CN102244485A

CN102244485A - 一种流体传动的磁力机

Info

Publication number: CN102244485A
Application number: CN2010101727602A
Authority: CN
Inventors: 李贵祥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-05-10
Filing date: 2010-05-10
Publication date: 2011-11-16

Abstract

本发明涉及一种流体传动的磁力机，主要包括永磁能发生装置、双齿轮齿条活塞摆动压缸和流体马达。利用一种能将4个或4个以上摇柄磁铁与磁环相吸相斥对摇柄产生的往复摆动的动力转换成流体传动动力双齿轮齿条活塞摆动压缸，将永磁能转换成流体直流循环运动或脉动式直流循环运动的动力，再通过流体马达转换成机械旋转的动力。

Description

一种流体传动的磁力机

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、双齿轮齿条活塞摆动压缸和流体马达，将永磁能转换成机械旋转运动动力的流体传动的磁力机。

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：本人申请的“永磁能原动机”，利用一种能将4个或4个以上摇柄磁铁与磁环相吸相斥对摇柄产生的往复摆动的动力转换成流体传动动力的叶片式摆动压缸，将永磁能转换成机械能。

本发明则利用一种能将4个或4个以上摇柄磁铁与磁环相吸相斥对摇柄产生的往复摆动的动力转换成流体传动动力的双齿轮齿条活塞摆动压缸，将永磁能转换成流体直流循环运动的动力，再通过流体马达转换成机械旋转的动力。正如叶片泵、柱塞泵和齿轮泵在不同场合各有优点一样，利用双齿轮齿条活塞摆动压缸将永磁能转换成机械能有一定的成本优势。

发明内容

本发明是这样实现的：一种流体传动的磁力机，主要包括永磁能发生装置、双齿轮齿条活塞摆动压缸、原动机和流体马达，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.双齿轮齿条活塞摆动压缸(5)是一种能将4个或4个以上摇柄磁铁与磁环相吸相斥对摇柄产生的往复摆动的动力转换成流体直流循环运动或脉动式直流循环运动动力的摆动压缸；压缸的齿轮(17)通过销轴与摇柄固定连接；压缸设有一个出口或两个以上并联的出口，通过管道(6)与流体马达(7)的入口连接；压缸设有一个入口，通过管道(6.1)与流体马达的出口连接；

c.原始动力由原动机从输入轴(10)输入，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，对摇柄产生往复摆动的角动力，带动双齿轮齿条活塞摆动压缸的齿轮往复摆动、双齿条活塞(18)直线往复运动，使摆动压缸与流体马达之间的流体直流循环或脉动式直流循环运动，并带动流体马达向终端输出机械旋转运动的动力。

所述原动机为带有蓄电池(8)的电动机(9)或起动机(13)。当原动机为起动机时，要将流体马达输出的部份机械旋转运动的动力输送回输入轴，使机器得以持续循环运行；当原动机为电动机时，流体马达输出的部份机械旋转运动的动力通过发电机转换成电能，再输送给蓄电池，或直接输送给电动机，使机器得以持续循环运行。

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。

所述摇柄上的磁铁为弧形永磁铁，转子上的磁环是由8个或8个以上弧形永磁铁组成的圆形磁环；或者，摇柄上的磁铁为直条形永磁铁，转子上的磁环是由8个或8个以上直条形永磁铁组成的多边形磁环，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。

