，通过带动转子转动的方式启动；b.或者，起动器设在管道上，通过使管道中的流体流动的方式启动；c.或者，起动器设在摇摆式压缸或机架上，通过使摇柄磁铁摆动的方式启动。起动器也有多种形式：手动式起动器，是一种直接设在传动轴上的转盘或杆；管道起动器，通过使管道内的流体流动的方式起动；摆动式起动器，机器不运转时，将摇柄及摇柄磁铁固定，松开则使机器启动。起动器通过手动、脚踏、电动机带动、电磁控制等方式操作。

多功能永磁能动力机实现了一部机器、多种用途，可以直接应用于机床，输出机械往复运动的动力，可以与电动机连接发电，可以将活塞杆去掉，作为发动机安装在交通工具上，还可以同时用作机床和发电机的动力，或者同时用作发动机和发电机的动力。

附图说明

图1为本发明第一实施例结构示意图。

图2为一种交直流双作用压缸解剖图。

图3为一种齿轮齿条活塞摆动压缸的解剖图。

具体实施方式

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1，一种多功能永磁能动力机，主要包括永磁能发生装置、齿轮齿条活塞摆动压缸(5)、管道(6)、交直流双作用压缸(7)、液压马达(8)、起动器(9)、流量控制阀(10)、传动轴(11)、管道接头(12)、滤油器(13)、支架(14)、活塞杆(15)。永磁能发生装置由磁铁(1)、磁环(2)、转子(3)和摇柄(4)组成，转子四周设有一个由8个S极和N极相间排列的磁铁组成的磁环；4个设有摇柄的磁铁对称分布在转子的周围，其中，有两个磁铁的S极向外、N极向轴排列，另有两个磁铁的N极向外、S极向轴排列；摇柄上的磁铁与转子上的磁环相对而设且绕轴对称或平均分布。4个齿轮齿条活塞摆动压缸对称分布在转子的周围，摇柄设在摆动压缸上；每个齿轮齿条活塞摆动压缸都设有两个出入口，按顺时针或逆时针方向，将活塞摆动时传动方向相同的出入口用管道并联起来。交直流双作用压缸由交流缸、直流缸和双作用活塞组成，交流缸设有两个出入口，分别与两组并联摆动压缸出入口的管道连接；直流缸设有两个入口和两个出口，直流缸的两个出口和两个入口都设有单向阀；双作用活塞由活塞筒和叶片组成，活塞筒的两头设有O型封圈，叶片设在活塞筒的中间；活塞筒的两头是交流缸，叶片在直流缸的中间；直流缸的两个出口通过管道与液压马达(8)的入口联通，两个入口通过管道与液压马达的出口联通。流量控制阀设在直流缸的出口和液压马达的入口之间的管道上。滤油器设在直流缸的入口和液压马达的出口之间的管道上。转子通过传动轴和联轴器与液压马达连接。

一种交直流双作用压缸

参见图2，一种交直流双作用压缸，主要包括活塞杆(15)、交流缸(16)、交流缸出入口(17)、活塞筒(18)、叶片(19)、缸套(20)、单向活塞(21)、直流缸(22)、O型封圈(23)和直流缸出口、直流缸入口。交直流双作用压缸内设有交流缸和直流缸；叶片固定在活塞筒的中部；交流缸在活塞筒的两头，叶片在直流缸的中间；交流缸有两个出入口；直流缸有两个出口和两个入口，两个出口和两个入口都设有单向阀；活塞筒的两头都设有O型封圈。当叶片向左摆动时，直流缸左侧的出口单向阀门打开、入口的单向阀关闭，右侧的出口单向阀关闭、入口打开，流体从右侧的入口进入、从左侧的出口流出。反之亦然。

一种齿轮齿条活塞摆动压缸

参见图3，一种齿轮齿条活塞摆动缸，主要包括主要包括活塞(25)、缸套(26)、齿轮套(27)、轴套(28)、齿轮(29)、齿条(30)、活塞套筒(31)、缸头套(32)、出入口(33)，活塞的两头都设有O形槽(24)，O形槽上设有O型封圈。活塞上设有齿条，活塞上的齿条与齿轮啮合。齿轮齿条活塞压缸两头的缸头套都设有出入口。

