专利名称：一种异极对接的多段式永磁能发生装置及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能源、动力系统，特别是将永磁能转化为机械能的一种异极对接的多段式永磁能发生装置及动力运动方式转换和输出的系统。
背景技术：
人类现在利用的能源主要有石油、水力、风电、太阳能等，成本高、环境污染严重。现有技术本人申请的“磁力能量放大器”、“永磁能原动机”、“流体传动的磁力机”寸。本发明是在设计产品的过程中发现将多段磁瓦接驳成一段较长的磁瓦时，S极与 N极对接比同极对接更容易，因此在多段式永磁能发生装置中，相邻的两段以异极对接，利用异极相吸的特性，使装配工作变得更简单及节省成本。
发明内容
本发明是这样实现的一种异极对接的多段式永磁能发生装置，主要由转子(3)、 摇杆G)、两段或两段以上的磁环(1)和两段或两段以上的磁铁( 组成，其特征是转子四周设有两段或两段以上由8个或8个以上S极和N极相间排列的磁铁组成的磁环，相邻的两段磁环异极对接，而且磁环上磁铁的数量是4或6的公倍数；4条或4条以上的摇杆上各设有两段或两段以上的磁铁，相邻的两段磁铁异极对接；摇杆上的磁铁对称或平均分布在转子的周围，而且磁铁的数量是2的公倍数，其中，有一半磁铁的S极向外、N极向轴排列， 另有一半的磁铁的N极向外、S极向轴排列；摇杆上的磁铁与转子上的磁环相对而设且绕轴对称或平均分布。永磁能发生装置产生的机械往复摆动的动力通过流体传动系统或棘轮机构转换成机械旋转运动或机械往复运动的动力输出。流体传动系统主要由管道(14、14. 1)、能将机械往复运动的动力转换成流体直流循环运动或流体往复运动动力的摆动压缸和能将流体直流循环运动或流体往复运动动力转换成机械旋转运动或机械往复运动动力的流体马达或活塞压缸组成。摆动压缸包括能将一个机械往复运动的动力转换成流体直流循环运动或流体往复运动动力的叶片式或齿轮齿条活塞式或双齿轮齿条活塞式或柱塞式或双螺旋式摆动压缸和能将4个或4个以上机械往复运动的动力转换成流体直流循环运动或流体往复运动动力的叶片式或齿轮齿条活塞式或双齿轮齿条活塞式或柱塞式或双螺旋式摆动压缸。棘轮机构包括能将一个或多个机械往复运动的动力转换成机械旋转运动动力的啮合式棘轮机构或摩擦式棘轮机构；啮合式棘轮机构为外棘齿或内棘齿棘轮机构，齿形为三角形齿或矩形齿；啮合式棘轮机构为单动式或双动式棘轮机构；摩擦式棘轮机构为偏心楔块式棘轮机构或滚子楔紧式棘轮机构。异极对接的多段式永磁能发生装置有一条输出轴或多条输出轴。当输出轴为多条时，由永磁能发生装置产生的多个往复摆动的动力通过可以将多个机械往复运动动力转换成流体传动动力的摆动压缸或可以将多个机械往复运动动力转换成机械旋转运动动力的棘轮机构输出。由永磁能发生装置产生的多个往复摆动的动力可以通过联动齿轮(9)集中于一条输出轴，再通过能将一个机械往复运动动力换成流体传动动力的摆动压缸或能将一个机械往复运动动力转换成机械旋转运动动力的棘轮机构输出。联动齿轮设在摇杆上，联动齿轮数与摇杆的数量相同，也是偶数，相邻的联动齿轮相互啮合，相邻的联动齿轮摆动(旋转)的方向必须相反。因此如果采用联动齿轮，相邻的摇杆磁铁必须S极与N极相间排列，以使相邻的摇杆摆动的方向相反。当永磁能发生装置的尺寸较大时，为了减小联动齿轮的尺寸，可以在相邻的联动齿轮之间加入椭轮，椭轮的数量与联动齿轮的数量相同。由于联动齿轮摆动的角度较小(约12度左右)，因此联动齿轮与摆动压缸或棘轮机构之间通过一个或一个以上的中间齿轮(10)传递动力，以放大摆动件的摆动角度。