专利名称：利用重力能和磁能保持力矩失衡状态的节能增力机械装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及动力机械，具体地是一种利用重力场能和磁能保持力矩失衡状态的节能增力机械装置。
机械传动必需有动力输入才能做功，现在普遍使用的动力源有电、核，燃油、燃煤，水力、风力，人力、畜力等，遵守能量守恒原理，输入功等于输出功，其中，水力能源包含动能和势能，而势能原自地球引力场能。将地球引力场能用于作为动力源有广泛的发展前景。
本发明的目的是提供一种节能增力机械装置，保持力矩失衡状态，产生附加力矩从而提供一种节能增力机械装置，利用地球重力场能量和磁能结合使机械传动获得增力，达到传动省力，节能的效果。
本发明的目的是这样实现的一种利用重力场能和磁能实现力矩失衡的节能增力机械装置，安装在动力机械的水平传动轴上，其构造包括一转动件，由轮毂，转杆所组成，轮毂固定装在水平传动轴上，轮毂上有若干对径向伸出的转杆，各转杆等分圆周，等长，每对转杆互距180°，其中心线过传动轴中心沿对称方向伸出，所述转杆可以分布在垂直传动轴的若干回转面上，每个回转面的转杆位于同一平面上，相邻两平面上的转杆位置对称，每支转杆上有供磁铁滑块移动的定向滑道；若干磁铁滑块，其数量与转杆数量相应，安装在转杆上而可沿转杆中心径向滑动，各磁铁滑块沿径向向外的极性相同，沿径向向内的极性也相同；一环形导轨，沿与地面垂直的过转轴中心的中心线分为左右两部分，当转动件沿顺时针方向旋转时，中心垂线的右半部为以R为半径的整半圆，中心垂线的左半部为短轴半径小于R的椭圆，中心垂线的右半部分导轨由过转轴中心的水平线分为各占圆周四分之一的上下两部分，该上部分导轨只有内轨，用无磁性材料制成，该下部分导轨可以不设置，所述左半部椭圆导轨按过转轴中心的水平线分为各占圆周四分之一的上下两部分，该上部分导轨只有内轨，由磁性材料制成，且内轨外侧面的磁性与磁铁滑块的内侧面极性相同，所述左半导轨下部分导轨只有外轨，由磁性材料制成，且外轨内侧面的磁性与磁铁滑块外侧面的极性相同，即磁性滑块与上下导轨的磁铁均保持在同性排斥的工作状态。
本发明的目的还可通过以下措施实现所述磁铁滑块的滑轮安装在相邻两回转面对称的转杆的滑槽中，与其相配的转动件的转杆，其横截面呈中空T形，相邻两回转面的转杆的T型槽开口相对，所述磁铁滑块横向中心两端有外伸轴颈，轴端各装有一个滑轮，该滑轮装入转杆的T形槽内，与T形槽入口处相配的轴颈横截面有扁平轴肩与T形槽入口宽度尺寸相应，而可限制磁铁滑块只能移动不能转动，从而保持在转杆转动时磁铁滑块的内、外极性不变，所述转杆的T形槽端部有封口板而可防止磁铁滑块掉出该T形槽。与之相配的环形导轨，其右半整圆导轨的上部分导轨只有外轨，其磁性与磁铁滑块的向外极性相反，以异性磁极吸力而使磁铁滑块保持在转杆顶端位置。该下部分导轨可以不设置，所述左半部椭圆导轨按过转轴中心的水平线分为各占圆周四分之一的上下两部分，该上部分导轨只有外轨，由磁性材料制成，且外轨内侧面的磁性与磁铁滑块的内侧面极性相反，即磁性滑块与该上导轨保持在异性相吸的工作状态。所述左半导轨下部分导轨只有外轨，由磁性材料制成，且外轨内侧面的磁性与磁铁滑块外侧面的极性相同，即磁性滑块与该下导轨的磁铁保持在同性排斥的工作状态。
所述环形导轨的接头处设置有斜面以利于入轨。
所述磁铁滑块两端轴颈上的滑轮内装有滚动轴承。
所述磁铁滑块的磁铁及椭圆形导轨的磁铁均为永久磁块。
本发明的工作原理在中心线通过水平传动轴心的互成180度的左、右两支转杆上各装有一等重的磁铁滑块，磁铁滑块重心距传动轴心的距离为其转动力臂，当两磁铁滑块力臂相等时，两磁铁滑块受地球引力场作用产生的旋转力矩等值反向，因而处于平衡状态，本发明由于设置了左半圈的椭圆导轨，导轨上设有永久磁铁，利用该导轨磁铁的极性与磁铁滑块的极性相异或相同，在传动轴驱动转杆及磁铁滑块转动时，通过椭圆导轨的磁铁滑块在轨道磁铁的的磁力作用下沿转杆滑道移动，在椭圆导轨前四分之一圈时，力臂逐渐缩小至一极限值，在转至椭圆导轨后四分之一圈时，力臂逐渐放大至与右边圆孤导轨接轨，当滑动磁铁在椭圆导轨上转动时，成180度的转杆两端的磁铁滑块均处于上升时力臂短，下降时力臂长，即上升时转动矩小，下降时传动力矩大，形成失衡状态，这种不平衡状态在转动过程中始终存在，从而形成始终存在的转动力矩，该力矩对传动轴的转动形成附加的转矩，从而起到增力的效果，上面所述的产生附加转动力矩的作用是由地球引力场的向下引力和导轨磁场的互斥推力或吸力的联合作用产生的，遵守能量守恒原理。
