永磁液壓發動機的製作方法

2023-12-01 08:57:01

專利名稱：永磁液壓發動機的製作方法
技術領域：
本發明屬永磁能開發機械領域，具體涉及永磁能利用的永磁發動機。
背景技術：
人類生存的地球有兩大恆久性能源，一個是太陽能，另一個就是永磁能，太陽能是 表面能源，能源密度較低，開發成本高，受地理和氣候影響較大，不具備替代化石能源的可 能性，那麼，人類未來能源的最大希望就是永磁能的開發，第一，通過稀土永磁發電機和節 能電動機的研發成功，永磁能的存在已被證實，第二，全世界釹鐵硼年產量可達15萬噸，可 以滿足永磁能設備的需求，第三，永磁鐵可以反覆充磁使用，人工合成的強磁鐵表面吸力可 以達到自身重量的640倍，現已應用於諸多領域，但作為能源的實用性研究還沒有實質性 突破，但它卻是最具價值和希望的能源。風能、太陽能和海洋能都屬於不穩定能源，且開發成本高。因受資源條件限制，不 能在世界範圍內得到均衡發展和利用，因此，要解決能源問題，必須對永磁能進行深入細緻 的研究，找出最好的開發設計方案。

發明內容
本發明的目的在於提供一種能有效利用永磁能，且構造簡單、實用的機械設備。本發明主要由缸體1、缸套2、磁力活塞3、長條磁塊4、上缸蓋5、齒輪箱體6、主動 齒輪7、主動軸9、齒輪箱蓋10、定子轉盤11、方形磁塊12、下缸蓋13、從動軸15、從動齒輪 16所組成，其中缸體1分別與上缸蓋5、下缸蓋13和齒輪箱體6固接，缸套2與缸體1緊密 配合，磁力活塞3與缸套2滑動配合，齒輪箱體6與齒輪箱蓋10固接；主動軸9和從動軸 15的一端與定子轉盤11結為一體，主動軸9和從動軸15的中部分別與主動齒輪7和從動 齒輪16固接，並使定子轉盤11隔於齒輪箱體6的支撐板22的外面，主動軸9貫穿齒輪箱 蓋10，從動軸15止於齒輪箱蓋10內的軸承8 ；主動齒輪7和從動齒輪16嚙合。磁力活塞 3內固接有長條磁塊4，定子轉盤11內固接有方形磁塊12。缸體1內置缸套2，缸套2內設有磁力活塞3，磁力活塞3左右嵌有兩個長條磁塊 4，其單極面(N極或S極)裸露在外。主動軸9、從動軸15的一端與定子轉盤11結為一體，定子轉盤11嵌有方形磁塊 12，其N極和S極共有面裸露在外。缸體1上部有吸入口 I 17和輸出口 I 14，下部有吸入口 II 21和輸出口 1120，中 部與齒輪箱組合處設有轉盤插口 18。缸套2上部和下部設有與缸體1重合的吸入口和輸出口，中部有與缸體1轉盤插 口 18重合的開口，缸體1與齒輪箱體6固接後，定子轉盤11透過轉盤插口 18與磁力活塞3上的長 條磁塊4呈稍有空隙的平面重合狀態。主動齒輪7和從動齒輪16嚙合的位置，要滿足兩個方形磁塊12呈鏡像狀態，方形磁塊12的邊長等於或略小於長條磁塊4的寬度。本發明工作原理根據實驗證明，在控制磁鐵不翻轉的條件下，方形磁塊12的N極和S極共有面在 長條磁塊4的單極(N極或S極)面之內，會產生滑動吸引力，從一端滑向另一端，如果控制 方形磁塊12並使其定位旋轉，與其對應的長條磁塊4便會在滑槽內產生活塞式滑動，本發 明以此原理完成結構設計後，用管路將輸出口 I 14和輸出口 II 20與液壓蓄能器的進口連 接，將吸入口 I 17和吸入口 II 21與液壓馬達的輸出口連接，液壓蓄能器的出口與液壓馬 達的進口連接，將主動軸9與電動機連接，當電動機通電旋轉時，會帶動主動齒輪7和從動 