CN112737415A - 吸斥式惯性飞轮磁动力机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及动力机械领域，尤其是一种利用永磁铁制作的旋转式动力设备，该吸斥式惯性飞轮磁动力机由惯性飞轮磁盘，S极永磁滑块，曲轴和连杆等运动部件构成，惯性飞轮磁盘的四周设有S极永磁磁块和N极永磁磁块，惯性飞轮磁盘的中部设有飞轮中轴，飞轮中轴利用两侧的中轴轴承和中轴轴承座安装在飞轮支架上，飞轮中轴的两侧设有曲轴，惯性飞轮磁盘的一侧设有S极永磁滑块，S极永磁滑块的两侧设有S极滑块连接头，曲轴与S极滑块连接头之间设有连杆，工作时由启动马达驱动惯性飞轮磁盘旋转，惯性飞轮磁盘旋转时依靠连杆驱动S极永磁滑块在滑块滑轨上做活塞式往复运动，由两组永磁体产生吸力或排斥力推动惯性飞轮磁盘旋转。

Description

吸斥式惯性飞轮磁动力机

技术领域

本发明涉及动力机械领域，尤其是一种利用永磁铁制作的旋转式动力设备。

背景技术

能源一直都是人类赖以生存的物质，现有的化石能源终究会有消耗殆尽的一天，如何发掘和利用新能源一直都是人类的追求，磁铁是工业设备中应用广泛的物质，其具有磁性稳定，强大的特征，但所有的磁体均存在两极的特性，产生了同级相斥异极相吸的强大力量，如果将这一特性利用特殊的方式进行转换并推动设备对外做功，将会有效的节约现有的化石能源，现有的制作方法是利用永磁铁制作成类似电动机的设备，使其向电动机一样利用磁性进行旋转做功，这也是现有存在最多的模型设计，但此结构并不能制作出能利用磁性自动旋转做功的设备，因磁体的两极特性，当两组磁体无论处于“吸”或“斥”的能量时两种能量均会达到平衡，而且磁性在有效距离内可以穿透任何的物质，因此传统的转换方式并不能利用磁性进行运动做功。

发明内容

为解决现有技术不能对磁性进行运动做功的缺陷，本发明提供了一种吸斥式惯性飞轮磁动力机，该设备由惯性飞轮磁盘，S极永磁滑块，曲轴和连杆等运动部件构成，惯性飞轮磁盘为圆盘体，利用不锈钢等不导磁材料制成，惯性飞轮磁盘的四周设有S极永磁磁块和N极永磁磁块，惯性飞轮磁盘的中部设有飞轮中轴，飞轮中轴利用两侧的中轴轴承和中轴轴承座安装在飞轮支架上，飞轮中轴的两侧设有曲轴，惯性飞轮磁盘的一侧设有S极永磁滑块，S极永磁滑块安装在滑块滑轨上，可前后滑动，S极永磁滑块的两侧设有S极滑块连接头，曲轴与S极滑块连接头之间设有连杆，工作时由启动马达驱动惯性飞轮磁盘旋转，惯性飞轮磁盘旋转时依靠连杆驱动S极永磁滑块在滑块滑轨上做活塞式往复运动，当惯性飞轮磁盘上的N极永磁磁块的区域旋转至S极永磁滑块的磁性区域时，由于异极相吸的特性，S极永磁滑块即可向惯性飞轮磁盘滑动，产生的吸力通过连杆推动惯性飞轮磁盘旋转，当惯性飞轮磁盘上的S极永磁磁块的区域旋转至S极永磁滑块的磁性区域时，由于同级相斥的特性，S极永磁滑块即可向外滑动，通过连杆拉动惯性飞轮磁盘旋转，由此通过S极永磁滑块的往复运动推动或拉动惯性飞轮磁盘高速旋转，设备旋转时惯性飞轮磁盘上的S极永磁磁块与S极永磁滑块对应时即可使两组磁体排斥产生斥力拉动惯性飞轮旋转，惯性飞轮磁盘上的N极永磁磁块与S极永磁滑块对应时两组磁体产生吸力推动惯性飞轮磁盘旋转，当S极永磁滑块被排斥力滑动到尖端时惯性飞轮磁盘上的S极永磁磁块即可在磁盘的位置转动下变换为N极永磁磁块，此变换过程不产生额外的运行阻力，当S极永磁滑块被吸入后与惯性飞轮磁盘上的S极永磁磁块进行变换时产生一次磁性变换阻力，此阻力点为惯性飞轮磁盘运行一周的磁力变换死点，由于惯性飞轮磁盘旋转一周时即可产生同等的半周推力和半周拉力，推力和拉力作用于惯性飞轮磁盘上的旋转力大于变换磁性死点需要的阻力，因此在惯性飞轮磁盘高速旋转产生的惯性力和磁性产生的吸斥力下即可自动完成磁性的转换，由此得到连续的旋转动能。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的解释。

