CN103219858B - 一种电磁动力装置 - Google Patents

Abstract

一种利用带电线圈产生磁力进而产生动力的装置。电磁动力装置的基本原理为：基于线圈得电产生电磁场，设定相邻线圈得电（或失电）方向相反，使线圈间产生电磁斥力（或吸引力）推动带有线圈的滑块发生滑动。本发明所提出的一种电磁动力装置，包括壳体，线圈，滑块，电刷，控制器，启动器，电源，隔离块，其中，所述壳体内部为一腔体结构，所述腔体结构分为腔体前室和腔体后室，腔体前室一端为开口，开口处为喙状，壳体采取承压设计。本发明所提出的电磁动力装置，采用不同于电动机的形式，将电能转换为动能，为大众提供了关于能动装置的另一种选择。由于电磁技术十分成熟，本发明所提出的电磁动力装置可以实现小型化，作为一种新型的小型动力装置。

Description

一种电磁动力装置

技术领域

一种动力装置，具体为一种利用带电线圈产生磁力进而产生动力的装置。

背景技术

基于法拉第定律的电磁技术应用已然十分广泛，例如最为常见的电磁动力装置之一：电动机。利用通电线圈（也就是定子绕组）产生旋转磁场并作用于转子鼠笼式闭合铝笼形形成的磁电动力旋转扭矩，以此将电能转化为机械能。

又例如利用磁铁吸引力使车辆浮起来的磁悬浮列车，采用“T”形导轨，车辆的两侧下部向导轨的两边环抱。在车辆的下部的内翻部分面上装有磁力强大的电磁铁，导轨底部设有钢板。钢板在上，电磁铁在下。当吸引力与车辆重力平衡，车辆就可悬浮在导轨上方的一定高度上。

发明内容

本发明提出一种不同于上述两种方式，但同样可以实现将电能转换为机械能的电磁动力装置。本发明所提出的电磁动力装置的基本原理为：基于线圈得电产生电磁场，设定相邻线圈得电方向相反，使线圈间产生电磁斥力（或吸引力）推动带有线圈的滑块发生滑动。

本发明所提出的一种电磁动力装置，包括壳体，滑块，电刷，控制器，启动器，电源，调压装置，隔离块等。其中，所述壳体内部为一腔体，所述腔体经沿腔体内壁滑动的隔离块分隔为腔体前室和腔体后室。其中，所述腔体前室内容纳流体介质；所述腔体后室内设置有两块及以上的滑块，其中，一滑块与隔离块固定连接，另一滑块与腔体后室顶端固定连接；所述壳体采取承压设计。

腔体前室一端为一呈喙状的开口，当电磁动力装置工作时，流体经过喙状开口时，因开口处的流道截面积变小，流体流速加快。

所述壳体上设置安装用于调节腔体内外压力的调压装置和用于与连接电刷的线缆的两个通孔，所述调压装置为气泵与气压阀的集成；所述电刷设置在腔体内壁上。

所述滑块为中空结构，两端开放，滑块上设置线圈和与电刷相适应的触点，其中，触点与线圈连接。相邻滑块的线圈绕制方向相同或相邻滑块的线圈正反交叉方向绕制。

其中，所述电刷、控制器、启动器及电源之间以电的方式连接。

启动器用于控制本发明所提出的一种电磁动力装置的启动和关闭。控制器用于控制滑块线圈得电（或失电）及气压泵与气压阀的开启和关闭。

本发明电磁动力装置产生作用（动）力的工作过程如下：

设定一：腔体后室近腔体前室处为腔体后室A端，另一端为腔体后室B端。

设定二：控制器控制滑块线圈在两个时间段，即第一时间段与第二时间段得电。

当启动器启动后，由控制器控制线圈在第一时间段依次得电，其次序为：腔体后室B端的第一块滑块线圈优先得电，其紧邻的另一滑块线圈后反向得电(或同向得电)，依次从腔体后室B端至腔体后室A端各个相邻的滑块线圈次序得电，由于各个相邻滑块线圈得电方向相反(或相同)，滑块之间因线圈产生电磁斥力，由此位于腔体后室内B端的第一滑块线圈得电后推动相邻的（带有线圈的）滑块由腔体后室B端向腔体后室A端方向滑（运）动，依次类推，腔体后室内的其它滑块由腔体后室B端向腔体后室A端方向滑动。

与此同时，气压阀开启，气泵往腔体后室内注入空气，使腔体后室的压强保持与大气压强一致，以保证腔体后室内各个滑块之间不会存在（产生）真空或各个滑块的气压小于外界大气压力现象。气泵工作一预设时间段后，气压阀关闭。

之后，由控制器控制线圈在第二时间段依次得电，其次序为：从腔体后室B端至腔体后室A端各个相邻的滑块上的线圈同时得电，得电方向相同(或相反)，滑块之间产生电磁吸引力。

