CN105680616A - 磁偏移式动平衡助力器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及动平衡助力器技术领域，尤其涉及磁偏移式动平衡助力器。本发明包括外壳，外壳的一端设置有左端盖壳；外壳的另一端设置有与左端盖壳相匹配的右端盖壳；左端盖壳的内壁中部卡接有左端盖轴承；右端盖壳的内壁中部卡接有右端盖轴承；左端盖壳的中部和右端盖壳的中部均开有轴承孔；外壳的中部设置有与轴承孔相匹配的主轴；主轴的中部套接有与主轴相匹配的转子轴套；转子轴套的外表面中部连接有偏移式静动平衡转子；本发明采用偏移式静动平衡转子的中部嵌有内嵌环形磁铁，内嵌环形磁铁和强磁铁之间磁极相互吸引，内嵌环形磁铁两端之间的磁偏移力形成磁移动力，有利于提高输出扭矩，节能环保。

Description

磁偏移式动平衡助力器
技术领域
本发明涉及动平衡助力器技术领域，尤其涉及磁偏移式动平衡助力器。
背景技术
目前，煤炭、石油可开采量越来越少甚至在有些国家已近枯竭，已是不争的事实。因此，目前世界上很多国家都在开发新能源，比如风力发电、太阳能发电、水力发电等。由于受科学技术水平的限制，目前新能源的开发利用还远远不能满足人们生产生活需要，传统能源消耗还是目前能源消费的主体。就目前看，研究能够减少传统能源消耗的节能装置，应该还是科技开发的主流。
现有技术的永磁电机的定子N极和S极均匀圆周布局，由线圈绕组转子励磁产生扭力做工的的结构；这种电机必须具备与电机功率匹配的蓄电池，随着时间的推移，蓄电池内的电能储备越来越少，电机产生相应的扭矩也越来越小，这种电机的缺点是耗电大。
现有的利用磁力原理实现节能减排的技术中，200710029697.5公布了由外转子旋转电机构成的一种轮毂电机，是把去掉电机铸铁外壳的电机初级定子安装在车轴上，把次级转子安装在车轮毂里面，构成一种直接由计算机操纵、控制、驱动的轮毂电机，它能输出足够大的转矩。但是，这种轮毂电机无法有效提升扭矩，节能效果一般。
随着科技的发展和国家对新能源项目及环境污染领域的整改力度。各类动力都会造成不同的环境污染尤其大形运输车辆会造成的二氧化氮污染更大。我公司经过多年的探索试验设计出磁偏移式动平衡节能助力器，静动平衡几乎无噪声，磁偏移式动平衡节能助力器体积小使适用于各类发动机/电动机，可以提高输出扭矩。根据多次实践确认在理想状态下扭矩可以提升75％以上。磁偏移式静动平衡节能助力器会减少环境污染节能减排方面做出贡献。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了磁偏移式动平衡助力器，当环形磁铁磁力移动到强磁铁的磁吸引力最大时，偏移式静动平衡转子定位器动作，复合电磁铁线圈组合器使强磁铁改变磁分子排列结构，改变磁力线方向改变，使环形磁铁磁力和强磁铁的磁吸引力最大点消失；偏移式静动平衡转子磁吸力最大点在惯性和外驱动力的作用下顺利通过；环形磁铁磁力和强磁铁的磁力恢复到最弱点；极定位器停止，复合电磁铁线圈组合器使强磁铁恢复正常；采用内嵌环形磁铁的一侧开有磁铁豁口，内嵌环形磁铁的一端设置有磁力强端，内嵌环形磁铁的另一端设置有磁力弱端，内嵌环形磁铁两端的磁力分布不同，有利于内嵌环形磁铁从磁力弱端相对于磁力强端产生磁偏移力；采用偏移式静动平衡转子的中部嵌有内嵌环形磁铁，内嵌环形磁铁和强磁铁之间磁极相互吸引，内嵌环形磁铁两端之间的磁偏移力形成磁移动力，有利于提高输出扭矩，节能环保；采用强磁铁和配重铅之间设置有复合电磁铁线圈组合器，当内嵌环形磁铁磁力移动到强磁铁的磁吸引力最大时，复合电磁铁线圈组合器和偏移式静动平衡转子上面的磁极定位器相互作用，改变磁力线方向，使内嵌环形磁铁磁力和强磁铁的磁吸引力最大点消失，有利于偏移式静动平衡转子的磁吸力最大点在惯性和外驱动力的作用下顺利通过。