图1为该设备的外部结构示意图，

图2为该设备的内部结构示意图，

图3为该设备的排斥力运行示意图，

图4为该设备的磁极变换运行示意图，

图5为该设备的吸力运行示意图，

图6为该设备的运行阻力点磁性变换示意图，

图7为该设备的内部结构剖视图，

图8为该设备的多组联合结构示意图。

具体实施方式

通过图1可以看出，设备的外壳体(1)为圆形结构，外壳体的一侧设有动力做功端(2)，外壳体的中上端设有启动机(3)，用于设备的启动运行，启动机的左下端设有动力输出轴(4)，设备产生的动能由动力输出轴对外输出。

通过图2可以看出，设备的内部由惯性飞轮磁盘(5)、S极永磁滑块(6)、曲轴(7)和连杆(8)等构成，惯性飞轮磁盘(5)为利用不锈钢或铝合金等不导磁材料制作的圆盘形结构体，惯性飞轮磁盘的中部设有飞轮中轴(9)，飞轮中轴的两侧利用中轴轴承座(10)和中轴轴承(11)安装在两侧的飞轮支架(12)上，飞轮支架的下端与底座(13)连接为整体结构，飞轮中轴(9)的两端设有曲轴(7)，惯性飞轮磁盘(5)的外侧设有永磁铁磁块，以惯性飞轮磁盘的二分之一位置计算，惯性飞轮磁盘外侧的一半圆弧面设有S极永磁磁块(14)，另一半圆弧面设有N极永磁磁块(15)，S极永磁磁块和N极永磁磁块的外侧设有磁块固定环(16)，惯性飞轮磁盘的一侧设有S极永磁滑块(6)，S极永磁滑块在滑块滑轨(17)上可前后滑动，滑块滑轨的另一端与滑轨支架(18)连接为整体，滑轨支架的下端与底座(13)连接为整体，S极永磁滑块(6)的两侧设有S极滑块连接头(19)，S极滑块连接头与曲轴(7)之间设有连杆(8)，当惯性飞轮磁盘(5)启动旋转时即可依靠曲轴(7)和连杆(8)推动或拉动S极永磁滑块(6)在滑块滑轨(17)上做活塞式往复运动，当S极永磁滑块(6)与惯性飞轮磁盘上的S极永磁磁块(14)和N极永磁磁块(15)产生磁性的同级相斥、异极相吸的磁作用力时，S极永磁滑块(6)即可通过曲轴和连杆拉动或推动惯性飞轮磁盘旋转，由于磁性的异极相吸的特性，S极永磁滑块(6)的初始或停止位置处于靠近惯性飞轮磁盘上与N极永磁磁块(15)接近的一端，惯性飞轮磁盘上曲轴的另一侧设有配重块(20)，用于降低或消除惯性飞轮磁盘高速旋转时产生的不平衡力，底座的上端面设有润滑油盘(21)，通过润滑油盘内的润滑油对设备的运动部件进行润滑保护，该设备除永磁体外，其余部件均采用不锈钢、铝合金或铜等不导磁材料制成，用于防止对永磁铁的磁性进行干扰。

通过图3可以看出，当利用启动系统驱动惯性飞轮磁盘(5)顺时针方向转动时，惯性飞轮磁盘上的N极永磁磁块(15)将离开S极永磁滑块(6)的磁力区，惯性飞轮磁盘上的S极永磁磁块(14)进入S极永磁滑块的磁感区，由于磁性的同级相斥，此时S极永磁滑块(6)即可在磁性的排斥力的作用下产生向外的推力，由此推力推动S极永磁滑块向外滑动，S极永磁滑块的两侧利用连杆(8)和曲轴(7)拉动惯性飞轮磁盘顺时针方向旋转。

通过图4可以看出，当S极永磁滑块(6)拉动惯性飞轮磁盘(5)顺时针旋转使S极永磁滑块接近外移的外止点时，惯性飞轮磁盘上S极永磁磁块(14)和N极永磁磁块(15)的磁力转换线处于S极永磁滑块(6)的磁感区的上端，惯性飞轮磁盘在高速旋转产生的惯性力下继续推动惯性飞轮磁盘顺时针方向转动以完成两极磁性的转换。

通过图5可以看出，当惯性飞轮磁盘(5)顺时针旋转使N极永磁磁块(15)进入S极永磁滑块(6)的磁感区时，由于磁性异极相吸的作用，S极永磁滑块(6)即可与惯性飞轮磁盘上的N极永磁磁块(15)产生吸力，由此吸力推动S极永磁滑块向前端滑动，并通过连杆(8)和曲轴(7)推动惯性飞轮磁盘顺时针方向旋转。