转子上的一段磁环由8个或8个以上的S极和N极相间而设的磁铁组成，而且磁铁的数量是4或6的公倍数，如12个、16个、18个、20个等等。摇杆磁铁的数量是2的公倍数，如4、6、8、10等等。当永磁能发生装置通过多条输出轴输出动力时，与一段磁环相对应的各摇杆上的磁铁的S极和N极既可以相间排列，也可以所有S极与所有N极的磁铁分列在轴的两侧，只要求向轴排列的S极与N极的数量相同且绕轴对称或平均分布就可以了。 磁铁的S极和N极的排列方式有S-N-S-N或S-S-N-N或S-S-S-N-N-N或S-S-N-S-N-N或 S-S-N-S-N-N-S-N 等多种方式。所述摇杆上的磁铁为弧形永磁铁，转子上的磁环是由8个或8个以上弧形永磁铁组成的圆形磁环；或者，摇杆上的磁铁为直条形永磁铁，转子上的磁环是由8个或8个以上直条形永磁铁组成的多边形磁环，如正八边形、正12边形等。摇杆磁铁设在外层、转子及磁环设在内层，或者，磁环设在外层、摇杆磁铁设在内层。所述流体为液体或气体，所述摆动压缸为液压缸或气压缸，所述流体马达为液压马达或气压马达。多段式永磁能发生装置的应用举例例一一种齿轮联动式棘轮机构磁力机，主要包括起动机(27)、异极对接的多段式永磁能发生装置、联动齿轮、中间齿轮、双动啮合式棘轮机构(20、21)、超越离合器和联动机构。原始动力由起动机从输入轴( 输入异极对接的多段式永磁能发生装置，转子转动时，摇杆上的磁铁与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，对摇杆产生往复摆动的角动力，通过联动齿轮、中间齿轮、棘轮机构和超越离合器将摇杆往复摆动的动力转换成机械旋转运动的动力，一方面向终端输出工作动力，另一方面，通过联动机构将部分动力输送回输入轴和转子，以维持机器的持续运转。联动机构主要由中间传动轴(23)、输出轴齿轮(30)、中间传动轴齿轮0 、传动带(25)、中间传动轴主动带轮04)和输入轴从动带轮06)组成。中间传动轴齿轮与输出轴齿轮啮合；联中间传动轴主动带轮与输入轴从动带轮之间设有一条传动带，传动带用张紧轮张紧。例二 一种齿轮联动式流体传动的磁力机，主要包括电动机(15)、异极对接的多段式永磁能发生装置、联动齿轮(9)、中间齿轮(10)、齿轮齿条活塞式摆动压缸(11)和流体马达(13)。摆动压缸是一种能将一个机械往复摆动的动力转换成流体直流循环运动动力的齿轮齿条活塞式摆动压缸，摆动压缸的两端设有三通阀，通过管道分别与流体马达的出口和入口连接。原始动力由带有蓄电池(16)的电动机从输入轴输入异极对接的多段式永磁能发生装置，转子转动时，摇杆上的磁铁与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，对摇杆产生往复摆动的角动力，通过联动齿轮、中间齿轮和摆动压缸转换成流体直流循环运动的动力， 并带动流体马达向终端输出机械旋转运动的动力。机器输出的部份能量被转化为电能输送回蓄电池或直接输送给电动机，以维持机器的持续运转。摆动压缸内设有缓冲装置，以防摆动件与缸体相互碰撞。缓冲装置是利用摆动件移动到接近终点时，将摆动件和缸体之间的一部分流体封住，迫使流体从小孔或缝隙中挤出，从而产生很大的阻力，使工作部件制动，避免摆动件和缸体的相互碰撞。在实际应用中，液压系统或气压系统往往还有很多相关的部件及技术需要用上， 如压力表、过滤器等等，由于流体转动的技术比较成熟，所以不再赘述。摆动压缸与流体马达之间的管道上设有流量控制阀(17)，通过控制管道的过流截面，可以实现对机器的运转速度进行弹性控制，这对于交通工具的发动机来说，是一种理想的控制方式。启动机器需要先将流量控制阀打开，而关闭流量控制阀则可使机器停止运转。
