CN109412372B - 一种摆动式动力机用电磁摆动机构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摆动式动力机用电磁摆动机构，包括支撑架，在支撑架上转动连接有沿水平方向设置的水平转轴，在水平转轴的一端固定有摆臂，在摆臂底端部固定有底配重，在摆臂顶端部固定有顶配重，在顶配重上方和/或底配重的下方设有磁助推机构，所述磁助推机构用于推动顶配重和/或底配重进行摆动；本发明采用电磁摆动机构做为动力源，与原来盘式结构相比结构更加简单，而且工作时的噪音大大降低；磁助推机构在推动顶配重和/或底配重摆动的过程中，只有动电磁铁到达定电磁铁前后左右附近的过程中才接通电源，周而复始，持续输出转矩，在更小的电能输入时即可获得更大转矩输出。
Description
技术领域
本发明属于动力机械设备技术领域，特别涉及一种摆动式动力机用电磁摆动机构。
背景技术
目前的磁能动力机，主要是利用磁能作用驱动转子转动从而获得机械能进而带动负载进行工作的，对于磁能向机械能的转变，中国专利CN2316767Y公开了一种高效永磁动力机，其在转子铝盘和定子铝盘上均匀分布、安装固定有多块永久磁铁，转子永久磁铁的一侧装有转子线圈，转子线圈的电源引线与间歇电流器连接，间歇电流器又通过电刷与电源电连接。虽然是利用了永磁体磁能实现了转子的转动以获得机械能，但是在转子运转到主轴心、电子磁铁圆心、转子磁铁圆心的重合直线上时，装在转子磁铁上的绕组线圈导通电流，绕组线圈产生一个与转子磁铁极性相反的磁场电极，转子又受到一个合成磁斥转矩的作用。因此在该装置的实际运作中的一半时间内，需要一个由电能转换而得的可以克服原有永磁体磁场影响而形成磁斥转矩的磁场，对电能消耗较高，磁能利用率不高。
中国专利CN106655892A公开了一种电磁控制永磁磁能动力机，通过电磁线圈的正反相通电控制来改变电磁线圈的磁极方向，周而复始，持续输出转矩，在更小的电能输入时即可获得与中国专利CN2316767Y中技术方案相同的转矩输出，但是上述两个中国专利都是采用定盘、转盘式结构，整体结构复杂，安装要求比较高，成本高。
发明内容
本发明目的在于提供一种摆动式动力机用电磁摆动机构以做为摆动式动力机的动力源；为达到上述目的所采取的技术方案是：
一种摆动式动力机用电磁摆动机构，包括支撑架，在支撑架上转动连接有沿水平方向设置的水平转轴，在水平转轴的一端固定有摆臂，在摆臂底端部固定有底配重，在摆臂顶端部固定有顶配重，在顶配重上方和/或底配重的下方设有磁助推机构，所述磁助推机构用于推动顶配重和/或底配重进行摆动。
优选的，所述磁助推机构包括动一个动电磁铁和多个定电磁铁，多个定电磁铁沿着动电磁铁摆动弧度轨迹方向均匀分布，当磁助推机构设置在顶配重上方时，动电磁铁固定在顶配重上，多个定电磁铁固定在支撑架上且定电磁铁位于动电磁铁上方；当磁助推机构设置在底配重的下方时，动电磁铁固定在底配重上，多个定电磁铁固定在支撑架上且定电磁铁位于动电磁铁下方；在摆臂上固定有触发杆，在触发杆摆动弧度轨迹方向的支撑架上固定有多个接近开关，每当动电磁铁摆动到其中一个定电磁铁位置时，触发杆触发其中一个接近开关，从而控制相对应的定电磁铁、动电磁铁通电在磁性斥力的作用下推动顶配重和/或底配重进行摆动。
优选的，所述底配重的质量大于顶配重的质量。
优选的，当摆臂处于静止时，动电磁铁与其中一个定电磁铁的位置相对应，且定此时的定电磁铁与动电磁铁之间的磁性斥力方向不经过摆臂的转轴。
优选的，所述底配重的底部和顶配重顶部均为圆弧面。
优选的，所述动电磁铁由永磁体代替，且定电磁铁通电时的磁极与永磁体的磁极方向相反。
本发明所具有的有益效果为：本发明采用电磁摆动机构做为动力源，与原来盘式结构相比结构更加简单，而且工作时的噪音大大降低；磁助推机构在推动顶配重和/或底配重摆动的过程中，只有动电磁铁到达定电磁铁前后左右附近的过程中才接通电源，周而复始，持续输出转矩，在更小的电能输入时即可获得更大转矩输出；通过本机构的使用从而达到了一种连续高功率动力输出的电磁控制摆动式动力机的动力要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为具体实施例1中磁助推机构的结构示意图；
图3为具体实施例2磁助推机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步描述。
具体实施例1：
如图1和图2所示，本发明包括支撑架4，在支撑架4上转动连接有沿水平方向设置的水平转轴3，在水平转轴3的一端固定有摆臂6，在摆臂6底端部固定有底配重9，在摆臂6顶端部固定有顶配重2，在顶配重2上方和/或底配重9的下方设有磁助推机构，所述磁助推机构用于推动顶配重2和/或底配重9进行摆动，所述底配重9的底部和顶配重2顶部均为圆弧面。