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括外壳，外壳的一端设置有左端盖壳；外壳的另一端设置有与左端盖壳相匹配的右端盖壳；左端盖壳的内壁中部卡接有左端盖轴承；右端盖壳的内壁中部卡接有右端盖轴承；左端盖壳的中部和右端盖壳的中部均开有轴承孔；外壳的中部设置有与轴承孔相匹配的主轴；主轴的中部套接有与主轴相匹配的转子轴套；转子轴套的外表面中部连接有偏移式静动平衡转子；偏移式静动平衡转子的中部嵌有内嵌环形磁铁；左端盖壳的内壁四周和右端盖壳的内壁四周均固定安装有多个强磁铁；强磁铁的外侧壁套接有配重铅；强磁铁的内侧表面和配重铅的内侧表面设置于同一竖直平面上；强磁铁和配重铅之间设置有复合电磁铁线圈组合器；内嵌环形磁铁的一侧开有磁铁豁口；内嵌环形磁铁的一端设置有磁力强端；内嵌环形磁铁的另一端设置有磁力弱端；偏移式静动平衡转子的一侧设置有霍尔传感器；霍尔传感器的输出端通过电路连接有磁力最强点运算处理器；复合电磁铁线圈组合器的一端连接到12V稳压直流电源；复合电磁铁线圈组合器的另一端通过电路连接有多路驱动开关；磁力最强点运算处理器的输出端与多路驱动开关通过电路连接。
进一步优化本技术方案，所述的左端盖壳的直径和右端盖壳的直径相同；左端盖壳的外边缘和右端盖壳的外边缘扣合；左端盖轴承的内径和右端盖轴承的内径均与轴承孔的直径相同。
进一步优化本技术方案，所述的主轴的一端与左端盖轴承相配合；主轴的另一端与右端盖轴承相配合；转子轴套设置于左端盖轴承和右端盖轴承之间。
进一步优化本技术方案，所述的左端盖壳内壁四周的强磁铁与右端盖壳内壁四周的强磁铁数量相等；左端盖壳内壁四周的强磁铁与右端盖壳内壁四周的强磁铁位置相对应。
进一步优化本技术方案，所述的偏移式静动平衡转子的四周厚度相同；内嵌环形磁铁为圆环形且厚度均匀变化；内嵌环形磁铁的磁力强端厚度最大；内嵌环形磁铁的磁力弱端厚度最小。
进一步优化本技术方案，所述的右端盖轴承的内侧四周安装有磁定位器驱动电路板；磁定位器驱动电路板的中部与主轴相配合。
进一步优化本技术方案，所述的偏移式静动平衡转子包括A型复合电磁铁、B型复合电磁铁、C型复合电磁铁；A型复合电磁铁的四周包括四个均匀分布的磁极定位器；B型复合电磁铁的四周包括一个均匀分布的磁极定位器；C型复合电磁铁的四周包括三个均匀分布的磁极定位器。
进一步优化本技术方案，所述的偏移式静动平衡转子的四周均匀分布有多个三角形磁铁；三角形磁铁呈环形设置于偏移式静动平衡转子的外边缘；三角形磁铁也可以置换为圆锥形磁铁。
