CN102904490B - 一种磁动力装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种磁动力装置，包括曲轴、主电动机和至少两个磁动力单元，所述主电动机的输出轴依次通过曲轴、飞轮与动力输出轴相连接，所述磁动力单元中的滑动永磁铁通过曲轴连杆与曲轴上的连杆轴颈相连接，滑动永磁铁所在导向通道的正后方设置有与该滑动永磁铁相对应的背部永磁铁，滑动永磁铁上方对应设置有顶部永磁铁；使用时，滑动永磁铁与背部永磁铁之间的排斥力，促使滑动永磁铁通过曲轴连杆带动曲轴加速旋转。本发明不仅磁动力足、输出功率大，而且输出动力均匀连贯、稳定性高。

Description

一种磁动力装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种利用磁能增大功率输出的装置，尤其涉及一种磁动力装置及其使用方法，具体适用于提高输出功率、动力输出的均匀连贯性。

背景技术

永磁铁有同性相斥，异性相吸的特性，当两块大小相同、磁力相等的条形磁铁以同名磁极指向同一方向、相互平行的状态正对放置时，减小两磁铁间的距离，两磁铁间的排斥力会导致两磁铁错开。

中国专利公开号为CN101552578A，公开日为2009年10月7日发明专利公开了一种把磁能转变成机械能的装置，包括机架、缸套、支架、转轴、连杆、电动机、皮带传动装置、磁屏蔽板和永磁铁块。它的特点是:在缸套内设有两个通孔，在每个通孔上固定有一块静止的永磁铁块，每个通孔内各设有一块活动的永磁铁块，在两对静止和活动的永磁铁块之间设有一块非导磁材料制成的磁屏蔽板，当不需要两磁场斥力时，磁屏蔽板阻断两磁块之间的磁场，当需要斥力时，移开磁屏蔽板，使两永磁铁块产生的斥力，通过连杆驱动曲轴旋转，达到作功的目的。虽然该发明能利用永磁铁同性相斥，异性相吸的特点，通过小功率的输入，加之磁能的质能以获得较大功率的输出，但其仍有以下缺陷：

1、磁动力不足、输出功率小：该发明中当两磁铁之间的距离超过一定范围时，两磁块之间便无相互作用力，导致滑动磁块受力不足，无法正常运动，影响了曲轴的正常运转；

2、磁动力单元数目较少：该发明仅仅依靠两组磁块单元来维持曲轴的运转，曲轴动力不足，带动负载后效果不佳，且曲轴输出的动力不够连贯均匀，造成该装置使用效果差。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的磁动力不足、输出功率小、动力不均匀的问题，提供一种磁动力较足、输出功率较大、动力均匀连贯的磁动力装置及其使用方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：

一种磁动力装置，包括曲轴、主电动机和至少两个磁动力单元，所述磁动力单元包括滑动永磁铁和顶部永磁铁，顶部永磁铁设置于其所对应的滑动永磁铁上方，滑动永磁铁的两侧与导向通道两内侧滑动配合，滑动永磁铁的底部通过曲轴连杆与曲轴上的连杆轴颈相连接，曲轴的输入轴与主电动机的输出轴相连接；

所述磁动力单元还包括背部永磁铁，背部永磁铁与滑动永磁铁一一对应，滑动永磁铁所在导向通道的正后方设置有与该滑动永磁铁相对应的背部永磁铁，滑动永磁铁的顶部磁极与其所对应的背部永磁铁的顶部磁极为同名磁极，滑动永磁铁的顶部磁极与其所对应的顶部永磁铁的底部磁极为同名磁极；

所述曲轴的输入轴与主电动机的输出轴相连接，曲轴的输出轴通过飞轮与动力输出轴相连接；

所述曲轴、曲轴连杆、导向通道和飞轮都采用不导磁材料制作。

所述磁动力单元还包括滑块与滑块固定座，所述滑块的两侧与导向通道两内侧设置的导向槽滑动配合，滑块的背面与滑动永磁铁的正面固定连接，滑块的底部通过滑块固定座与曲轴连杆的一端相连接，曲轴连杆的另一端与连杆轴颈相连接；

所述滑块和滑块固定座都采用不导磁材料制作。

所述磁动力装置还包括背部调整装置，所述背部调整装置包括背部滑轨、背部导柱、背部导套和背部磁铁固定部；

所述背部永磁铁的背面通过背部磁铁固定部与背部导柱的一端固定连接，背部导柱的另一端与背部推动架固定连接，背部推动架的中部与背部丝杆的一端螺纹配合，背部丝杆的另一端与背部控制电机的输出轴固定连接，所述背部导柱外套有背部导套，背部导套与背部滑轨固定连接，背部滑轨与背部磁铁固定部滑动配合；