齒輪16上的定子轉盤11在轉盤插口 18內旋轉，定子轉盤11內的方形磁塊12因此不斷改 變磁場方向，兩個長條磁塊4受到不同方向引力的作用，可分解為兩個相等的橫向的分力 抵消於磁力活塞3內部，同時分解為兩個相等的縱向的分力帶動磁力活塞3在液壓缸內進 行往復運動，將液體介質吸入或壓出，再通過液壓馬達把能量轉化為機械能，因定子轉盤11 轉動時產生的徑向壓力全部作用於軸承8，因此阻力較小，再加上齒輪傳動等，電機總能耗 約佔產能的8%左右，因此本發明通過較少的能耗可以把永磁能轉換利用，能量產出比高出 10倍以上。本發明利用永磁鐵之間存在的平面滑動吸引力，根據磁鐵間相互位置變化所產生 的運動規律和特點，進行科學設計，通過旋轉，將永磁能轉換為機械能，由於永磁鐵的吸力 可達到自重的600倍以上，而本發明所述的磁鐵之間產生的縱向引力是自重的100倍左右， 作用力的大小以方形磁塊為基準，如果一個方形磁塊重2. 5公斤，那麼它產生的吸引力就 有250公斤，2塊方形磁塊共產生500公斤的力，如果馬達旋轉半徑是0. 15米，扭矩可達到 700牛頓.米，如果使馬達轉速達到2000轉/分，去掉耗能部分，輸出功率可達145千瓦左 右，如果按此原理進行多極組合性設計。單機最大功率可達兆瓦級，也可用多臺設備與一個 大型馬達組合成機組。

圖1為永磁液壓發動機總體結構主視2為永磁液壓發動機總體結構俯視3為缸體1的主視4為齒輪箱體6的主視圖其中1.缸體 2.缸套 3.磁力活塞 4.長條磁塊 5.上缸蓋 6.齒輪箱體 7.主動齒輪8.軸承9.主動軸10.齒輪箱蓋11.定子轉盤12.方形磁塊13.下 缸蓋 14.輸出口 I 15.從動軸 16.從動齒輪 17.吸入口 I 18.轉盤插口 19栓孔 I 20.輸出口 II 21.吸入口 II 22.支撐板23.軸孔24.栓孔II
具體實施例方式本發明大致為對稱結構，由缸體1、缸套2、磁力活塞3、長條磁塊4、定子轉盤11、方 形磁塊12、齒輪箱體6、主動齒輪7、主動軸9、從動軸15、從動齒輪16、上缸蓋5、下缸蓋13 和齒輪箱蓋10組成，經如下方式裝配長條磁塊4固接於磁力活塞3，並使單極面(N極或S極)向外，方形磁塊12固接 於定子轉盤11，並使N極和S極共有面向外。缸套2置入缸體1，磁力活塞3置入缸套2，上缸蓋5、下缸蓋13分別與缸體1栓
4接；將軸承8分別裝入齒輪箱體6的支撐板22和齒輪箱蓋10內；兩個定子轉盤11分別與 主動軸9、從動軸15焊接為一體；主動軸9、從動軸15穿過齒輪箱體6支撐板22的軸孔23 並支撐於軸承8 ；然後與主動齒輪7、從動齒輪15固接；定子轉盤11置於齒輪箱體6的支撐 板22外面，主動軸9末端通過軸承8穿過齒輪箱蓋12，從動軸15末端止於齒輪箱蓋12的 軸承8內，齒輪箱體6與齒輪箱蓋10栓接；齒輪箱體6與缸體1栓接，並使定子轉盤11進 入轉盤插口 18.本發明中所有使用的金屬部件必須是不鏽鋼、鋁合金等與磁鐵不產生作用的材 料。具體應用範圍1.電力領域通過多級設計，本發明單機輸出最大功率可設定在1.5兆瓦左右，可 帶動1.2兆瓦的發電機，單機佔地面積30平方米左右，本發明易維修，造價低，為同功率風 力發電機造價的30%。2.交通領域通過液壓蓄能馬達的配合，可設計成各種型號的發動機，應用於船 舶、火車、汽車、農用車和軍工車輛等各種交通工具和功能設備上。3.機械動力領域可為工程機械、泵類、液壓機機、風機等提供動力，通過調速電 動機的控制，可調整到需要的轉速。