Claims (10)

1.一种多功能永磁能动力机，主要包括永磁能发生装置、摆动压缸、交直流双作用压缸和流体马达，其特征是：

a.永磁能发生装置由磁铁(1)、磁环(2)、转子(3)和摇柄(4)组成，转子四周设有一个由8个或8个以上S极和N极相间排列的磁铁组成的磁环，而且磁环上磁铁的数量是4或6的公倍数；4个或4个以上的设有摇柄的磁铁对称或平均分布在转子的周围，而且磁铁的数量是2的公倍数，其中，有一半磁铁的S极向外、N极向轴排列，另有一半的磁铁的N极向外、S极向轴排列；摇柄上的磁铁与转子上的磁环相对而设且绕轴对称或平均分布；

b.4个或4个以上的摆动压缸(5)对称或平均分布在转子的周围，摇柄设在摆动压缸上；每个摆动压缸都设有两个出入口，按顺时针或逆时针方向，将活塞摆动时传动方向相同的出入口用管道并联起来；

c.交直流双作用压缸由交流缸(16)、直流缸(22)和双作用活塞组成，交流缸设有两个出入口(17)，分别与两组并联摆动压缸出入口的管道连接；直流缸设有两个入口和两个出口，直流缸的两个出口和两个入口都设有单向阀；双作用活塞由活塞筒(18)和叶片(19)组成，活塞筒的两头设有0型封圈(23)，叶片固定在活塞筒的中部；交流缸在活塞筒的两头，叶片在直流缸的中间；直流缸的两个出口通过管道与流体马达(8)的入口联通，两个入口通过管道与流体马达的出口联通；

d.转子转动时，摇柄上的磁铁与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，产生角动力，带动摆动压缸的活塞往复摆动，使摆动压缸与交流缸之间的流体交替往复流动，推动双作用活塞往复运动；双作用活塞的叶片往复运动的动力通过直流缸转换成流体单向循环运动的动力，并通过流体马达转换成机械旋转运动的动力；流体马达通过传动轴带动转子转动；双作用活塞向终端输出机械往复运动的动力和/或流体马达向终端输出机械旋转的动力。

2.根据权利要求1所述一种多功能永磁能动力机，其特征是摇柄上的磁铁与转子上的磁环为永磁铁。

3.根据权利要求1和2所述永磁铁，其特征是永磁铁为弧线形或直线形永磁铁。

4.根据权利要求1所述一种多功能永磁能动力机，其特征是所述流体为液体或气体，所述摆动压缸为液压缸或气压缸，所述交直流双作用压缸为液压缸或气压缸或液气混压缸，所述流体马达为液压马达或气压马达。

5.根据权利要求1和4所述一种多功能永磁能动力机，其特征是所述摆动压缸为齿轮齿条活塞摆动缸或双头弧形活塞摆动缸。

6.根据权利要求1所述一种交直流双作用压缸，主要包括活塞杆(15)、交流缸(16)、交流缸出入口(17)、活塞筒(18)、叶片(19)、缸套(20)、单向活塞(21)、直流缸(22)、O型封圈(23)和直流缸出口、直流缸入口，其特征是交直流双作用压缸内设有交流缸和直流缸；叶片固定在活塞筒的中部；交流缸在活塞筒的两头，叶片在直流缸的中间；交流缸有两个出入口；直流缸有两个出口和两个入口，两个出口和两个入口都设有单向阀；活塞筒的两头都设有O型封圈。

7.根据权利要求1所述一种多功能永磁能动力机，其特征是通过调节流量控制阀，实现对机器的运转速度进行弹性控制。

8.根据权利要求1所述一种多功能永磁能动力机，其特征是摇柄磁铁设在外层、转子及磁环设在内层，或者，磁环设在外层、摇柄磁铁设在内层。

9.根据权利要求1所述一种多功能永磁能动力机，其特征是多功能永磁能动力机设有起动器，通过使转子转动或管道内的流体流动或摇柄磁铁摆动的方式启动机器。

10.根据权利要求1所述一种多功能永磁能动力机，其特征是所述终端为机床和/或电动机和/或发动机。

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