所述背部滑轨、背部导柱、背部导套和背部磁铁固定部都采用不导磁材料制作。

所述磁动力装置还包括顶部调整装置，所述顶部调整装置包括顶部导柱、顶部导套和顶部推动架；

所述顶部永磁铁的顶部与顶部导柱的一端固定连接，顶部导柱的另一端与顶部推动架固定连接，顶部推动架的中部与顶部丝杆的一端螺纹配合，顶部丝杆的另一端与顶部控制电机的输出轴固定连接，所述顶部导柱外套有顶部导套，顶部导套的底部与机壳固定连接；

所述顶部导柱和顶部导套都采用不导磁材料制作。

所述滑动永磁铁与背部永磁铁的形状一致，且滑动永磁铁、背部永磁铁的横截面均呈等腰梯形。

所述磁动力单元的数量为四个。

一种上述磁动力装置的使用方法，所述使用方法包括以下步骤：

第一步：先按使用要求选择滑动永磁铁、背部永磁铁、顶部永磁铁，再将其安装于磁动力装置上，安装后，顶部永磁铁位于其对应的滑动永磁铁的正上方，背部永磁铁位于其对应的滑动永磁铁的后方；

第二步：先开启主电动机，由主电动机的输出轴带动曲轴、飞轮加速旋转，同时，曲轴上的连杆轴颈通过曲轴连杆带动滑动永磁铁沿其对应的导向通道上下滑动；

在滑动过程中，当滑动永磁铁上行到导向通道顶部时，滑动永磁铁、顶部永磁铁之间的排斥力促使滑动永磁铁下行，下行的滑动永磁铁通过曲轴连杆给其对应的连杆轴颈以反向推力；

第三步：当主电动机转速达到额定转速时，调节背部永磁铁向正前方移动，以使背部永磁铁与其对应的滑动永磁铁进行磁力配合，此时，所述磁动力装置正常运行。

所述第三步中的磁力配合包括滑动永磁铁的上行过程与滑动永磁铁的下行过程，具体为：

A、滑动永磁铁的上行过程包括以下依次进行的四个阶段：

当滑动永磁铁的顶部磁极低于背部永磁铁的底部磁极时：滑动永磁铁受到向上的磁吸引力和连杆轴颈向上的推力；

当滑动永磁铁的顶部磁极位于背部永磁铁的顶部磁极、底部磁极之间时：滑动永磁铁受到向下的磁排斥力和曲轴连杆向上的推力，磁排斥力小于推力；

当滑动永磁铁的顶部磁极高于背部永磁铁的顶部磁极时：滑动永磁铁受到向上的磁排斥力和曲轴连杆向上的推力，驱使滑动永磁铁带动曲轴连杆向上加速运动；

当滑动永磁铁底部磁极高于背部永磁铁的顶部磁极时：滑动永磁铁受到背部永磁铁向下的磁吸引力和顶部永磁铁向下的磁排斥力，驱使滑动永磁铁减速后反向加速下行；

B、滑动永磁铁的下行过程包括以下依次进行的四个阶段：

当滑动永磁铁底部磁极高于背部永磁铁的顶部磁极时：滑动永磁铁受到背部永磁铁向下的磁吸引力、顶部永磁铁向下的磁排斥力和曲轴连杆向下的拉力；

当滑动永磁铁的底部磁极位于背部永磁铁的顶部磁极、底部磁极之间时：滑动永磁铁受到向上的磁排斥力和曲轴连杆向下的拉力，磁排斥力小于拉力；

当滑动永磁铁的底部磁极低于背部永磁铁的底部磁极时：滑动永磁铁受到向下的磁排斥力和曲轴连杆向下的拉力，驱使滑动永磁铁带动曲轴连杆加速向下运动；

当滑动永磁铁的顶部磁极低于背部永磁铁的底部磁极时：滑动永磁铁受到向上的磁吸引力。

所述第三步中：当滑动永磁铁、背部永磁铁进行磁力配合时：滑动永磁铁、背部永磁铁之间的距离依照以下公式确定：

；

其中，F为滑动永磁铁、背部永磁铁之间的排斥力，单位为千克；B为滑动永磁铁、背部永磁铁之间的磁感应强度，即磁通密度，单位为高斯；S为气隙截面积，单位为平方厘米。

所述使用方法还包括第四步：当要关闭所述磁动力装置时，先调节背部永磁铁向后移动以取消背部永磁铁、滑动永磁铁之间的磁力配合，再关闭主电动机，此时，所述磁动力装置关闭。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明一种磁动力装置及其使用方法中的背部永磁铁设置于与其对应的滑动永磁铁所在导向通道的正后方，当背部永磁铁与滑动永磁铁磁力配合时，滑动永磁铁受到背部永磁铁的磁力作用，促进滑动永磁铁加速运动，再由滑动永磁铁通过曲轴连杆带动曲轴加速旋转，从而提高本装置的功率输出。因此，本设计能够加速曲轴旋转、提高输出功率。

