CN112803714A

CN112803714A - 一种新型永磁动力机

Info

Publication number: CN112803714A
Application number: CN202110125840.0A
Authority: CN
Inventors: 王辉建; 李振营
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2021-05-14

Abstract

本发明涉及一种新型永磁动力机，其可包括壳体、主轴、多组转子和多个杠杆机构，所述主轴可转动地安装在所述壳体上，多组所述转子沿轴向方向等角度错开固定在所述主轴上，每组所述转子设有多个径向间隔开的第一磁铁，每个所述杠杆机构与每组所述转子一一对应，所述杠杆机构具有位于其支点两侧的施力组件和磁力件，所述磁力件设置在处于起始角度位置的所述第一磁铁的下方并且其之间磁性相斥，所述施力组件产生周期性的向下作用力，使所述磁力件向所述第一磁铁靠近以驱动所述转子转动，进而使所述主轴输出动力。本发明结构简单，装配方便，可以用较小能量激发永磁体磁能转换为较大动能输出并且通过杠杆机构增大其转矩，大大提高了其适用性。

Description

一种新型永磁动力机

技术领域

本发明涉及一种永磁动力机，具体地涉及一种具有较大转矩的新型永磁动力机。

背景技术

最近以来，能源革命的呼声日渐高涨，能源革命的目的，是以绿色能源，包括新能源(如核能)和可再生能源(包括水电能、生物质能、太阳能、风能、地热能、海洋能和氢能以及永磁能等)逐步代替矿物能源，保护地球资源，减少大气污染，绿色能源将有望为21世纪人类社会的发展提供持久的动力。

为此，CN109245491A公开了一种斥力加重力永磁动力机，包括驱动机构，斥力装置和座体支架，在座体支架上装有对称两块安装侧板，在两块安装侧板上镶有轴承，轴安装在在轴承上，轴上并列装有交错等角度排列的驱动机构，每组驱动机构设有对称的连动机构、两块重量相同、磁性方向相反的滑动永久磁铁，其中连动机构包括连杆和滑轨，该两块永久磁铁分别装在一根连杆的两头顶端上，通过连动机构上的滑轨可以自由滑动伸缩，驱动机构分别以交错等角度排列安装在座体支架的轴上，座体支架底部对应驱动机构分别装有电磁铁斥力线圈、铁芯以及弧形永久磁铁作为斥力装置。但该永磁动力机一方面结构复杂，装配不方便，另一方面转矩较小，使得其应用领域有限，仅能用于诸如发电等转矩较小的场合。

发明内容

本发明旨在提供一种具有较大转矩的新型永磁动力机，以解决上述问题。为此，本发明采用的具体技术方案如下：

一种新型永磁动力机，其可包括壳体、主轴、多组转子和多个杠杆机构，所述主轴可转动地安装在所述壳体上，多组所述转子沿轴向方向等角度错开固定在所述主轴上，每组所述转子设有多个径向间隔开的第一磁铁，每个所述杠杆机构与每组所述转子一一对应，所述杠杆机构具有位于其支点两侧的施力组件和磁力件，所述磁力件设置在处于起始角度位置的所述第一磁铁的下方并且其之间磁性相斥，所述施力组件产生周期性的向下作用力，使所述磁力件向所述第一磁铁靠近以驱动所述转子转动，进而使所述主轴输出动力。

进一步地，所述转子包括固定座和固定在所述固定座上的多个径向杆件，所述固定座固定在所述主轴上，所述第一磁铁固定在所述径向杆件的末端。

进一步地，所述转子包括固定座和和固定在所述固定座上的多个径向杆件，所述固定座固定在所述主轴上，所述第一磁铁可滑动地安装在所述径向杆件上。

进一步地，所述转子包括固定圆盘、滑杆和滑杆轴套，所述固定圆盘固定在所述主轴上，所述滑杆轴套径向对称地固定在所述固定圆盘的两端侧面上，所述滑杆滑动穿设在所述滑杆轴套上，所述第一磁铁固定在所述滑杆的端部上。