所述流体为液体或气体，所述双齿轮齿条活塞摆动压缸为液压缸或气压缸，所述流体马达为液压马达或气压马达。

在实际应用中，液压系统或气压系统往往还有很多相关的部件及技术需要用上，如压力表、过滤器等等，由于流体转动的技术比较成熟，所以不再赘述。

双齿轮齿条活塞摆动压缸按工作原理分可为直流循环式、脉动直流循环式两种。脉动直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸(5.1)的结构较简单，出口只有一个，单向阀只有两个(缸体空腔与出口、缸体空腔与入口之间各设一个)。直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸的结构较复杂，缸体空腔被隔开成两格或两格以上，单向阀需4个或4个以上，出口有两个或两个以上，入口设在压缸的中间。直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸的优点是其工作时流体的循环是持续连贯的，缺点是结构较复杂、成本高。脉动直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸的优点是结构简单、成本低，缺点是其工作时流体的循环是脉动的、不连贯的。脉动直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸要求所有相邻的齿轮输入的摆动动力的方向是相反的，而直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸则要根据压缸的内部结构确定各齿轮输入的摆动动力的方向。齿轮摆动方向的模式有多种：a.相邻的活塞缸齿轮摆动的方向相反，用字母表示为A-B-A-B，该模式适用于脉动直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸；b.相邻的活塞缸齿轮摆动的方向一个相同一个相反，用字母表示为A-B/B-A，“/”表示压缸要分格，该模式适用于直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸；此外还有A-B-A-B/B-A-B-A等多种适用于直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸的模式。

由于脉动直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸工作时流体的循环运动是脉动的、不连贯的，因此流体马达输出的机械旋转动力也是脉动的、不连贯的，需要通过超越离合器将脉动的机械旋转动力转换成持续的机械旋转动力才输出至终端。

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，是一种理想的控制方式。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。

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。

附图说明

图1为本发明第一实施例结构示意图。

图2为本发明第二实施例结构示意图。

图3为一种脉动直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸的结构示意图。

图4为一种直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸的结构示意图。

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1，一种流体传动的磁力机，主要包括永磁能发生装置、直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸(5)、电动机和流体马达。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个设有摇柄的磁铁平均分布在转子的周围，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平均分布；直流循环双齿轮齿条活塞摆动压缸(5)是一种能将4个摇柄磁铁与磁环相吸相斥对摇柄产生的往复摆动的动力转换成流体直流循环运动动力的摆动压缸；压缸的齿轮通过销轴与摇柄固定连接；压缸的两个出口用管道(6)并联，与流体马达(7)的入口连接；压缸有一个入口，设在压缸的中间，压缸入口通过管道(6.1)与流体马达的出口连接；原始动力由带有蓄电池(8)的电动机(9)从输入轴(10)输入，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，对摇柄产生往复摆动的角动力，带动双齿轮齿条活塞摆动压缸的齿轮往复摆动、双齿条活塞直线往复运动，使摆动压缸与流体马达之间的流体直流循环运动，并带动流体马达转动，通过输出轴(11)向终端输出机械旋转运动的动力。管道(6.1)上设有流量控制阀，通过调节管道过流量的大小，对机器的运转速度进行控制。机器输出的动力或部份动力通过发电机转换成电能，再给蓄电池充电，或者直接输入电动机，使电动机得以持续运转。

第二实施例

参见图2，一种流体传动的磁力机，主要包括永磁能发生装置、脉动直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸(5.1)、起动机(14)和流体马达。压缸的左侧有一个出口，用管道(6)与流体马达(7)的入口连接；压缸的右侧有一个入口，通过管道(6.1)与流体马达的出口连接。起动机的齿轮与传动轴上的飞轮(15)啮合，机器起动后，一方面，通过中间轴(14)将部份旋转的动力输送回转子，使机器得以循环运转，另一方面，经输出轴(10)向终端输出机械旋转运动的工作动力。由于脉动直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸工作时流体的循环运动是脉动的、不连贯的，因此流体马达输出的机械旋转动力也是脉动的、不连贯的，需要通过超越离合器(16)将脉动的机械旋转动力转换成持续的机械旋转动力才输出至终端或输送给转子。未述部份同第一实施例，不再重复。

一种脉动式直流循环双齿轮齿条活塞摆动压缸

参见图3，一种脉动直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸，主要包括齿轮(17)、双齿条活塞(18)、缸体(19)、O型封圈(20)、单向阀(21)、缓冲柱(24)、缓冲装置(25)、入口(22)、出口(23)、销轴孔(26)。两个双齿条活塞对称分布于压缸中；四个齿轮平均分布于压缸中；一个双齿条活塞与两个齿轮啮合；双齿条活塞向缸心的一头有一个缓冲柱，与缸体内的缓冲装置相对；活塞上设有O型封圈；缸体设有一个入口和一个出口；缸体空腔与出口之间设有一个单向阀，缸体空腔与入口之间设有一个单向阀。齿轮设有销轴孔，用于通过销轴连接输入动力的摆杆。工作原理：相邻的两个齿轮摆动的方向都是相反的，当左上角的齿轮顺时针摆动时，右上角的齿轮逆时针摆动、左下角的齿轮逆时针摆动、右下角的齿轮顺时针摆动，则两个双齿条活塞都向压缸中心移动，入口的单向阀关闭、出口的单向阀打开，压缸内的流体从出口流出；当左上角的齿轮逆时针摆动时，右上角的齿轮顺时针摆动、左下角的齿轮顺时针摆动、右下角的齿轮逆时针摆动，则两个双齿条活塞都向压缸外移动，入口的单向阀打开、出口的单向阀关闭，流体从入口流入缸内。齿轮交替向顺时针方向和逆时针方向摆动，则不断完成吸油(或气)和压油(或气)的过程，实现流体以脉动的方式直流循环运动。