2、本发明一种磁动力装置及其使用方法中设置有多个磁动力单元，装置正常工作时，多个磁动力单元的力同时作用于曲轴上，加速曲轴旋转，使曲轴受力更加均匀、输出功率更大。因此，本设计的曲轴受力均匀，输出功率大。

3、本发明一种磁动力装置及其使用方法中的顶部永磁铁设置于其所对应的滑动永磁铁上方，当滑动永磁铁运动到其最高行程位置时，滑动永磁铁与顶部永磁铁相互排斥，排斥力促使滑动永磁铁减速后反向加速运动，防止滑块冲力过猛，拉断曲轴或曲轴连杆，保护了机械设备，同时滑动永磁铁受到顶部永磁铁排斥力，促使滑动永磁铁加速下行运动，下行的滑动永磁铁通过曲轴连杆推动曲轴加速旋转。因此，本设计的顶部永磁铁在保护曲轴和曲轴连杆的同时，促进曲轴的旋转。

4、本发明一种磁动力装置及其使用方法中设置有主电动机与飞轮，主电动机的输出轴通过曲轴与飞轮相连接，开机时主电动机为曲轴提供初始的旋转动能，并带动飞轮转动；当背部永磁铁与滑动永磁铁进行磁力配合时，飞轮的惯性给曲轴一个反作用力，当曲轴受到磁力冲击时，飞轮惯性给予的反作用力能够稳定曲轴的震荡，使曲轴的旋转更连贯，增强动能输出的稳定性。因此，本设计输出动能均衡，稳定性高。

5、本发明一种磁动力装置及其使用方法中滑块的背面与滑动永磁铁的正面固定连接，滑块的两侧与导向通道两内侧设置的导向槽滑动配合，该设计避免了滑动永磁铁与导向通道之间发生摩擦，防止滑动永磁铁的损坏，且滑块与导向槽的配合更加安全、更具实用性。因此，本设计的滑块能提高滑动永磁铁的使用寿命，安全可靠。

6、本发明一种磁动力装置及其使用方法中设置有背部调整装置与顶部调整装置，所述背部调整装置中的背部控制电机带动背部丝杆精准调节背部永磁铁位置，背部磁铁固定部、背部导套与背部滑轨的设计使背部永磁铁的固定更加牢固，满足了本发明对机械强度的要求；所述顶部调整装置中的顶部控制电机带动顶部丝杆调节顶部永磁铁位置，对顶部永磁铁的控制更加精准，可根据永磁铁的磁力适当调节顶部永磁铁的位置，有利于机器的维护和正常运转。因此，本设计背部调整装置和顶部调整装置调控精准、牢固可靠。

7、本发明一种磁动力装置及其使用方法中在开启磁动力装置时，背部永磁铁远离滑动永磁铁，使滑动永磁铁与背部永磁铁之间没有磁力作用，加快了磁动力装置的启动；关闭磁动力装置时，先向后移动背部永磁铁，解除滑动永磁铁与背部永磁铁之间的磁力配合，减小了磁动力装置的旋转惯性，使转轴更快的停止转动。因此，本发明有助于缩短磁动力装置的启动和停止时间。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的右视图。

图3是图1的俯视图。

图4是图1中滑动永磁铁的上行状态示意图。

图5是图1中滑动永磁铁的下行状态示意图。

图6是图1中滑动永磁铁的主视图。

图7是图1中滑动永磁铁的右视图。

图8是图1中滑动永磁铁的俯视图。

图中：曲轴1、连杆轴颈11、曲轴连杆12、滑块固定座13、动力输出轴14、主电动机15、飞轮16、导向通道2、导向槽21、滑动永磁铁3、滑块31、背部调整装置4、背部滑轨41、背部导柱42、背部导套43、背部推动架44、背部丝杆45、背部控制电机46、背部磁铁固定部47、顶部调整装置5、顶部导柱51、顶部导套52、顶部推动架53、顶部丝杆54、顶部控制电机55、背部永磁铁6、顶部永磁铁7、机壳8。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1–图8，一种磁动力装置，包括曲轴1、主电动机15和至少两个磁动力单元，所述磁动力单元包括滑动永磁铁3和顶部永磁铁7，顶部永磁铁7设置于其所对应的滑动永磁铁3上方，滑动永磁铁3的两侧与导向通道2两内侧滑动配合，滑动永磁铁3的底部通过曲轴连杆12与曲轴1上的连杆轴颈11相连接，曲轴1的输入轴与主电动机15的输出轴相连接；