与此同时，气压阀开启，气泵排出腔体后室中的气体，使腔体后室气压压强，小于外部大气压强，滑块在大气压力的作用下加速复位。腔体后室B端的第一块滑块固定于腔体后室B端，其余滑块由腔体后室A端向腔体后室B端方向运动，继而复位。气泵工作一预设时间段后，气压阀关闭。自此本发明所提出的电磁动力装置的单次循环做功动作完成。

根据上述基本原理，在相邻滑块的线圈正反交叉方向绕制情况下，本发明产生作用（动）力的工作过程不再赘述。

本发明所提出的电磁动力装置，采用不同于电动机的形式，将电能转换为动能，为大众提供了关于能动装置的另一种选择形式。由于电磁技术十分成熟，本发明所提出的电磁动力装置可以实现小型化，作为一种新型的动力装置使用.

附图说明

图1为本发明所提出的电磁动力装置腔体前后室示意图；

图2为本发明所提出的电磁动力装置的结构示意图；

图3为本发明所提出的电磁动力装置在第一时间段内线圈得电方向和滑块运动方向示意图；

图4为本发明所提出的电磁动力装置在第二时间段内线圈得电方向和滑块运动方向示意图。

图例说明：1.腔体前室；2.腔体后室；3.电源；4.控制器；5.启动器；6.电刷7.调压装置；8.滑块；9.隔离块10.线圈；

具体实施方式

以下结合本发明的优选实施例对本发明做进一步说明。

本发明所提出电磁动力装置的包括壳体，滑块8，调压装置7，电刷6，启动器5，控制器4，电源3。

在本发明的此项优选实施例中，壳体为铝合金材料，加工成型后，使用加工中心对壳体内侧进行铣削加工。壳体内侧的腔体前室1与腔体后室2成型（如图1所示）。

腔体前室1一端为开口，开口处为喙状，流体经过喙状开口时，可加快流通速度。

在本发明的此项优选实施例中，壳体内部为一腔体，腔体横截面成椭圆形。在腔体内壁铣削出凹槽，安装电刷6于凹槽，电刷6为供电触板形式。之后对壳体进行钻孔，壳体处的通孔分为两部分，一部为安装与电刷连接的导线，一部分为安装调压装置7。隔离块9为一种活塞结构，用于将腔体隔离为腔体前室1与腔体后室2，使体腔体前室1与腔体后室2之间相对密封，腔体前室1中的流体介质不会进入腔体后室2。在本发明的此项优选实施例中，隔离块9与滑块8通过螺栓连接。

本发明所提出的电磁动力装置工作时，腔体前室1中充入空气介质，滑块8通过隔离块9挤压空气介质，完成动力装置对外做功的传递。

在钻孔处安装调压装置7，调节装置7包括气压阀与气压泵集成于一处，用于调节腔体后室2内与腔外的压力，进而使腔体后室2内产生负压，使滑块8归位。所述气压阀为一带有滤网的气压阀。

壳体加工完成后，将预制的滑块8置于壳体腔体后室2，滑块8为铝制，由可以缠绕线圈10的铜线，和与铜线前后两端连接的支架组成，铝块为空心结构，且两端设有开口，保证滑块8之间的空气流通，使得滑块8间的气压相同。支架的横截面为一椭圆形。前后两端支架周边设有突出的与电刷6相适应的触点，所述触点与线圈10连接。第一块滑块通过螺纹紧固件与腔体后室2的B端固定连接。

在本发明的此项优选实施例中，预制滑块8时，先将铜线与支架安装，然后在铝块周圈缠绕线圈10，随即使用绝缘材料包裹线圈10，对支架表面以做绝缘处理。线圈10与触点连接,将滑块安置于壳体内部，触点部分与电刷6紧密贴合。

电刷6，控制器4，启动器5，电源3之间以电的方式相连接。

当启动器启动后，由控制器控制线圈10在第一时间段依次得电，其次序为：腔体后室B端的第一块滑块线圈10优先得电，其紧邻的另一滑块线圈10后反向得电，依次从腔体后室B端至腔体后室A端各个相邻的滑块线圈10顺序得电，由于各个相邻滑块线圈10得电方向相反，滑块之间因线圈10产生电磁斥力，由此位于腔体后室内B端的第一滑块线圈10得电后推动相邻的（带有线圈10的）滑块由腔体后室B端向腔体后室A端方向滑（运）动，依次类推，腔体后室内的其它滑块由腔体后室B端向腔体后室A端方向滑动。当所有滑块8运动达到一预设行程时，控制器4控制线圈107处失电。滑块8此后运动至最大预设行程。

