專利名稱：永磁液壓發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬永磁能開發(fā)機械領(lǐng)域，具體涉及永磁能利用的永磁發(fā)動機。
背景技術(shù)：
人類生存的地球有兩大恒久性能源，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(fā)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，那么，人類未來能源的最大希望就是永磁能的開發(fā)，第一，通過稀土永磁發(fā)電機和節(jié) 能電動機的研發(fā)成功，永磁能的存在已被證實，第二，全世界釹鐵硼年產(chǎn)量可達15萬噸，可 以滿足永磁能設(shè)備的需求，第三，永磁鐵可以反復充磁使用，人工合成的強磁鐵表面吸力可 以達到自身重量的640倍，現(xiàn)已應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，但作為能源的實用性研究還沒有實質(zhì)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于不穩(wěn)定能源，且開發(fā)成本高。因受資源條件限制，不 能在世界范圍內(nèi)得到均衡發(fā)展和利用，因此，要解決能源問題，必須對永磁能進行深入細致 的研究，找出最好的開發(fā)設(shè)計方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能有效利用永磁能，且構(gòu)造簡單、實用的機械設(shè)備。本發(fā)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(zhuǎn)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(zhuǎn)盤11結(jié)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，并使定子轉(zhuǎn)盤11隔于齒輪箱體6的支撐板22的外面，主動軸9貫穿齒輪箱 蓋10，從動軸15止于齒輪箱蓋10內(nèi)的軸承8 ；主動齒輪7和從動齒輪16嚙合。磁力活塞 3內(nèi)固接有長條磁塊4，定子轉(zhuǎn)盤11內(nèi)固接有方形磁塊12。缸體1內(nèi)置缸套2，缸套2內(nèi)設(shè)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(zhuǎn)盤11結(jié)為一體，定子轉(zhuǎn)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(shè)有轉(zhuǎn)盤插口 18。缸套2上部和下部設(shè)有與缸體1重合的吸入口和輸出口，中部有與缸體1轉(zhuǎn)盤插 口 18重合的開口，缸體1與齒輪箱體6固接后，定子轉(zhuǎn)盤11透過轉(zhuǎn)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(tài)。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(tài)，方形磁塊12的邊長等于或略小于長條磁塊4的寬度。本發(fā)明工作原理根據(jù)實驗證明，在控制磁鐵不翻轉(zhuǎn)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(nèi)，會產(chǎn)生滑動吸引力，從一端滑向另一端，如果控制 方形磁塊12并使其定位旋轉(zhuǎn)，與其對應(yīng)的長條磁塊4便會在滑槽內(nèi)產(chǎn)生活塞式滑動，本發(fā) 明以此原理完成結(jié)構(gòu)設(shè)計后，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(zhuǎn)時，會帶動主動齒輪7和從動 齒輪16上的定子轉(zhuǎn)盤11在轉(zhuǎn)盤插口 18內(nèi)旋轉(zhuǎn)，定子轉(zhuǎn)盤11內(nèi)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 抵消于磁力活塞3內(nèi)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(nèi)進 行往復運動，將液體介質(zhì)吸入或壓出，再通過液壓馬達把能量轉(zhuǎn)化為機械能，因定子轉(zhuǎn)盤11 轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的徑向壓力全部作用于軸承8，因此阻力較小，再加上齒輪傳動等，電機總能耗 約占產(chǎn)能的8%左右，因此本發(fā)明通過較少的能耗可以把永磁能轉(zhuǎn)換利用，能量產(chǎn)出比高出 10倍以上。本發(fā)明利用永磁鐵之間存在的平面滑動吸引力，根據(jù)磁鐵間相互位置變化所產(chǎn)生 的運動規(guī)律和特點，進行科學設(shè)計，通過旋轉(zhuǎn)，將永磁能轉(zhuǎn)換為機械能，由于永磁鐵的吸力 可達到自重的600倍以上，而本發(fā)明所述的磁鐵之間產(chǎn)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，那么它產(chǎn)生的吸引力就 有250公斤，2塊方形磁塊共產(chǎn)生500公斤的力，如果馬達旋轉(zhuǎn)半徑是0. 15米，扭矩可達到 700牛頓.米，如果使馬達轉(zhuǎn)速達到2000轉(zhuǎn)/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(shè)計。單機最大功率可達兆瓦級，也可用多臺設(shè)備與一個 大型馬達組合成機組。