通过图6可以看出，当S极永磁滑块(6)向前滑动到接近前止点位置时，惯性飞轮磁盘上的N极永磁磁块(15)和S极永磁磁块(14)的磁性转换线处于S极永磁滑块(6)的磁感区的上端，此时依靠惯性飞轮磁盘(5)高速旋转时产生的惯性力推动S极永磁磁块进入S极永磁滑块的磁感区，由此完成磁极的转换，惯性飞轮磁盘旋转运动和S极永磁滑块往复运动的过程中，当惯性飞轮磁盘每旋转一周时S极永磁滑块(6)与S极永磁磁块(14)即会产生一次(半周)排斥力使S极永磁滑块拉动惯性飞轮磁盘旋转做功，和S极永磁滑块与N极永磁磁块产生一次(半周)的吸力使S极永磁磁块推动惯性飞轮磁盘旋转做功，在两组磁力转换线的磁性转换过程中，当S极永磁滑块(6)处于右端，惯性飞轮磁盘上的S极永磁磁块转换为N极永磁磁块时，其磁力的转换过程不产生阻力，当S极永磁磁块(6)处于前端与惯性飞轮磁盘上的N极永磁磁块(15)产生吸力而进行磁性转换时会产生一次运行阻力，此运行阻力为惯性飞轮磁盘每旋转一周产生的一次旋转“死点”，当惯性飞轮磁盘每旋转一周时依靠S极永磁滑块与S极永磁磁块和N极永磁磁块产生的一次吸力做功、一次排斥力做功和惯性飞轮磁盘高速旋转时产生的惯性力的共同作用力下推动惯性飞轮磁盘继续旋转冲破“死点”位置，从而进行下一次两极磁性的排斥力运行，使惯性飞轮磁盘获得连续的旋转动能。

通过图7可以看出，惯性飞轮磁盘(5)的中部设有飞轮中轴(9)，飞轮中轴的两侧利用两组中轴轴承座(10)和中轴轴承(11)安装在飞轮支架上，飞轮中轴的两端连接曲轴(7)，惯性飞轮磁盘上设有S极永磁磁块(14)和N极永磁磁块(15)，两组永磁磁块的外侧设有磁块固定环(16)，惯性飞轮磁盘的一侧设有S极永磁滑块(6)，S极永磁滑块在滑块滑轨(17)上可前后滑动，S极永磁滑块的两侧设有S极滑块连接头(19)，S极滑块连接头与曲轴(7)之间设有连杆(8)，飞轮中轴的一端的曲轴向外延伸形成联动轴(22)，联动轴利用联动轴轴承座(23)和联动轴轴承(24)安装在飞轮支架上时飞轮中轴和联动轴在一水平线运行，联动轴上设有联动轴高速齿轮(25)和联动轴启动齿轮(26)，联动轴的一侧设有动力输出轴(4)，动力输出轴利用两组动力输出轴轴承座(27)和动力输出轴轴承(28)安装在飞轮支架上，动力输出轴上设有动力输出轴低速齿轮(29)，动力输出轴低速齿轮与联动轴高速齿轮(25)进行啃合接触，启动机(3)的主轴齿轮与联动轴启动齿轮进行接触，工作时由起动机通过联动轴启动齿轮驱动联动轴旋转，用于对设备进行启动，设备运行后联动轴旋转的动能通过动力输出轴低速齿轮进行减速后驱动动力输出轴旋转，由动力输出轴的末端的连接头将动能对外输出。

通过图8可以看出，该设备即可将多组惯性飞轮磁盘(5)和S极永磁滑块(6)进行并联运行，并联的组数可设置在3至12组之间，当利用三组设备进行并联运行时，所有飞轮中轴上的曲轴(7)成为一类似于三缸发动机的三缸曲轴的结构，每组曲轴之间圆周的角度差为120度，当进行三组设备联合运行后A组结构(30)处于磁性的变换死点位置时，B组结构(31)处于两极排斥的推力做功行程，C组结构(32)处于两极吸力的做功行程，两组处于做功行程的惯性飞轮磁盘共同驱动一组处于磁性变换的惯性飞轮磁盘进行磁性变换，因此能降低磁性变换过程中产生的不平衡震动力。

该设备运行时，利用外部的起动机(3)通过联动齿轮组驱动惯性飞轮磁盘(5)顺时针方向旋转，当惯性飞轮磁盘上的S极永磁磁块(14)处于S极永磁滑块(6)的磁性感应区时，两组磁体即会产生排斥力，由此排斥力推动S极永磁滑块(6)运动，S极永磁滑块运动时通过连杆(8)和曲轴(7)拉动惯性飞轮磁盘顺时针方向旋转，当S极永磁滑块被排斥力推到接近末端时惯性飞轮磁盘上的S极磁性变换为N极磁性，在磁性异极相吸的作用力下S极永磁滑块与惯性飞轮磁盘上的N极永磁磁块即可产生吸力，由此吸力拉动S极永磁滑块运动，在连杆和曲轴的联动下推动惯性飞轮磁盘旋转并完成磁性的转换，使设备依靠自身的磁力获得连续旋转的动能。