与此同时，气压阀开启，气泵往腔体后室内注入空气，使腔体后室的压强保持与大气压强一致，以保证腔体后室内各个滑块之间不会存在（产生）真空或各个滑块的气压小于外界大气压力现象。气泵工作一预设时间段后，气压阀关闭。

继续，由控制器控制线圈10在第二时间段依次得电，其次序为：从腔体后室B端至腔体后室A端各个相邻的滑块上的线圈10同时得电，得电方向相同，滑块之间产生电磁吸引力。

与此同时，气压阀开启，气泵排出腔体后室中的气体，使腔体后室气压压强，小于外部大气压强，滑块在大气压力的作用下加速复位。腔体后室B端的第一块滑块固定于腔体后室B端，其余滑块由腔体后室A端向腔体后室B端方向运动，继而复位。气泵工作一预设时间段后，气压阀关闭。

自此本发明所提出的电磁动力装置的单次做功动作完成。

此外，本发明的另一种控制器控制线圈10得电方式为线圈10由控制器控制在第一时间段得电，得电次序为：腔体后室B端滑块处线圈10优先得电，紧邻其的另一滑块处线圈10随后得电，从腔体后室B端至腔体后室A端各个相邻的滑块上的线圈10得电方向相反；滑块之间的线圈10产生电磁斥力，位于壳体腔体内部一端的滑块上的线圈10得电后推动相邻的带有线圈10的滑块反向运动，依次类推，直至位于壳体腔体后室最外侧的滑块由腔体后室B端向腔体后室A端方向滑动。

第二时间段控制器控制线圈10失电。即使滑块作由腔体后室B端至A端作弹射动作，完成做工。

以上为本发明的优选实施例，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.一种电磁动力装置，其特征在于：包括壳体，滑块，电刷，控制器，启动器，电源，调压装置，隔离块，其中，所述壳体内部为一腔体结构，所述腔体经沿腔体内壁滑动的隔离块分隔为腔体前室和腔体后室；

所述腔体前室内容纳流体介质，腔体前室一端为一呈喙状的开口；

所述腔体后室内设置有至少两块滑块，其中一滑块与隔离块固定连接，另一滑块与腔体后室顶端固定连接；

所述壳体采取承压设计；

所述电刷为供电触板形式；

滑块线圈产生作用力的控制方式包括：

设定1：腔体后室近隔离块为腔体后室A端，另一顶端为腔体后室B端；

设定2：控制器控制滑块线圈在两个时间段内得电；

第一时间段：当启动器启动后，由控制器控制线圈得电，其次序为：

腔体后室B端的第一块滑块线圈先得电，其紧邻的另一滑块线圈后反向得电；

以下，依次从腔体后室B端至腔体后室A端各个相邻的滑块线圈次序得电，由于各个相邻滑块线圈得电方向相反，滑块之间因线圈产生电磁斥力，由此位于腔体后室内B端的第一滑块线圈得电后推动相邻的滑块由腔体后室B端向腔体后室A端方向滑动，依次类推，腔体后室内的其它滑块由腔体后室B端向腔体后室A端方向滑动；

与此同时，气压阀开启，气泵往腔体后室内注入空气，使腔体后室的压强保持与大气压强一致，以保证腔体后室内各个滑块之间不会存在真空或各个滑块的气压小于外界大气压力现象；

气泵工作一预设时间段后，气压阀关闭；

继续，第二时间段：

由控制器控制线圈得电，其次序为：

从腔体后室B端至腔体后室A端各个相邻的滑块上的线圈同时得电，得电方向相同，滑块之间产生电磁吸引力；

与此同时，气压阀开启，气泵排出腔体后室中的气体，使腔体后室气压压强，小于外部大气压强，滑块在大气压力的作用下加速复位；

腔体后室B端的第一块滑块固定于腔体后室B端，其余滑块由腔体后室A端向腔体后室B端方向运动，继而复位。

2.根据权利要求1所述的一种电磁动力装置，其特征在于：所述壳体上设置安装用于调节腔体内外压力的调压装置和用于与连接电刷的线缆的两个通孔，所述调压装置为气泵与气压阀的集成；

所述电刷设置在腔体后室内壁上。

3.根据权利要求1所述的一种电磁动力装置，其特征在于：所述滑块为中空结构，两端开放，滑块上设置有线圈和与电刷相适应的触点，其中，触点与线圈连接。

4.根据权利要求1所述的一种电磁动力装置，其特征在于：所述电刷设置在腔体后室内壁上；

所述电刷、控制器、启动器及电源之间以电的方式连接。

5.根据权利要求3所述的一种电磁动力装置，其特征在于：所述滑块线圈以同一方向绕制或相邻滑块线圈正反交叉方向绕制。

6.根据权利要求2所述的一种电磁动力装置，其特征在于：所述气泵工作一预设时间段后，气压阀关闭；单次做功动作完成。