所述磁动力单元还包括背部永磁铁6，背部永磁铁6与滑动永磁铁3一一对应，滑动永磁铁3所在导向通道2的正后方设置有与该滑动永磁铁3相对应的背部永磁铁6，滑动永磁铁3的顶部磁极与其所对应的背部永磁铁6的顶部磁极为同名磁极，滑动永磁铁3的顶部磁极与其所对应的顶部永磁铁7的底部磁极为同名磁极；

所述曲轴1的输入轴与主电动机15的输出轴相连接，曲轴1的输出轴通过飞轮16与动力输出轴14相连接；

所述曲轴1、曲轴连杆12、导向通道2和飞轮16都采用不导磁材料制作。

所述磁动力单元还包括滑块31与滑块固定座13，所述滑块31的两侧与导向通道2两内侧设置的导向槽21滑动配合，滑块31的背面与滑动永磁铁3的正面固定连接，滑块31的底部通过滑块固定座13与曲轴连杆12的一端相连接，曲轴连杆12的另一端与连杆轴颈11相连接；

所述滑块31和滑块固定座13都采用不导磁材料制作。

所述磁动力装置还包括背部调整装置4，所述背部调整装置4包括背部滑轨41、背部导柱42、背部导套43和背部磁铁固定部47；

所述背部永磁铁6的背面通过背部磁铁固定部47与背部导柱42的一端固定连接，背部导柱42的另一端与背部推动架44固定连接，背部推动架44的中部与背部丝杆45的一端螺纹配合，背部丝杆45的另一端与背部控制电机46的输出轴固定连接，所述背部导柱42外套有背部导套43，背部导套43与背部滑轨41固定连接，背部滑轨41与背部磁铁固定部47滑动配合；

所述背部滑轨41、背部导柱42、背部导套43和背部磁铁固定部47都采用不导磁材料制作。

所述磁动力装置还包括顶部调整装置5，所述顶部调整装置5包括顶部导柱51、顶部导套52和顶部推动架53；

所述顶部永磁铁7的顶部与顶部导柱51的一端固定连接，顶部导柱51的另一端与顶部推动架53固定连接，顶部推动架53的中部与顶部丝杆54的一端螺纹配合，顶部丝杆54的另一端与顶部控制电机55的输出轴固定连接，所述顶部导柱51外套有顶部导套52，顶部导套52的底部与机壳8固定连接；

所述顶部导柱51和顶部导套52都采用不导磁材料制作。

所述滑动永磁铁3与背部永磁铁6的形状一致，且滑动永磁铁3、背部永磁铁6的横截面均呈等腰梯形。

所述磁动力单元的数量为四个。

一种上述磁动力装置的使用方法，其特征在于所述使用方法包括以下步骤：

第一步：先按使用要求选择滑动永磁铁3、背部永磁铁6、顶部永磁铁7，再将其安装于磁动力装置上，安装后，顶部永磁铁7位于其对应的滑动永磁铁3的正上方，背部永磁铁6位于其对应的滑动永磁铁3的后方；

第二步：先开启主电动机15，由主电动机15的输出轴带动曲轴1、飞轮16加速旋转，同时，曲轴1上的连杆轴颈11通过曲轴连杆12带动滑动永磁铁3沿其对应的导向通道2上下滑动；

在滑动过程中，当滑动永磁铁3上行到导向通道2顶部时，滑动永磁铁3、顶部永磁铁7之间的排斥力促使滑动永磁铁3下行，下行的滑动永磁铁3通过曲轴连杆12给其对应的连杆轴颈11以反向推力；