进一步地，所述固定圆盘每侧有两根所述滑杆，两根所述滑杆的两端分别固定有一个所述第一磁铁。

进一步地，所述转子与所述主轴之间通过平键、花键或焊接方式固定连接。

进一步地，每组所述转子之间通过中间隔套间隔开。

进一步地，所述磁力件为电磁铁或永久磁铁。

进一步地，所述施力组件包括第二磁铁和电磁铁，所述第二磁铁和所述磁力件分别固定在所述杠杆机构的杠杆的两端上，所述电磁铁固定在所述第二磁铁上方并且其之间磁性相斥。

进一步地，所述第二磁铁与所述支点之间的距离大于所述磁力件与所述支点之间的距离。

本发明采用上述技术方案，具有的有益效果是：本发明结构简单，装配方便，可以用较小能量激发永磁体磁能转换为较大动能输出，并且通过杠杆机构增大其转矩，大大提高了其适用性。

附图说明

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

图1是根据本发明第一实施例的一种新型永磁动力机的立体图；

图2是图1所述的新型永磁动力机的去除壳体后的立体图；

图3是图2所述的新型永磁动力机的转子的侧视图；

图4是根据本发明第二实施例的新型永磁动力机的转子的侧视图；

图5是根据本发明第三实施例的新型永磁动力机的转子的侧视图；

图6是沿图5的A-A线截取的转子的局部剖视图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

第一实施例

如图1至3所示，一种新型永磁动力机可包括壳体1、主轴2、8组转子3和8个杠杆机构4。主轴2可转动地安装在壳体1上，例如通过两端的轴承5。8组转子3沿轴向方向等角度错开固定在主轴2上。转子3与主轴2之间可以采用平键、花键配合或焊接等方式固定连接。第一组转子3的起始转动位置在垂直方向上呈10-45°的夹角，相邻两组转子3的起始位置相差45°。转子3可包括固定圆盘31、4根滑杆32、4个滑杆轴套33和4个第一磁铁34等。其中，固定圆盘31通过固定在主轴2上。4个滑杆轴套33分成两组，分别径向对称地固定(例如，焊接)在固定圆盘31的两端侧面上。4根滑杆32分别滑动穿设在4个滑杆轴套33上并且两端延伸超出固定圆盘31。两根滑杆32形成一组。4个第一磁铁34分别固定在两组滑杆32的两个端部上。每个杠杆机构4与每组转子3一一对应。具体地，杠杆机构4可包括固定支点41、杠杆42、施力组件43和磁力件44等。杠杆42铰接于固定支点41。施力组件43和磁力件44分别位于固定支点41的两侧。磁力件44设置在处于起始角度θ位置的第一磁铁34的下方并且其之间磁性相斥。起始角度θ可以在10-45°之间。因此，磁力件44与第一磁铁34之间斥力一方面使滑杆32向上滑动，另一方面使转子3产生旋转力矩。施力组件43产生周期性的向下作用力，由于杠杆作用，磁力件44向上运动，靠近第一磁铁34，因磁力件44和第一磁铁34磁性相斥而产生斥力，该斥力驱动转子3转动，进而使主轴2输出动力。通过杠杆机构4可以增大本新型永磁动力机的转矩，大大提高了其适用性。

在本实施例中，磁力件44是永久磁铁。应该理解，磁力件44也可以是电磁铁。

在本实施例中，施力组件43可包括第二磁铁431和电磁铁432，第二磁铁431和磁力件分别固定在杠杆42的两端上，位于固定支点41两侧。电磁铁432固定在第二磁铁431上方并且其之间磁性相斥。电磁铁432采用周期性电流激励，以与第二磁铁431产生周期性的向下作用力。应该理解，施力组件43也可以是其它结构，例如气缸、油缸或电推杆等。优选地，第二磁铁43与固定支点41之间的距离大于磁力件44与固定支点41之间的距离，使得通过一个较小的磁力就可以使转子3转动，从而实现较大的动力输出。