进一步优化本技术方案，所述的复合电磁铁线圈组合器为PLC控制器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、采用内嵌环形磁铁的一侧开有磁铁豁口，内嵌环形磁铁的一端设置有磁力强端，内嵌环形磁铁的另一端设置有磁力弱端，内嵌环形磁铁两端的磁力分布不同，有利于内嵌环形磁铁从磁力弱端相对于磁力强端产生磁偏移力；2、采用偏移式静动平衡转子的中部嵌有内嵌环形磁铁，内嵌环形磁铁和强磁铁之间磁极相互吸引，内嵌环形磁铁两端之间的磁偏移力形成磁移动力，有利于提高输出扭矩，节能环保；3、采用强磁铁和配重铅之间设置有复合电磁铁线圈组合器，当内嵌环形磁铁磁力移动到强磁铁的磁吸引力最大时，复合电磁铁线圈组合器和偏移式静动平衡转子上面的磁极定位器相互作用，改变磁力线方向，使内嵌环形磁铁磁力和强磁铁的磁吸引力最大点消失，有利于偏移式静动平衡转子的磁吸力最大点在惯性和外驱动力的作用下顺利通过；4、采用左端盖壳内壁四周的强磁铁与右端盖壳内壁四周的强磁铁数量相等，左端盖壳内壁四周的强磁铁与右端盖壳内壁四周的强磁铁位置相对应，强磁铁和复合电磁铁线圈组合器配合，有利于根据不同的需求形成不同的磁极分配方式，并保持偏移式静动平衡转子的稳定运行；5、采用内嵌环形磁铁的厚度均匀变化，可以使用相同的材料制成内嵌环形磁铁，同时形成内嵌环形磁铁两端不同的磁力分布，有利于降低加工成本；6、采用偏移式静动平衡转子的四周均匀分布有多个三角形磁铁或圆锥形磁铁，不同的发动机或电动机对偏移式静动平衡转子有不同的使用要求，三角形磁铁或圆锥形磁铁有利于发挥各自的特性满足不同的使用要求，扩大了应用范围。
附图说明
图1为整体侧视结构图。
图2为6个复合磁铁整体正视结构图。
图3为环形磁铁偏移式静动平衡转子侧视图。
图4为环形磁铁正视图。
图5为A型复合电磁铁整体正视结构图。
图6为B型复合电磁铁整体正视结构图。
图7为A型复合电磁铁整体剖视结构图。
图8为C型复合电磁铁整体正视结构图。
图9为多个三角形磁铁偏移式静动平衡转子侧视图。
图10为多个圆锥形磁铁偏移式静动平衡转子侧视图。
图11为电路连接结构示意图。
图12为环形磁铁侧视图。
图中，1、偏移式静动平衡转子；2、右端盖壳；3、主轴；4、右端盖轴承；5、复合电磁铁线圈组合器；6、强磁铁；7、内嵌环形磁铁；8、左端盖壳；9、转子轴套；10、磁定位器驱动电路板；11、磁极定位器；12、配重铅；13、左端盖轴承；14、磁力强端；15、磁力弱端；16、外壳；17、三角形磁铁；18、圆锥形磁铁；19、磁铁豁口；20、A型复合电磁铁；21、B型复合电磁铁；22、C型复合电磁铁；23、轴承孔；24、霍尔传感器；25、磁力最强点运算处理器；26、多路驱动开关。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
具体实施方式一：结合图1-12所示，包括外壳16，外壳16的一端设置有左端盖壳8；外壳16的另一端设置有与左端盖壳8相匹配的右端盖壳2；左端盖壳8的内壁中部卡接有左端盖轴承13；右端盖壳2的内壁中部卡接有右端盖轴承4；左端盖壳8的中部和右端盖壳2的中部均开有轴承孔23；外壳16的中部设置有与轴承孔23相匹配的主轴3；主轴3的中部套接有与主轴3相匹配的转子轴套9；转子轴套9的外表面中部连接有偏移式静动平衡转子1；偏移式静动平衡转子1的中部嵌有内嵌环形磁铁7；左端盖壳8的内壁四周和右端盖壳2的内壁四周均固定安装有多个强磁铁6；强磁铁6的外侧壁套接有配重铅12；强磁铁6的内侧表面和配重铅12的内侧表面设置于同一竖直平面上；强磁铁6和配重铅12之间设置有复合电磁铁线圈组合器5；内嵌环形磁铁7的一侧开有磁铁豁口19；内嵌环形磁铁7的一端设置有磁力强端14；内嵌环形磁铁7的另一端设置有磁力弱端15；偏移式静动平衡转子1的一侧设置有霍尔传感器24；霍尔传感器24的输出端通过电路连接有磁力最强点运算处