第三步：当主电动机15转速达到额定转速时，调节背部永磁铁6向正前方移动，以使背部永磁铁6与其对应的滑动永磁铁3进行磁力配合，此时，所述磁动力装置正常运行。

所述第三步中的磁力配合包括滑动永磁铁3的上行过程与滑动永磁铁3的下行过程，具体为：

A、滑动永磁铁3的上行过程包括以下依次进行的四个阶段：

当滑动永磁铁3的顶部磁极低于背部永磁铁6的底部磁极时：滑动永磁铁3受到向上的磁吸引力和连杆轴颈11向上的推力；

当滑动永磁铁3的顶部磁极位于背部永磁铁6的顶部磁极、底部磁极之间时：滑动永磁铁3受到向下的磁排斥力和曲轴连杆12向上的推力，磁排斥力小于推力；

当滑动永磁铁3的顶部磁极高于背部永磁铁6的顶部磁极时：滑动永磁铁3受到向上的磁排斥力和曲轴连杆12向上的推力，驱使滑动永磁铁3带动曲轴连杆12向上加速运动；

当滑动永磁铁3底部磁极高于背部永磁铁6的顶部磁极时：滑动永磁铁3受到背部永磁铁6向下的磁吸引力和顶部永磁铁7向下的磁排斥力，驱使滑动永磁铁3减速后反向加速下行；

B、滑动永磁铁3的下行过程包括以下依次进行的四个阶段：

当滑动永磁铁3底部磁极高于背部永磁铁6的顶部磁极时：滑动永磁铁3受到背部永磁铁6向下的磁吸引力、顶部永磁铁7向下的磁排斥力和曲轴连杆12向下的拉力；

当滑动永磁铁3的底部磁极位于背部永磁铁6的顶部磁极、底部磁极之间时：滑动永磁铁3受到向上的磁排斥力和曲轴连杆12向下的拉力，磁排斥力小于拉力；

当滑动永磁铁3的底部磁极低于背部永磁铁6的底部磁极时：滑动永磁铁3受到向下的磁排斥力和曲轴连杆12向下的拉力，驱使滑动永磁铁3带动曲轴连杆12加速向下运动；

当滑动永磁铁3的顶部磁极低于背部永磁铁6的底部磁极时：滑动永磁铁3受到向上的磁吸引力。

所述第三步中：当滑动永磁铁3、背部永磁铁6进行磁力配合时：滑动永磁铁3、背部永磁铁6之间的距离依照以下公式确定：

 ；

其中，F为滑动永磁铁3、背部永磁铁6之间的排斥力，单位为千克；B为滑动永磁铁3、背部永磁铁6之间的磁感应强度，即磁通密度，单位为高斯；S为气隙截面积，单位为平方厘米。

所述使用方法还包括第四步：当要关闭所述磁动力装置时，先调节背部永磁铁6向后移动以取消背部永磁铁6、滑动永磁铁3之间的磁力配合，再关闭主电动机15，此时，所述磁动力装置关闭。

本发明的原理说明如下：

一、磁力配合：

磁力配合的条件是背部永磁铁6与滑动永磁铁3所在的运动通道正对平行设置，且两磁铁间的磁感线方向相同。

滑动永磁铁3与背部永磁铁6之间的水平距离越小，滑动永磁铁3与背部永磁铁6的正对间隙中的磁感线密度越大，磁感应强度越大，滑动永磁铁3越有向磁场强度弱的方向运动的趋势，由于滑动永磁铁3与背部永磁铁6之间的水平距离是固定值，且背部永磁铁6固定不动，故排斥力促使滑动永磁铁3向上或向下加速滑动错开，从而减小两磁铁之间的正对面积。故在两磁铁磁力配合时，应尽可能小的设置滑动永磁铁3与背部永磁铁6之间的水平距离，保证滑动永磁铁3的受力更大；同时，应保证永磁铁所受到的磁力不能超过永磁材料本身的抗压强度，以防引起磁块形变或碎裂。

根据磁力公式

确定滑动永磁铁3与背部永磁铁6正对时所受到的最大排斥力，确保永磁铁在单位面积内所受到的排斥力小于永磁材料本身的抗压强度。

磁力配合包括滑动永磁铁3的上行过程与滑动永磁铁3的下行过程，具体为：

A、滑动永磁铁3的上行过程包括以下依次进行的四个阶段，参见图4：

当滑动永磁铁3的顶部磁极低于背部永磁铁6的底部磁极时：滑动永磁铁3受到向上的磁吸引力和连杆轴颈11向上的推力，向上加速运动；

当滑动永磁铁3的顶部磁极位于背部永磁铁6的顶部磁极、底部磁极之间时：滑动永磁铁3受到向下的磁排斥力和曲轴连杆12向上的推力，磁排斥力小于推力，加速向上运动；

当滑动永磁铁3的顶部磁极高于背部永磁铁6的顶部磁极时：滑动永磁铁3受到向上的磁排斥力和曲轴连杆12向上的推力，使滑动永磁铁3与背部永磁铁6加速错开，驱使滑动永磁铁3带动曲轴连杆12向上加速运动；