图1为本发明第一实施例结构示意图。图2为三段式永磁能发生装置磁铁及磁环排列示意图。图3为联动齿轮示意图。图4为本发明第二实施例结构示意图。图5为本发明第三实施例结构示意图。图6为本发明第四实施例结构示意图。图7为一种柱塞式摆动压缸示意图。图8为本发明第五实施例结构示意图。图9为本发明第六实施例结构示意图。图10为一种柱塞式摆动压缸示意图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。第一实施例参见图1，一种异极对接的三段式永磁能发生装置，主要由上段磁环(1)、上段磁铁(2)、中段磁环(1.1)、中段磁铁(2. 1)、下段磁环(1.2)、下段磁环(2. 2)、转子(3)、摇杆 (4)、输入轴(5)、输出轴(6)、机架(7)、轴承(8)、联动齿轮(9)和中间齿轮(10)组成。转子四周设有上、中、下三段由8个或8个以上S极和N极相间排列的磁铁组成的磁环，上、下两段磁环与中段磁环异极对接；4条摇杆上各设有上、中、下三段磁铁，上、下两段磁铁与中段磁铁异极对接；摇杆及摇杆上的磁铁平均分布在转子的周围，与同一段磁环相对的摇杆磁铁S极和N极相间排列；摇杆上的磁铁与转子上的磁环相对而设且绕轴平均分布。输入轴与转子固定连接。4条摇杆上各设有一个联动齿轮，相邻的联动齿轮相互啮合。中间齿轮由一个大齿轮和一个小齿轮组成，大齿轮设在4条摇杆中的一条摇杆上，小齿轮设在输出输上。摇杆、输入轴和输出轴通过轴承定位于机架。图2为三段式异极对接的永磁能发生装置各段磁铁和磁环排列示意图。图3为4个联动齿轮，相邻的联动齿轮相互啮合的示意图。第二实施例参见图4，一种异极对接的三段式永磁能发生装置，主要由上段磁环(1)、上段磁铁(2)、中段磁环(1.1)、中段磁铁(2. 1)、下段磁环(1.2)、下段磁环(2. 2)、转子(3)、摇杆 G)、输入轴(5)、输出轴(6)、机架(7)、轴承(8)组成。输出轴有4条，分别与4条摇杆设在一起。其余未述部份同第一实施例，不再重复。第三实施例参见图5，一种齿轮联动式流体传动的磁力机，主要包括电动机(15)、蓄电池 (16)、异极对接的三段式永磁能发生装置、输入轴(5)、输出轴(6)、机架(7)、轴承(8)、联动齿轮(9)、中间齿轮(10)、齿轮齿条活塞式摆动压缸(11)、流体马达(1 。摆动压缸是一种能将一个机械往复摆动的动力转换成流体直流循环运动动力的齿轮齿条活塞式摆动压缸， 摆动压缸的两端设有三通阀(12)，三通阀出口通过管道(14)与流体马达的入口连接，三通阀入口通过管道(14.1)与流体马达的出口连接。原始动力由带有蓄电池的电动机从输入轴输入异极对接的多段式永磁能发生装置，转子转动时，摇杆上的磁铁与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，对摇杆产生往复摆动的角动力，通过联动齿轮、中间齿轮和摆动压缸转换成流体直流循环运动的动力，并带动流体马达向终端输出机械旋转运动的动力。机器输出的部份能量被转化为电能输送回蓄电池或直接输送给电动机，以维持机器的持续运转。 其余未述部份同第一实施例，不再重复。第四实施例参见图6，一种有4个柱塞式摆动压缸的流体传动磁力机，主要包括电动机(15)、 蓄电池(16)、异极对接的三段式永磁能发生装置、管道(14、14. 