一种直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸

参见图4，一种直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸，主要包括齿轮(17)、双齿条活塞(18)、缸体(19)、O型封圈(20)、单向阀(21)、缓冲柱(24)、缓冲装置(25)、入口(22)、出口(23)、销轴孔(26)。四个双齿条活塞对称分布于压缸中；八个齿轮平均分布于压缸中；一个双齿条活塞与两个齿轮啮合；双齿条活塞向缸心的一头有一个缓冲柱，与缸体内的缓冲装置相对；活塞上设有O型封圈；缸体设有一个入口和二个出口，入口设在压缸的中间；缸体的空腔分成两格，每格有两个双齿条活塞，入口与两个格之间都设有单向阀，每格都设有一个出口和一个出口单向阀。齿轮设有销轴孔，用于通过销轴连接输入动力的摆杆。工作原理：当上面左齿轮顺时针摆动，上面右齿轮逆时针摆动、左边上齿轮逆时针摆动、左边下齿轮顺时针摆动，上面的双齿条活塞和左边的双齿条活塞向缸心方向移动，左上角的出口单向阀打开、入口左上角的单向阀关闭，流体从左上角的出口流出；与此同时，右边上齿轮逆时针方向摆动、右边下齿轮顺时针方向摆动、下边左齿轮顺时针方向摆动、下边右齿轮逆时针方向摆动，右边双齿条活塞和下边双齿条活塞向压缸外移动，右下角出口的单向阀门关闭、入口右下角的单向阀门打开，流体从入口流入右下侧的压缸空腔。压缸能同时完成压油(或气)和吸油(或气)的过程，实现流体的不间断直流循环运动。

Claims

1.一种流体传动的磁力机，主要包括永磁能发生装置、双齿轮齿条活塞摆动压缸、原动机和流体马达，其特征是：

2.根据权利要求1所述一种流体传动的磁力机，其特征是将流体马达输出的部份机械旋转运动的动力输送回输入轴，使机器得以持续循环运行；或者，流体马达输出的部份机械旋转运动的动力通过发电机转换成电能，再输送给原动机的蓄电池，使机器得以持续循环运行。

3.根据权利要求1所述一种流体传动的磁力机，其特征是所述摇柄上的磁铁为弧形永磁铁，转子上的磁环是由8个或8个以上弧形永磁铁组成的圆形磁环；或者，摇柄上的磁铁为直条形永磁铁，转子上的磁环是由8个或8个以上直条形永磁铁组成的多边形磁环。

4.根据权利要求1和3所述一种流体传动的磁力机，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。

5.根据权利要求1所述一种流体传动的磁力机，其特征是所述双齿轮齿条活塞摆动压缸为直流循环式或脉动直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸。

6.根据权利要求1和5所述一种流体传动的磁力机，其特征是所述流体为液体或气体，所述双齿轮齿条活塞摆动压缸为液压缸或气压缸，所述流体马达为液压马达或气压马达。

7.根据权利要求1和5所述一种流体传动的磁力机，其特征是当磁力机的摆动压缸为脉动直流循环式双齿轮齿条活塞摆动压缸时，流体马达通过超越离合器输出机械旋转运动的动力。

8.根据权利要求1所述一种流体传动的磁力机，其特征是所述原动机为带有蓄电池(8)的电动机(9)或起动机(13)。

9.根据权利要求1所述一种流体传动的磁力机，其特征是通过调节流量控制阀(12)，实现对机器的运转速度进行弹性控制。