圖1為永磁液壓發(fā)動機總體結(jié)構(gòu)主視2為永磁液壓發(fā)動機總體結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(fā)明大致為對稱結(jié)構(gòu)，由缸體1、缸套2、磁力活塞3、長條磁塊4、定子轉(zhuǎn)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(jīng)如下方式裝配長條磁塊4固接于磁力活塞3，并使單極面(N極或S極)向外，方形磁塊12固接 于定子轉(zhuǎn)盤11，并使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(nèi)；兩個定子轉(zhuǎn)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 并支撐于軸承8 ；然后與主動齒輪7、從動齒輪15固接；定子轉(zhuǎn)盤11置于齒輪箱體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末端止于齒輪箱蓋12的 軸承8內(nèi)，齒輪箱體6與齒輪箱蓋10栓接；齒輪箱體6與缸體1栓接，并使定子轉(zhuǎn)盤11進 入轉(zhuǎn)盤插口 18.本發(fā)明中所有使用的金屬部件必須是不銹鋼、鋁合金等與磁鐵不產(chǎn)生作用的材 料。具體應(yīng)用范圍1.電力領(lǐng)域通過多級設(shè)計，本發(fā)明單機輸出最大功率可設(shè)定在1.5兆瓦左右，可 帶動1.2兆瓦的發(fā)電機，單機占地面積30平方米左右，本發(fā)明易維修，造價低，為同功率風 力發(fā)電機造價的30%。2.交通領(lǐng)域通過液壓蓄能馬達的配合，可設(shè)計成各種型號的發(fā)動機，應(yīng)用于船 舶、火車、汽車、農(nóng)用車和軍工車輛等各種交通工具和功能設(shè)備上。3.機械動力領(lǐng)域可為工程機械、泵類、液壓機機、風機等提供動力，通過調(diào)速電 動機的控制，可調(diào)整到需要的轉(zhuǎn)速。
權(quán)利要求
一種永磁液壓發(fā)動機，其特征在于由缸體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(zhuǎn)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(zhuǎn)盤11結(jié)為一體，定子轉(zhuǎn)盤11隔于齒輪箱體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止于齒輪箱蓋10內(nèi)的軸承8；主動齒輪7和從動齒輪16嚙合。磁力活塞3內(nèi)固接有長條磁塊4，定子轉(zhuǎn)盤11內(nèi)固接有方形磁塊12。
2.按權(quán)利要求1所述的永磁液壓發(fā)動機，其特征在于所述的缸體(1)的缸套(2)內(nèi)設(shè) 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(quán)利要求1所述的永磁液壓發(fā)動機，其特征在于所述的主動軸(9)、從動軸(15) 的一端與定子轉(zhuǎn)盤(11)結(jié)為一體，定子轉(zhuǎn)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(quán)利要求1所述的永磁液壓發(fā)動機，其特征在于所述的缸體(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(shè)有 轉(zhuǎn)盤插口(18)。
5.按權(quán)利要求1所述的永磁液壓發(fā)動機，其特征在于所述的主動齒輪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(tài)，方形磁塊12的邊長等于或略小于長條磁 塊4的寬度。
6.按權(quán)利要求1所述的永磁液壓發(fā)動機，其特征在于所述的磁力活塞(3)上至少有一 個長條磁塊(4)，與其對應(yīng)的也至少有一個定子轉(zhuǎn)盤(11)和一個主動軸(9)。
7.按權(quán)利要求1所述的永磁液壓發(fā)動機，其特征在于所述的缸體(1)與齒輪箱體(6) 固接后，定子轉(zhuǎn)盤(11)透過轉(zhuǎn)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(tài)。
全文摘要
永磁液壓發(fā)動機屬永磁能開發(fā)機械領(lǐng)域，本發(fā)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(nèi)置有缸套，缸套內(nèi)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(shè)有吸入口和輸出口，中部開有轉(zhuǎn)盤插孔；齒輪箱由齒輪箱體和齒輪箱蓋組成，齒輪箱體上設(shè)有支撐板，支撐板上設(shè)有軸承口和軸孔，齒輪箱內(nèi)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(zhuǎn)盤結(jié)為一體，定子轉(zhuǎn)盤內(nèi)嵌有方形磁塊，方形磁塊N極和S極共有面露在外面，主動軸部分貫穿于齒輪箱蓋，從動軸部分止于齒輪箱蓋內(nèi)，定子轉(zhuǎn)盤隔在齒輪箱體支撐板外面，缸體與齒輪箱體固接，定子轉(zhuǎn)盤進入缸體的轉(zhuǎn)盤插口。構(gòu)造簡單、成本低、易制造，可在電力、交通、機械動力等領(lǐng)域廣泛應(yīng)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(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者安明武 申請人:安明武