本实施例中将磁助推机构设置在顶配重2上方，所述磁助推机构包括动一个动电磁铁5和多个定电磁铁1，多个定电磁铁1沿着动电磁铁5摆动弧度轨迹M方向均匀分布，当磁助推机构设置在顶配重2上方时，动电磁铁5固定在顶配重2顶部上，多个定电磁铁1固定在支撑架4上且定电磁铁1位于动电磁铁5上方；当磁助推机构设置在底配重9的下方时，动电磁铁固定在底配重9上，多个定电磁铁固定在支撑架4上且定电磁铁位于动电磁铁下方；在摆臂6上固定有触发杆7，在触发杆7摆动弧度轨迹N方向的支撑架4上固定有多个接近开关8，接近开关8的个数与定电磁铁1的个数相等，且接近开关8与定电磁铁1进行一一对应控制，同时每个接近开关8均对动电磁铁5进行控制，每当动电磁铁5摆动到其中一个定电磁铁1位置时，触发杆7触发其中一个接近开关8，从而控制相对应的定电磁铁1、动电磁铁5通电在磁性斥力的作用下推动顶配重2和/或底配重9进行摆动，当动电磁铁5摆过定电磁铁1位置后，定电磁铁1、动电磁铁5均不通电。
为了便于静止状态时的启动，当摆臂6处于静止时，动电磁铁5与其中一个定电磁铁1的位置相对应，且定此时的定电磁铁1与动电磁铁5之间的磁性斥力方向不经过摆臂6的水平转轴3，例如将定电磁铁1设置得稍微偏离中心线位置或者在定电磁铁1旁设置辅助电磁铁或永磁体以助静止状态时的启动。同时也可以采用其它人工或者机械助启动方式。
为了具有较大的转动惯量和整体中心位于水平转轴3下方，所述底配重9的质量大于顶配重2的质量，顶配重2和底配重9具体重量可以根据实际情况确定。
其中，动电磁铁5也可以由永磁体代替，且定电磁铁1通电时的磁极与永磁体的磁极方向相反。
为了适应触发杆7与接近开关8之间间距的调整，所述触发杆7与支撑架4的支撑臂之间螺纹连接，且在支撑臂两端的触发杆7上均设有螺母，在两个螺母的作用下，既可以对触发杆7伸向接近开关8的距离的调整又可以对触发杆7进行固定。
本发明在工作时，本发明在工作时，在摆臂6摆动的过程中，每当动电磁铁5摆动到其中一个定电磁铁1位置时，触发杆7触发其中一个接近开关8，从而控制相对应的定电磁铁1、动电磁铁5通电，此时定电磁铁1和动电磁铁5产生相反的磁极，由于底配重9质量比较大整个摆臂6的转动惯量比较大，因此无论是在逆时针方向摆动时还是在顺时针方向摆动时，都会保存继续转动的趋势，在磁性斥力的作用下均能推动顶配重2进行持续摆动。摆臂6的摆动带动水平转轴1正反方向连续地往返转动，从而进行动力输出，以做为摆动式动力机的动力源使用。
具体实施例2：
如图3所示，与具体实施例1不同之处在于，在磁助推机构中对摆臂6位置信息获取方式的不同，动电磁铁5通电控制与定电磁铁1通电控制相独立开来，即在摆臂6上固定有定触发杆13，在定触发杆13摆动弧度轨迹N方向的支撑架4上固定有用于控制定电磁铁1的多个接近开关12，接近开关12的个数与定电磁铁1的个数相等，且接近开关12与定电磁铁1进行一一对应控制；在支撑架4上固定有用于控制动电磁铁5的接近开关11，在摆臂6上设有与接近开关11位置相对应的弧形支撑杆Q，在弧形支撑杆Q上均匀分布有多个动触发杆10，当每个定触发杆13触发接近开关12时，必有一个动触发杆10触发接近开关11，从而实现相对应的定电磁铁1、动电磁铁5同时通电的控制，在磁性斥力的作用下推动顶配重2和/或底配重9进行摆动，当动电磁铁5摆过定电磁铁1位置后，定电磁铁1、动电磁铁5均不通电。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种摆动式动力机用电磁摆动机构，其特征在于，包括支撑架，在支撑架上转动连接有沿水平方向设置的水平转轴，在水平转轴的一端固定有摆臂，在摆臂底端部固定有底配重，在摆臂顶端部固定有顶配重，在顶配重上方和/或底配重的下方设有磁助推机构，所述磁助推机构用于推动顶配重和/或底配重进行摆动；
所述磁助推机构包括动一个动电磁铁和多个定电磁铁，多个定电磁铁沿着动电磁铁摆动弧度轨迹方向均匀分布，当磁助推机构设置在顶配重上方时，动电磁铁固定在顶配重上，多个定电磁铁固定在支撑架上且定电磁铁位于动电磁铁上方；当磁助推机构设置在底配重的下方时，动电磁铁固定在底配重上，多个定电磁铁固定在支撑架上且定电磁铁位于动电磁铁下方；在摆臂上固定有触发杆，在触发杆摆动弧度轨迹方向的支撑架上固定有多个接近开关，每当动电磁铁摆动到其中一个定电磁铁位置时，触发杆触发其中一个接近开关，从而控制相对应的定电磁铁、动电磁铁通电在磁性斥力的作用下推动顶配重和/或底配重进行摆动。
2.根据权利要求1所述的摆动式动力机用电磁摆动机构，其特征在于，所述底配重的质量大于顶配重的质量。
3.根据权利要求2所述的摆动式动力机用电磁摆动机构，其特征在于，当摆臂处于静止时，动电磁铁与其中一个定电磁铁的位置相对应，且定此时的定电磁铁与动电磁铁之间的磁性斥力方向不经过摆臂的转轴。
4.根据权利要求1或2所述的摆动式动力机用电磁摆动机构，其特征在于，所述底配重的底部和顶配重顶部均为圆弧面。
5.根据权利要求1或2所述的摆动式动力机用电磁摆动机构，其特征在于，所述动电磁铁由永磁体代替，且定电磁铁通电时的磁极与永磁体的磁极方向相反。
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