1)输入轴(5)、输出轴(6)、 机架(7)、柱塞式摆动压缸(18)、超越离合器(19)和流体马达(1 。柱塞式摆动压缸是一种能将一个机械往复摆动的动力转换成流体直流循环运动动力的摆动压缸。柱塞式摆动压缸有4个，分别与永磁能发生装置的4条输出轴连接。4个柱塞式摆动压缸的出口通过并联的管道与流体马达的入口连接，4个柱塞式摆动压缸的入口通过并联的管道与流体马达的出口连接。原始动力由带有蓄电池的电动机从输入轴输入异极对接的多段式永磁能发生装置，转子转动时，摇杆上的磁铁与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，对摇杆产生往复摆动的角动力，通过4个柱塞式摆动压缸转换成流体脉冲式直流循环运动的动力，通过流体马达和超越离合器向终端输出机械旋转运动的动力。图7为一种能将一个机械往复摆动的动力转换成流体直流循环运动动力的柱塞式摆动压缸结构示意图。其余未述部份同第一和第二实施例，不再重复。第五实施例参见图8，一种齿轮联动式棘轮机构磁力机，主要包括起动机(27)、异极对接的三段式永磁能发生装置、联动齿轮(9)、中间齿轮(10)、输入轴( 、输出轴(6)、机架(7)、双动式棘爪机构00)、棘轮、超越离合器和联动机构。联动机构主要由中间传动轴03)、输出轴齿轮(30)、中间传动轴齿轮(22)、传动带(25)、中间传动轴主动带轮04)和输入轴从动带轮06)组成。中间传动轴齿轮与输出轴齿轮啮合；联中间传动轴主动带轮与输入轴从动带轮之间设有一条传动带，传动带用张紧轮张紧。起动机齿轮08)与输入轴齿轮09) 啮合。原始动力由起动机从输入轴输入异极对接的三段式永磁能发生装置，转子转动时，摇杆上的磁铁与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，对摇杆产生往复摆动的角动力，通过联动齿轮、中间齿轮、棘轮机构和超越离合器将摇杆往复摆动的动力转换成机械旋转运动的动力，一方面向终端输出工作动力，另一方面，通过联动机构将部分动力输送回输入轴和转子，以维持机器的持续运转。其余未述部份同第一实施例，不再重复。第六实施例参见图9，一种有1个柱塞式摆动压缸的流体传动磁力机，主要包括电动机(15)、 蓄电池(16)、异极对接的三段式永磁能发生装置、管道(14、14. 1)输入轴(5)、输出轴(6)、 机架(7)、柱塞式摆动压缸(31)和流体马达(13)。柱塞式摆动压缸是一种能将4个机械往复摆动的动力转换成流体直流循环运动动力的摆动压缸。摆动压缸的入口设在压缸的中间，通过管道(14. 1)与流体马达的出口连接，摆动压缸的四周的4个并联的出口通过管道 (14)与流体马达的入口连接。管道(14. 1)设有一个流量控制阀(17)。原始动力由带有蓄电池的电动机从输入轴输入异极对接的多段式永磁能发生装置，转子转动时，摇杆上的磁铁与转子上的磁环交替产生吸力和斥力，对摇杆产生往复摆动的角动力，通过柱塞式摆动压缸转换成流体直流循环运动的动力，通过流体马达向终端输出机械旋转运动的动力。图 10为一种能将4个机械往复摆动的动力转换成流体直流循环运动动力的柱塞式摆动压缸结构示意图。其余未述部份同第一和第二实施例，不再重复。
权利要求