优选地，每组转子3之间通过中间隔套间隔开，以避免转子3在主轴2上轴向移动而相互干涉。

此外，该新型永磁动力机还可包括8个位置传感器6，位置传感器6固定在第二磁铁43上。每个位置传感器6用于检测第一磁铁34是否位于起始角度θ位置。当第一磁铁34位于起始角度θ位置时，施力组件43产生向下作用力(即，电磁铁432通电)，当第一磁铁34离开起始角度θ位置，电磁铁432断电，杠杆42回到初始位置。位置传感器6可以是霍尔传感器等。

第二实施例

本实施例与第一实施例的不同点仅在于转子结构的不同。如图4所示，在本实施例中，转子3’可包括固定座31’和固定(例如，焊接或螺纹连接)在固定座31’上的8个径向杆件32’。固定座31’固定在主轴2上。相邻径向杆件32’之间间隔45°。每个径向杆件32’末端固定(例如，焊接或螺纹连接)一个第一磁铁34’。

第三实施例

本实施例与第二实施例的不同点仅在于第一磁铁结构的不同。如图5和6所示，在本实施例中，转子3”可包括固定座31”和固定(例如，焊接或螺纹连接)在固定座31”上的8个径向杆件32”。固定座31”固定(例如，焊接或螺纹连接)在主轴2上。相邻径向杆件32”之间间隔45°。第一磁铁34”可滑动地安装在径向杆件32”上。即，第一磁铁34”在转动的过程中，可以沿径向杆件32”滑动，使得转矩增大。

应该理解，第一磁铁34、34’和34”的数量和形状不限于所示实施例。第一磁铁34、34’和34”还可以是球形、半球形、长方体或正方体等。同样地，转子3和杠杆机构4的数量也不限于所示实施例，其可以根据所需输出功率设计。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims

1.一种新型永磁动力机，其特征在于，包括壳体、主轴、多组转子和多个杠杆机构，所述主轴可转动地安装在所述壳体上，多组所述转子沿轴向方向等角度错开固定在所述主轴上，每组所述转子设有多个径向间隔开的第一磁铁，每个所述杠杆机构与每组所述转子一一对应，所述杠杆机构具有位于其支点两侧的施力组件和磁力件，所述磁力件设置在处于起始角度位置的所述第一磁铁的下方并且其之间磁性相斥，所述施力组件产生周期性的向下作用力，使所述磁力件向所述第一磁铁靠近以驱动所述转子转动，进而使所述主轴输出动力。

2.如权利要求1所述的新型永磁动力机，其特征在于，所述转子包括固定座和固定在所述固定座上的多个径向杆件，所述固定座固定在所述主轴上，所述第一磁铁固定在所述径向杆件的末端。

3.如权利要求1所述的新型永磁动力机，其特征在于，所述转子包括固定座和和固定在所述固定座上的多个径向杆件，所述固定座固定在所述主轴上，所述第一磁铁可滑动地安装在所述径向杆件上。

4.如权利要求1所述的新型永磁动力机，其特征在于，所述转子包括固定圆盘、滑杆和滑杆轴套，所述固定圆盘固定在所述主轴上，所述滑杆轴套径向对称地固定在所述固定圆盘的两端侧面上，所述滑杆滑动穿设在所述滑杆轴套上，所述第一磁铁固定在所述滑杆的端部上。

5.如权利要求4所述的新型永磁动力机，其特征在于，所述固定圆盘每侧有两根所述滑杆，两根所述滑杆的两端分别固定有一个所述第一磁铁。

6.如权利要求1-5中任一所述的新型永磁动力机，其特征在于，所述转子与所述主轴之间通过平键、花键或焊接方式固定连接。

7.如权利要求1所述的新型永磁动力机，其特征在于，每组所述转子之间通过中间隔套间隔开。

8.如权利要求1所述的新型永磁动力机，其特征在于，所述磁力件为电磁铁或永久磁铁。

9.如权利要求1所述的新型永磁动力机，其特征在于，所述施力组件包括第二磁铁和电磁铁，所述第二磁铁和所述磁力件分别固定在所述杠杆机构的杠杆的两端上，所述电磁铁固定在所述第二磁铁上方并且其之间磁性相斥。

10.如权利要求9所述的新型永磁动力机，其特征在于，所述第二磁铁与所述支点之间的距离大于所述磁力件与所述支点之间的距离。