權利要求
一種永磁液壓發動機，其特徵在於由缸體1、缸套2、上缸蓋5、下缸蓋13、磁力活塞3、長條磁塊4、齒輪箱體6、齒輪箱蓋10、定子轉盤11、方形磁塊12、主動軸9、從動軸15、主動齒輪7、從動齒輪16所組成，其中缸體1分別與上缸蓋5、下缸蓋13和齒輪箱體6固接，缸套2與缸體1緊密配合，磁力活塞3與缸套2滑動配合，齒輪箱體6與齒輪箱蓋10固接；主動軸9和從動軸15的一端與定子轉盤11結為一體，定子轉盤11隔於齒輪箱體6的支撐板22的外面，主動軸9和從動軸15的中部分別與主動齒輪7和從動齒輪16固接，主動軸9貫穿齒輪箱蓋10，從動軸15止於齒輪箱蓋10內的軸承8；主動齒輪7和從動齒輪16嚙合。磁力活塞3內固接有長條磁塊4，定子轉盤11內固接有方形磁塊12。
2.按權利要求1所述的永磁液壓發動機，其特徵在於所述的缸體(1)的缸套(2)內設 有的磁力活塞(3)，左右嵌有兩個長條磁塊(4)，其單極面(N極或S極)裸露在外。
3.按權利要求1所述的永磁液壓發動機，其特徵在於所述的主動軸(9)、從動軸(15) 的一端與定子轉盤(11)結為一體，定子轉盤(11)嵌有方形磁塊(12)，其N極和S極共有面 裸露在外。
4.按權利要求1所述的永磁液壓發動機，其特徵在於所述的缸體(1)上部有吸入口 I (17)和輸出口 I (14)，下部有吸入口 II (21)和輸出口 II (20)，其中部與齒輪箱組合處設有 轉盤插口(18)。
5.按權利要求1所述的永磁液壓發動機，其特徵在於所述的主動齒輪7和從動齒輪16 嚙合的位置，要滿足兩個方形磁塊12呈鏡像狀態，方形磁塊12的邊長等於或略小於長條磁 塊4的寬度。
6.按權利要求1所述的永磁液壓發動機，其特徵在於所述的磁力活塞(3)上至少有一 個長條磁塊(4)，與其對應的也至少有一個定子轉盤(11)和一個主動軸(9)。
7.按權利要求1所述的永磁液壓發動機，其特徵在於所述的缸體(1)與齒輪箱體(6) 固接後，定子轉盤(11)透過轉盤插口(18)與磁力活塞(3)上的長條磁塊(4)呈稍有空隙 的平面重合狀態。
全文摘要
永磁液壓發動機屬永磁能開發機械領域，本發明主要由缸體與齒輪箱兩部分組成，缸體與兩個缸蓋固接，缸體內置有缸套，缸套內置有磁力活塞，磁力活塞上分左右嵌有兩個長條磁塊，缸體和缸套的上部和下部均設有吸入口和輸出口，中部開有轉盤插孔；齒輪箱由齒輪箱體和齒輪箱蓋組成，齒輪箱體上設有支撐板，支撐板上設有軸承口和軸孔，齒輪箱內有一個主動齒輪與一個從動齒輪嚙合，兩個齒輪分別固接在主動軸和從動軸上，主動軸和從動軸的一端與定子轉盤結為一體，定子轉盤內嵌有方形磁塊，方形磁塊N極和S極共有面露在外面，主動軸部分貫穿於齒輪箱蓋，從動軸部分止於齒輪箱蓋內，定子轉盤隔在齒輪箱體支撐板外面，缸體與齒輪箱體固接，定子轉盤進入缸體的轉盤插口。構造簡單、成本低、易製造，可在電力、交通、機械動力等領域廣泛應用。
文檔編號H02N11/00GK101867333SQ201010157769
公開日2010年10月20日 申請日期2010年4月28日 優先權日2010年4月28日
發明者安明武 申請人:安明武