理器25；复合电磁铁线圈组合器5的一端连接到12V稳压直流电源；复合电磁铁线圈组合器5的另一端通过电路连接有多路驱动开关26；磁力最强点运算处理器25的输出端与多路驱动开关26通过电路连接；左端盖壳8的直径和右端盖壳2的直径相同；左端盖壳8的外边缘和右端盖壳2的外边缘扣合；左端盖轴承13的内径和右端盖轴承4的内径均与轴承孔23的直径相同；主轴3的一端与左端盖轴承13相配合；主轴3的另一端与右端盖轴承4相配合；转子轴套9设置于左端盖轴承13和右端盖轴承4之间；左端盖壳8内壁四周的强磁铁6与右端盖壳2内壁四周的强磁铁6数量相等；左端盖壳8内壁四周的强磁铁6与右端盖壳2内壁四周的强磁铁6位置相对应；偏移式静动平衡转子1的四周厚度相同；内嵌环形磁铁7为圆环形且厚度均匀变化；内嵌环形磁铁7的磁力强端14厚度最大；内嵌环形磁铁7的磁力弱端15厚度最小；右端盖轴承4的内侧四周安装有磁定位器驱动电路板10；磁定位器驱动电路板10的中部与主轴3相配合；偏移式静动平衡转子1包括A型复合电磁铁20、B型复合电磁铁21、C型复合电磁铁22；A型复合电磁铁20的四周包括四个均匀分布的磁极定位器11；B型复合电磁铁21的四周包括一个均匀分布的磁极定位器11；C型复合电磁铁22的四周包括三个均匀分布的磁极定位器11；偏移式静动平衡转子1的四周均匀分布有多个三角形磁铁17；三角形磁铁17呈环形设置于偏移式静动平衡转子1的外边缘；三角形磁铁17也可以置换为圆锥形磁铁18；复合电磁铁线圈组合器5为PLC控制器。
本发明在具体实施时，偏移式静动平衡转子1用不导磁的合成材料制成，偏移式静动平衡转子1的中部嵌有内嵌环形磁铁7，内嵌环形磁铁7的一端设置有磁力强端14，内嵌环形磁铁7的另一端设置有磁力弱端15，磁力强端14和磁力弱端15使内嵌环形磁铁7两端的磁力分布不同，内嵌环形磁铁7从磁力弱端15相对于磁力强端14产生磁偏移力，内嵌环形磁铁7和强磁铁6之间磁极相互吸引，内嵌环形磁铁7两端之间的磁偏移力形成磁移动力，有利于提高输出扭矩，节能环保，强磁铁6和配重铅12之间设置有复合电磁铁线圈组合器5，当内嵌环形磁铁7磁力移动到强磁铁6的磁吸引力最大时，复合电磁铁线圈组合器5和偏移式静动平衡转子1上面的磁极定位器11相互作用，复合电磁铁线圈组合器5改变强磁铁6的磁力线方向，使内嵌环形磁铁7磁力和强磁铁6的磁吸引力最大点消失，方便偏移式静动平衡转子1的磁吸力最大点在惯性和外驱动力的作用下顺利通过，消除了偏移式静动平衡转子1运行过程中的死点位置，左端盖壳8内壁四周的强磁铁6与右端盖壳2内壁四周的强磁铁6位置相对应，强磁铁6和复合电磁铁线圈组合器5配合，根据不同的需求形成不同的磁极分配方式，并保持偏移式静动平衡转子1的稳定运行，不同的发动机或电动机对偏移式静动平衡转子1有不同的使用要求，偏移式静动平衡转子1的四周均匀分布有多个三角形磁铁17或圆锥形磁铁18，三角形磁铁17或圆锥形磁铁18有利于发挥各自的特性满足不同的使用要求，扩大了应用范围。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (9)