当滑动永磁铁3底部磁极高于背部永磁铁6的顶部磁极时：滑动永磁铁3受到背部永磁铁6向下的磁吸引力和顶部永磁铁7向下的磁排斥力，驱使滑动永磁铁3减速后反向加速下行；

B、滑动永磁铁3的下行过程包括以下依次进行的四个阶段，参见图5：

当滑动永磁铁3底部磁极高于背部永磁铁6的顶部磁极时：滑动永磁铁3受到背部永磁铁6向下的磁吸引力、顶部永磁铁7向下的磁排斥力和曲轴连杆12向下的拉力，向下加速运动；

当滑动永磁铁3的底部磁极位于背部永磁铁6的顶部磁极、底部磁极之间时：滑动永磁铁3受到向上的磁排斥力和曲轴连杆12向下的拉力，磁排斥力小于拉力，加速向下运动；

当滑动永磁铁3的底部磁极低于背部永磁铁6的底部磁极时：滑动永磁铁3受到向下的磁排斥力和曲轴连杆12向下的拉力，使滑动永磁铁3与背部永磁铁6加速错开，驱使滑动永磁铁3带动曲轴连杆12加速向下运动；

当滑动永磁铁3的顶部磁极低于背部永磁铁6的底部磁极时：滑动永磁铁3受到向上的磁吸引力，此时滑动永磁铁3所对应的连杆轴颈11行到最低位置，在曲轴旋转力的作用下减速后反向加速上行运动。

二、永磁铁的选择：

常用永磁材料包括：汝铁硼、铝镍钴、钐钴1:5型和钐钴2:17型，综合考虑其抗压强度和磁性后，工作环境温度在200摄氏度以下时，采用汝铁硼磁铁作为本发明磁铁的制作材料；工作环境温度在200–600摄氏度之间时，采用铝镍钴作为本发明磁铁的制作材料。

三、永磁铁的磁能损耗：

本装置在运行过程中将永磁铁的磁能转化为装置的动能，磁块的磁能会发生损耗，磁块磁力逐渐降低，针对这一情况，应定期检查装置内滑动永磁铁3、背部永磁铁6和顶部永磁铁7的磁力，当磁力消减到一定程度时，应及时更换永磁铁，以保证本装置的正常运行。

实施例1：

一种磁动力装置，包括曲轴1、主电动机15、背部调整装置4、顶部调整装置5和四个磁动力单元，所述曲轴1的输入轴与主电动机15的输出轴相连接，曲轴1的输出轴通过飞轮16与动力输出轴14相连接；所述磁动力单元包括滑动永磁铁3、背部永磁铁6和顶部永磁铁7，所述滑动永磁铁3与背部永磁铁6的形状一致，且滑动永磁铁3、背部永磁铁6的横截面均呈等腰梯形，滑动永磁铁3的正面与滑块31的背面固定连接，滑块31的两侧与导向通道2两内侧设置的导向槽21滑动配合，滑块31的底部通过滑块固定座13与曲轴连杆12的一端相连接，曲轴连杆12的另一端与曲轴1上的连杆轴颈11相连接；所述背部永磁铁6与滑动永磁铁3一一对应，滑动永磁铁3所在导向通道2的正后方设置有与该滑动永磁铁3相对应的背部永磁铁6，所述背部永磁铁6的高度与滑动永磁铁3行程的正中位置高度相等；

所述背部调整装置4包括背部滑轨41、背部导柱42、背部导套43和背部磁铁固定部47，所述背部永磁铁6的背面通过背部磁铁固定部47与背部导柱42的一端固定连接，背部导柱42的另一端与背部推动架44固定连接，背部推动架44的中部与背部丝杆45的一端螺纹配合，背部丝杆45的另一端与背部控制电机46的输出轴固定连接，所述背部导柱42外套有背部导套43，背部导套43与背部滑轨41固定连接，背部滑轨41与背部磁铁固定部47滑动配合；

所述顶部永磁铁7设置于其所对应的滑动永磁铁3上方，所述顶部调整装置5包括顶部导柱51、顶部导套52和顶部推动架53，所述顶部永磁铁7的顶部与顶部导柱51的一端固定连接，顶部导柱51的另一端与顶部推动架53固定连接，顶部推动架53的中部与顶部丝杆54的一端螺纹配合，顶部丝杆54的另一端与顶部控制电机55的输出轴固定连接，所述顶部导柱51外套有顶部导套52，顶部导套52的底部与机壳8固定连接；