本发明有以下有益的效果1、地球重力场是取之不竭的动力泉源，利用重力场能做功是开发能源的方向，本发明在探讨性的道路上迈出了第一步。
2、安装本发明增力装置的动力机械，在不改变输出功率的前题下可以减少输入，节约能源。
3、适用范围广泛，可应用于各种机械传动装置，特别是例如发电等大功率的动力装置。
现以较佳实施例结合附图进行说明
图1是本发明的工作原理图。
图2是图1中一种转杆实施例的构造图，为图1的A-A视图。
图3是图2的B-B剖截示图。
图4是与图2转杆相应的导轨的构造图。
图5是图1中另一种转杆实施例的构造图，为图1的A-A视图。
图6是图5的C-C剖截视图。
图7是与图5转杆相应的导轨构造图。
本发明的利用重力场能和磁保持力矩失衡状态的节能增力机械装置，安装在动力机械的水平传动轴上，其构造包括一转动件，由轮毂2，转杆3所组成，轮毂固定装在水平传动轴1上，轮毂2上有若干对径向伸出的转杆3，各转杆等分圆周，等长，每对转杆互距180°，其中心线过传动轴中心沿对称方向伸出，所述转杆可以分布在垂直传动轴的若干回转面4上，每个回转面的转杆位于同一平面上，相邻两平面上的转杆位置对称，每支转杆3上有供磁铁滑块5移动的定向的滑道；此处所说定向是指磁铁滑块在转杆上滑动的过程中只有经向移动而没有转动，始终保持其内、外极性不变。
若干磁铁滑块5，其数量与转杆数量相应，安装在转杆上而可沿转杆中心径向滑动，各磁铁滑块沿径向向外的极性相同，例如极为N沿径向向内的极性也相同，例如均为S。
一环形导轨6，沿与地面垂直的过转轴中心的中心线7分为左右两部分，当转动件沿顺时针方向旋转时，中心垂线的右半部61为以R为半径的整半圆，中心垂线7的左半部62为短轴半径小于R的椭圆，中心垂线的右半部分导轨由过转轴中心的水平线分为各占圆周四分之一的上下两部分，该环形导轨的构造与磁铁滑块5在转杆滑轨上的连接方式相应。
实施例一见图2、图3、图4，磁铁滑块5的矩形孔套装在矩形截面的转杆3上而可沿转杆径向滑动。与之相应的环形导轨的右上部分导轨只有内轨63，用无磁性材料制成，该下部分导轨可以不设置，所述左半部椭圆导轨按过转轴中心的水平线8分为各占圆周四分之一的上下两部分，该上部分导轨只有内轨64，由磁性材料制成，且内轨外侧面的磁性例如为S与磁铁滑块的内侧面极性S相同，所述左半导轨下部分导轨只有外轨65，由磁性材料制成，且外轨内侧面的磁性例如为N与磁铁滑块外侧面的极性N相同，即磁性滑块与上下导轨的磁铁均保持在同性排斥的工作状态。
所述磁铁滑块及转杆可以单独设置于一个回转面内，也可有若干组并列设置于若干回转面内，圆2为两组并列的实施例。
实施列二见图5、图6、图7，所述磁铁滑块以滑轮52安装在相邻两回转面对称的转杆的滑槽31中，与其相配的转动件的转杆，其横截面呈中空T形，相邻两回转面的T形，槽开口相对，所述磁铁滑块5横向中心两端有外伸轴颈51，轴端各装有一个滑轮52，该滑轮装入转杆的T形槽内，与T形槽入口处相配的轴颈53横截面有扁平轴肩与T形槽入口宽度尺寸相应，而可限制磁铁滑块只能移动不能转动，从而保持在转杆转动时磁铁滑块的内、外极性不变，所述转杆的T形槽端部有封口板32而可防止磁铁滑块掉出该T形槽，与之相配的环形导轨见图7，其右半整圆导轨的上部分导轨只有外轨66，其磁性与磁铁滑块的向外极性相反，例如内面权性为S以异性磁极吸力而使磁铁滑块保持在转杆顶端位置。该下部分导轨可以不设置，所述左半部椭圆导轨按过转轴中心的水平线8分为各占圆周四分之一的上下两部分，该上部分导轨只有外轨67，由磁性材料制成，且外轨内侧面的磁性S与磁铁滑块的外侧面极性N相反，即磁性滑块与该上导轨保持在异性相吸的工作状态。所述左半导轨65下部分导轨只有外轨，由磁性材料制成，且外轨内侧面的磁性N与磁铁滑块外侧面的极性相同，即磁性滑块与该下导轨的磁铁保持在同性排斥的工作状态，图7为两组磁铁滑块并列的实施例。