1.磁偏移式动平衡助力器，其特征在于：包括外壳(16)，外壳(16)的一端设置有左端盖壳(8)；外壳(16)的另一端设置有与左端盖壳(8)相匹配的右端盖壳(2)；左端盖壳(8)的内壁中部卡接有左端盖轴承(13)；右端盖壳(2)的内壁中部卡接有右端盖轴承(4)；左端盖壳(8)的中部和右端盖壳(2)的中部均开有轴承孔(23)；外壳(16)的中部设置有与轴承孔(23)相匹配的主轴(3)；主轴(3)的中部套接有与主轴(3)相匹配的转子轴套(9)；转子轴套(9)的外表面中部连接有偏移式静动平衡转子(1)；偏移式静动平衡转子(1)的中部嵌有内嵌环形磁铁(7)；左端盖壳(8)的内壁四周和右端盖壳(2)的内壁四周均固定安装有多个强磁铁(6)；强磁铁(6)的外侧壁套接有配重铅(12)；强磁铁(6)的内侧表面和配重铅(12)的内侧表面设置于同一竖直平面上；强磁铁(6)和配重铅(12)之间设置有复合电磁铁线圈组合器(5)；内嵌环形磁铁(7)的一侧开有磁铁豁口(19)；内嵌环形磁铁(7)的一端设置有磁力强端(14)；内嵌环形磁铁(7)的另一端设置有磁力弱端(15)；偏移式静动平衡转子(1)的一侧设置有霍尔传感器(24)；霍尔传感器(24)的输出端通过电路连接有磁力最强点运算处理器(25)；复合电磁铁线圈组合器(5)的一端连接到12V稳压直流电源；复合电磁铁线圈组合器(5)的另一端通过电路连接有多路驱动开关(26)；磁力最强点运算处理器(25)的输出端与多路驱动开关(26)通过电路连接。
2.根据权利要求1所述的磁偏移式动平衡助力器，其特征在于：左端盖壳(8)的直径和右端盖壳(2)的直径相同；左端盖壳(8)的外边缘和右端盖壳(2)的外边缘扣合；左端盖轴承(13)的内径和右端盖轴承(4)的内径均与轴承孔(23)的直径相同。
3.根据权利要求1所述的磁偏移式动平衡助力器，其特征在于：主轴(3)的一端与左端盖轴承(13)相配合；主轴(3)的另一端与右端盖轴承(4)相配合；转子轴套(9)设置于左端盖轴承(13)和右端盖轴承(4)之间。
4.根据权利要求1所述的磁偏移式动平衡助力器，其特征在于：左端盖壳(8)内壁四周的强磁铁(6)与右端盖壳(2)内壁四周的强磁铁(6)数量相等；左端盖壳(8)内壁四周的强磁铁(6)与右端盖壳(2)内壁四周的强磁铁(6)位置相对应。
5.根据权利要求1所述的磁偏移式动平衡助力器，其特征在于：偏移式静动平衡转子(1)的四周厚度相同；内嵌环形磁铁(7)为圆环型且厚度均匀变化；内嵌环形磁铁(7)的磁力强端(14)厚度最大；内嵌环形磁铁(7)的磁力弱端(15)厚度最小。
6.根据权利要求1所述的磁偏移式动平衡助力器，其特征在于：右端盖轴承(4)的内侧四周安装有磁定位器驱动电路板(10)；磁定位器驱动电路板(10)的中部与主轴(3)相配合。
7.根据权利要求1所述的磁偏移式动平衡助力器，其特征在于：偏移式静动平衡转子(1)包括A型复合电磁铁(20)、B型复合电磁铁(21)、C型复合电磁铁(22)；A型复合电磁铁(20)的四周包括四个均匀分布的磁极定位器(11)；B型复合电磁铁(21)的四周包括一个均匀分布的磁极定位器(11)；C型复合电磁铁(22)的四周包括三个均匀分布的磁极定位器(11)。
8.根据权利要求1所述的磁偏移式动平衡助力器，其特征在于：偏移式静动平衡转子(1)的四周均匀分布有多个三角形磁铁(17)；三角形磁铁(17)呈环形设置于偏移式静动平衡转子(1)的外边缘；三角形磁铁(17)也可以置换为圆锥形磁铁(18)。
9.根据权利要求1所述的磁偏移式动平衡助力器，其特征在于：复合电磁铁线圈组合器(5)为PLC控制器。
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