所述滑动永磁铁3的顶部磁极与其所对应的背部永磁铁6的顶部磁极为同名磁极，滑动永磁铁3的顶部磁极与其所对应的顶部永磁铁7的底部磁极为同名磁极；所述曲轴1、曲轴连杆12、滑块固定座13、飞轮16、导向通道2、滑块31、背部滑轨41、背部导柱42、背部导套43、背部磁铁固定部47、顶部导柱51和顶部导套52都采用不导磁材料制作，比如说不锈钢。

一种上述磁动力装置的使用方法包括以下步骤：

第一步：首先选择滑动永磁铁3、背部永磁铁6、顶部永磁铁7，由于装置工作温度低于200摄氏度，选用汝铁硼磁铁，然后，分别将滑动永磁铁3、背部永磁铁6、顶部永磁铁7安装于磁动力装置上，安装完成后，背部永磁铁6位于其对应的滑动永磁铁3的后方，校验背部永磁铁6位置，使背部永磁铁6与滑动永磁铁3之间没有磁力影响，校验顶部永磁铁7位置，使顶部永磁铁7位于其对应的滑动永磁铁3的正上方；

第二步：先开启主电动机15，由主电动机15的输出轴带动曲轴1、飞轮16加速旋转，同时，曲轴1上的连杆轴颈11通过曲轴连杆12带动滑动永磁铁3沿其对应的导向通道2上下滑动；

在滑动过程中，当滑动永磁铁3上行到导向通道2顶部时，滑动永磁铁3、顶部永磁铁7之间的排斥力促使滑动永磁铁3下行，下行的滑动永磁铁3通过曲轴连杆12给其对应的连杆轴颈11以反向推力，而飞轮16的惯性作用稳定了曲轴连杆12冲击连杆轴颈11给曲轴1带来的震荡；

第三步：当主电动机15转速达到额定转速时，调节背部永磁铁6向正前方移动，以使背部永磁铁6与其对应的滑动永磁铁3进行磁力配合，此时，所述磁动力装置正常运行； 

当背部永磁铁6与滑动永磁铁3进行磁力配合时，飞轮16的惯性带动曲轴1旋转，以使滑动永磁铁3的运动更加连贯；

所述磁力配合包括滑动永磁铁3的上行过程与滑动永磁铁3的下行过程，具体为：

A、滑动永磁铁3的上行过程包括以下依次进行的四个阶段：

当滑动永磁铁3的顶部磁极低于背部永磁铁6的底部磁极时：滑动永磁铁3受到向上的磁吸引力和连杆轴颈11向上的推力，向上加速运动；

当滑动永磁铁3的顶部磁极位于背部永磁铁6的顶部磁极、底部磁极之间时：滑动永磁铁3受到向下的磁排斥力和曲轴连杆12向上的推力，磁排斥力小于推力，加速向上运动；

当滑动永磁铁3的顶部磁极高于背部永磁铁6的顶部磁极时：滑动永磁铁3受到向上的磁排斥力和曲轴连杆12向上的推力，使滑动永磁铁3与背部永磁铁6加速错开，驱使滑动永磁铁3带动曲轴连杆12向上加速运动；

当滑动永磁铁3底部磁极高于背部永磁铁6的顶部磁极时：滑动永磁铁3受到背部永磁铁6向下的磁吸引力和顶部永磁铁7向下的磁排斥力，驱使滑动永磁铁3减速后反向加速下行；

B、滑动永磁铁3的下行过程包括以下依次进行的四个阶段：

当滑动永磁铁3底部磁极高于背部永磁铁6的顶部磁极时：滑动永磁铁3受到背部永磁铁6向下的磁吸引力、顶部永磁铁7向下的磁排斥力和曲轴连杆12向下的拉力，向下加速运动；

当滑动永磁铁3的底部磁极位于背部永磁铁6的顶部磁极、底部磁极之间时：滑动永磁铁3受到向上的磁排斥力和曲轴连杆12向下的拉力，磁排斥力小于拉力，加速向下运动；

当滑动永磁铁3的底部磁极低于背部永磁铁6的底部磁极时：滑动永磁铁3受到向下的磁排斥力和曲轴连杆12向下的拉力，使滑动永磁铁3与背部永磁铁6加速错开，驱使滑动永磁铁3带动曲轴连杆12加速向下运动；

当滑动永磁铁3的顶部磁极低于背部永磁铁6的底部磁极时：滑动永磁铁3受到向上的磁吸引力，此时滑动永磁铁3所对应的连杆轴颈11行到最低位置，在曲轴旋转力的作用下减速后反向加速上行运动；