实施时所述环形导轨的接头处设置有斜面68以利于入轨。
为了减少摩擦阻力，实施时所述磁铁滑块两端轴颈上的滑轮内装有滚动轴承。
所述磁铁滑块的磁铁及椭圆形导轨的磁铁均为永久磁块，也可采用电磁铁。
权利要求
1.一种利用重力能和磁能保持力矩失衡状态的节能增力机械装置，安装在动力机械的水平传动轴上，其特征在于其构造包括一转动件，由轮毂，转杆所组成，轮毂固定装在水平传动轴上，轮毂上有若干对径向伸出的转杆，各转杆等分圆周，等长，每对转杆互距180°，其中心线过传动轴中心沿对称方向伸出，所述转杆可以分布在垂直传动轴的若干回转面上，每个回转面的转杆位于同一平面上，相邻两平面上的转杆位置对称，每支转杆上有供磁铁滑块移动的定向滑道；若干磁铁滑块，其数量与转杆数量相应，安装在转杆上而可沿转杆中心线径向滑动，各磁铁滑块沿径向向外的极性相同，沿径向向内的极性也相同；一环形导轨，沿与地面垂直的过转轴中心的中心线分为左右两部分，当转动件沿顺时针方向旋转时，中心垂线的右半部为以R为半径的整半圆，中心垂线的左半部为短轴半径小于R的椭圆，中心垂线的右半部分导轨由过转轴中心的水平线分为各占圆周四分之一的上下两部分，该上部分导轨只有内轨，用无磁性材料制成，该下部分导轨可以不设置，所述左半部椭圆导轨按过转轴中心的水平线分为各占圆周四分之一的上下两部分，该上部分导轨只有内轨，由磁性材料制成，且内轨外侧面的磁性与磁铁滑块的内侧面极性相同，所述左半导轨下部分导轨只有外轨，由磁性材料制成，且外轨内侧面的磁性与磁铁滑块外侧面的极性相同，即磁性滑块与上下导轨的磁铁均保持在同性排斥的工作状态。
2.如权利要求1所述的利用重力能和磁能保持力矩失衡状态的节能增力机械装置，其特征在于所述磁铁滑块以滑轮安装在相邻两回转面对称的转杆的滑槽中，与其相配的转动件的转杆，其横截面呈中空T形，相邻两回转面的转杆T形槽开口相对，所述磁铁滑块横向中心两端有外伸轴颈，轴端各装有一个滑轮，该滑轮装入转杆的T形槽内，与T形槽入口处相配的轴颈横截面有扁平轴肩与T形槽入口宽度尺寸相应，而可限制磁铁滑块只能移动不能转动，从而保持在转杆转动时磁铁滑块的内、外极性不变，所述转杆的T形槽端部有封口板而可防止磁铁滑块掉出该T形槽，与之相配的环形导轨，其右半整圆导轨的上部分导轨只有外轨，其磁性与磁铁滑块的向外极性相反，以异性磁极吸力而使磁铁滑块保持在转杆顶端位置，该下部分导轨可以不设置，所述左半部椭圆导轨按过转轴中心的水平线分为各占圆周四分之一的上下两部分，该上部分导轨只有外轨，由磁性材料制成，且外轨内侧面的磁性与磁铁滑块的内侧面极性相反，即磁性滑块与该上导轨保持在异性相吸的工作状态，所述左半导轨下部分导轨只有外轨，由磁性材料制成，且外轨内侧面的磁性与磁铁滑块外侧面的极性相同，即磁性滑块与该下导轨的磁铁保持在同性排斥的工作状态。
3.如权利要求1所述的利用重力能和磁能保持力矩失衡状态的节能增力机械装置，其特征在于在所述环形导轨的接头处设置有斜面以利于入轨。
4.如权利要求1所述的利用重力能和磁能保持力矩失衡状态的节能增力机械装置，其特征在于所述磁铁滑块两端轴颈上的滑轮内装有滚动轴承。
5.如权利要求1所述的利用重力能和磁能保持力矩失衡状态的节能增力机械装置，其特征在于所述磁铁滑块的磁铁及椭圆形导轨的磁铁均为永久磁块。
全文摘要
一种利用重力能和磁能保持力矩失衡状态的节能增力机械装置,安装在水平传动轴上,其构造包括一转动件,其轮毂上有若干径向伸出的转杆,若干磁铁滑块定向装在转杆的滑道中,一环形导轨,沿与地面垂直的中心线分为左右两部分,右半部为以R为半径的整半圆,左半部为短轴半径小于R的椭圆,利用导轨磁铁侧面的极性与磁铁滑块侧面的极性相异或相同,使磁铁滑块沿非整圆环形导轨运动,始终保持力矩失衡状态从而产生附加力矩,本发明具有节约能源,适用范围广的优点。
文档编号F03G7/00GK1174290SQ9610919
公开日1998年2月25日 申请日期1996年8月19日 优先权日1996年8月19日
发明者张成学, 赵建理 申请人:张成学