惯性飞轮磁盘旋转运动和S极永磁滑块往复运动的过程中，当惯性飞轮磁盘每旋转一周时S极永磁滑块(6)与S极永磁磁块(14)即会产生一次(半周)排斥力使S极永磁滑块拉动惯性飞轮磁盘旋转，和S极永磁滑块与N极永磁磁块产生一次(半周)的吸力使S极永磁磁块推动惯性飞轮磁盘旋转，在两组磁性转换的过程中，当S极永磁滑块(6)与惯性飞轮磁盘上的S极永磁磁块(14)产生的排斥力推至右端的止点位置，惯性飞轮磁盘上的S极永磁磁块转换为N极永磁磁块时，其磁力的转换过程不产生阻力，当S极永磁磁块(6)处于前端与惯性飞轮磁盘上的N极永磁磁块(15)产生吸力靠近后进行磁性转换时会产生一次运行阻力，当惯性飞轮磁盘每旋转一周时依靠S极永磁滑块与S极永磁磁块和N极永磁磁块产生的一次吸力做功、一次排斥力做功和惯性飞轮磁盘高速旋转时产生的惯性力的共同作用力下即可推动惯性飞轮磁盘继续旋转冲破运行阻力点的位置，从而使惯性飞轮磁盘获得连续的旋转动能。由三组设备进行并联运行时多组设备之间即可实现互补，利于降低设备磁性转换过程中产生的不平衡震动力，该设备利用永磁铁产生的吸合和排斥力驱动惯性飞轮磁盘旋转做功，在运行过程中永磁铁的磁性因为高速的磁性排斥力下会逐渐降低，当永磁铁的磁性降低或消失后即可通过充磁设备对永磁铁进行充磁，使设备能正常运行，在设备运行的过程中会对磁性进行消耗，因此该设备不属于传统意义上的永动机，而属于利用磁性进行转换的动力机械设备，符合能量守恒的定律。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (4)

1.一种吸斥式惯性飞轮磁动力机，其特征在于；由惯性飞轮磁盘(5)、S极永磁滑块(6)、曲轴(7)和连杆(8)构成，惯性飞轮磁盘(5)为圆盘形结构体，惯性飞轮磁盘的中部设有飞轮中轴(9)，飞轮中轴的两侧利用中轴轴承座(10)和中轴轴承(11)安装在两侧的飞轮支架(12)上，飞轮支架的下端与底座(13)连接为整体结构，飞轮中轴(9)的两端设有曲轴(7)，惯性飞轮磁盘(5)的圆弧外侧面设有永磁铁磁块，以惯性飞轮磁盘的二分之一位置区分时，惯性飞轮磁盘外侧的一半圆弧面设有S极永磁磁块(14)，另一半圆弧面设有N极永磁磁块(15)，S极永磁磁块和N极永磁磁块的外侧设有磁块固定环(16)，惯性飞轮磁盘的一侧设有S极永磁滑块(6)，S极永磁滑块在滑块滑轨(17)上可前后滑动，滑块滑轨的另一端与滑轨支架(18)连接为整体，滑轨支架的下端与底座(13)连接为整体，S极永磁滑块(6)的两侧设有S极滑块连接头(19)，S极滑块连接头与曲轴(7)之间设有连杆(8)，惯性飞轮磁盘上曲轴的另一侧设有配重块(20)，飞轮中轴一端的曲轴向外延伸形成联动轴(22)，联动轴上设有联动轴高速齿轮(25)和联动轴启动齿轮(26)，联动轴的一侧设有动力输出轴(4)，动力输出轴利用两组动力输出轴轴承座(27)和动力输出轴轴承(28)安装在飞轮支架上，动力输出轴上设有动力输出轴低速齿轮(29)，动力输出轴低速齿轮与联动轴高速齿轮(25)进行啃合接触，启动机(3)的主轴齿轮与联动轴启动齿轮进行接触，底座的上端面设有润滑油盘(21)。

2.根据权利要求1所述的一种吸斥式惯性飞轮磁动力机，其特征在于；该设备由3组惯性飞轮磁盘(5)和3组S极永磁滑块(6)进行并联运行时，所有飞轮中轴上的曲轴(7)成为一类似于三缸发动机的三缸曲轴整体结构，每组曲轴之间圆周的角度差为120度。

3.根据权利要求1所述的一种吸斥式惯性飞轮磁动力机，其特征在于；该设备除永磁体外，其余部件均采用不导磁材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种吸斥式惯性飞轮磁动力机，其特征在于；设备多组并联运行时并联的组数为3至12组。

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