第四步：当要关闭所述磁动力装置时，先调节背部永磁铁6向后移动以取消背部永磁铁6、滑动永磁铁3之间的磁力配合，再关闭主电动机15，此时，所述磁动力装置关闭。

根据磁铁的磁通密度和抗压强度，利用公式

计算滑动永磁铁3、背部永磁铁6的最小距离，在调节背部永磁铁6时确保背部永磁铁6与导向通道2间的距离尽量小，且大于计算所得的最小距离，以防损坏永磁铁。

当背部永磁铁6与滑动永磁铁3进行磁力配合或解除磁力配合时，滑动永磁铁3忽然受到或者失去磁力作用，使曲轴连杆12对曲轴1产生一定的震荡冲击，高速运转的飞轮16的惯性作用能够减弱磁力对曲轴带来的震荡冲击，对曲轴有一定保护作用。

Claims (5)

1.一种磁动力装置，包括曲轴（1）、主电动机（15）和至少两个磁动力单元，所述磁动力单元包括滑动永磁铁（3）和顶部永磁铁（7），顶部永磁铁（7）设置于其所对应的滑动永磁铁（3）上方，滑动永磁铁（3）的两侧与导向通道（2）两内侧滑动配合，滑动永磁铁（3）的底部通过曲轴连杆（12）与曲轴（1）上的连杆轴颈（11）相连接，曲轴（1）的输入轴与主电动机（15）的输出轴相连接，其特征在于：

所述磁动力单元还包括背部永磁铁（6），背部永磁铁（6）与滑动永磁铁（3）一一对应，滑动永磁铁（3）所在导向通道（2）的正后方设置有与该滑动永磁铁（3）相对应的背部永磁铁（6），滑动永磁铁（3）的顶部磁极与其所对应的背部永磁铁（6）的顶部磁极为同名磁极，滑动永磁铁（3）的顶部磁极与其所对应的顶部永磁铁（7）的底部磁极为同名磁极；

所述磁动力装置还包括顶部调整装置（5），所述顶部调整装置（5）包括顶部导柱（51）、顶部导套（52）和顶部推动架（53），所述顶部永磁铁（7）的顶部与顶部导柱（51）的一端固定连接，顶部导柱（51）的另一端与顶部推动架（53）固定连接，顶部推动架（53）的中部与顶部丝杆（54）的一端螺纹配合，顶部丝杆（54）的另一端与顶部控制电机（55）的输出轴固定连接，所述顶部导柱（51）外套有顶部导套（52），顶部导套（52）的底部与机壳（8）固定连接；

所述曲轴（1）的输入轴与主电动机（15）的输出轴相连接，曲轴（1）的输出轴通过飞轮（16）与动力输出轴（14）相连接；

所述曲轴（1）、曲轴连杆（12）、飞轮（16）、导向通道（2）、顶部导柱（51）和顶部导套（52）都采用不导磁材料制作。

2.根据权利要求1所述的一种磁动力装置，其特征在于：所述磁动力单元还包括滑块（31）与滑块固定座（13），所述滑块（31）的两侧与导向通道（2）两内侧设置的导向槽（21）滑动配合，滑块（31）的背面与滑动永磁铁（3）的正面固定连接，滑块（31）的底部通过滑块固定座（13）与曲轴连杆（12）的一端相连接，曲轴连杆（12）的另一端与连杆轴颈（11）相连接；

所述滑块（31）和滑块固定座（13）都采用不导磁材料制作。

3.根据权利要求1或2所述的一种磁动力装置，其特征在于：所述磁动力装置还包括背部调整装置（4），所述背部调整装置（4）包括背部滑轨（41）、背部导柱（42）、背部导套（43）和背部磁铁固定部（47）；

所述背部永磁铁（6）的背面通过背部磁铁固定部（47）与背部导柱（42）的一端固定连接，背部导柱（42）的另一端与背部推动架（44）固定连接，背部推动架（44）的中部与背部丝杆（45）的一端螺纹配合，背部丝杆（45）的另一端与背部控制电机（46）的输出轴固定连接，所述背部导柱（42）外套有背部导套（43），背部导套（43）与背部滑轨（41）固定连接，背部滑轨（41）与背部磁铁固定部（47）滑动配合；

所述背部滑轨（41）、背部导柱（42）、背部导套（43）和背部磁铁固定部（47）都采用不导磁材料制作。

4.根据权利要求1或2所述的一种磁动力装置，其特征在于：所述滑动永磁铁（3）与背部永磁铁（6）的形状一致，且滑动永磁铁（3）、背部永磁铁（6）的横截面均呈等腰梯形。

5.根据权利要求1或2所述的一种磁动力装置，其特征在于：所述磁动力单元的数量为四个。

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