1.一种异极对接的多段式永磁能发生装置，主要由转子(3)、摇杆G)、两段或两段以上的磁环(1)和两段或两段以上的磁铁( 组成，其特征是转子四周设有两段或两段以上由8个或8个以上S极和N极相间排列的磁铁组成的磁环，相邻的两段磁环异极对接，而且磁环上磁铁的数量是4或6的公倍数；4条或4条以上的摇杆上各设有两段或两段以上的磁铁，相邻的两段磁铁异极对接；摇杆上的磁铁对称或平均分布在转子的周围，而且磁铁的数量是2的公倍数，其中，有一半磁铁的S极向外、N极向轴排列，另有一半的磁铁的N极向外、S极向轴排列；摇杆上的磁铁与转子上的磁环相对而设且绕轴对称或平均分布。
2.根据权利要求1所述一种异极对接的多段式永磁能发生装置，其特征是永磁能发生装置产生的机械往复摆动的动力通过流体传动系统或棘轮机构转换成机械旋转运动或机械往复运动的动力输出。
3.根据权利要求2所述流体传动系统，其特征是流体传动系统主要由管道(14、14.1)、 能将机械往复运动的动力转换成流体直流循环运动或流体往复运动动力的摆动压缸和能将流体直流循环运动或流体往复运动动力转换成机械旋转运动或机械往复运动动力的流体马达或活塞压缸组成。
4.根据权利要求3所述流体传动系统，其特征是摆动压缸为能将一个机械往复运动的动力转换成流体直流循环运动或流体往复运动动力的叶片式或齿轮齿条活塞式或双齿轮双齿条活塞式或柱塞式或双螺旋式摆动压缸和能将4个或4个以上机械往复运动的动力转换成流体直流循环运动或流体往复运动动力的叶片式或齿轮齿条活塞式或双齿轮双齿条活塞式或柱塞式或双螺旋式摆动压缸。
5.根据权利要求2、3和4所述流体传动系统，其特征是所述流体为液体或气体，所述摆动压缸为液压缸或气压缸，所述流体马达为液压马达或气压马达。
6.根据权利要求2所述棘轮机构，其特征是棘轮机构为能将一个或多个机械往复运动的动力转换成机械旋转运动动力的啮合式棘轮机构或摩擦式棘轮机构；啮合式棘轮机构为外棘齿或内棘齿棘轮机构，齿形为三角形齿或矩形齿；啮合式棘轮机构为单动式或双动式棘轮机构；摩擦式棘轮机构为偏心楔块式棘轮机构或滚子楔紧式棘轮机构。
7.根据权利要求1所述一种异极对接的多段式永磁能发生装置，其特征是摇杆上设有联动齿轮。
8.根据权利要求1、2和7所述一种异极对接的多段式永磁能发生装置，其特征是联动齿轮与流体传动系统或棘轮机构之间通过一个或一个以上的中间齿轮(10)传递动力，以放大摆动件的摆动角度。
9.根据权利要求1所述一种异极对接的多段式永磁能发生装置，其特征是摇杆上的磁铁为弧形永磁铁，转子上的一段磁环是由8个或8个以上弧形永磁铁组成的圆形磁环；或者，摇杆上的磁铁为直条形永磁铁，转子上的一段磁环是由8个或8个以上直条形永磁铁组成的多边形磁环。
10.根据权利要求1所述一种异极对接的多段式永磁能发生装置，其特征是摇杆磁铁设在外层、转子及磁环设在内层，或者，磁环设在外层、摇杆磁铁设在内层。
全文摘要
本发明涉及一种异极对接的多段式永磁能发生装置及其应用。多段式永磁能发生装置主要由转子、摇杆、两段或两段以上的磁环和两段或两段以上的磁铁组成。转子四周设有两段或两段以上由8个或8个以上S极和N极相间排列的磁铁组成的磁环，相邻的两段磁环异极对接；4条或4条以上的摇杆上各设有两段或两段以上的磁铁，相邻的两段磁铁异极对接；摇杆上的磁铁对称或平均分布在转子的周围；摇杆上的磁铁与转子上的磁环相对而设且绕轴对称或平均分布。永磁能发生装置产生的机械往复摆动的动力通过流体传动系统或棘轮机构转换成机械旋转运动或机械往复运动的动力输出。
文档编号H02N11/00GK102270950SQ201010195130
公开日2011年12月7日 申请日期2010年6月4日 优先权日2010年6月4日
发明者李贵祥 申请人:李贵祥