專利名稱：一種永磁體動(dòng)力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種永磁體動(dòng)力裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型是一項(xiàng)將柱形永磁體按照卷狀規(guī)則、沿偏心方向繞卷軸排列組合，利 用永磁體同性磁極相互排斥的作用力，將磁能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的永磁體動(dòng)力裝置。本裝置在 不消耗煤、電、油等能源的條件下能夠持續(xù)產(chǎn)生和輸出動(dòng)力，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。
背景技術(shù)：
[0002]世界上現(xiàn)有應(yīng)用較廣泛的動(dòng)力技術(shù)類型主要有兩類一類是依靠消耗不可再生的 油、煤、電等能源產(chǎn)生動(dòng)力的，如內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、電動(dòng)機(jī)等，此類動(dòng)力的產(chǎn)生必須以消耗自 然界的資源為代價(jià)，對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生污染甚至破壞性的影響。另一類是利用自然界的可再生 資源如太陽能、風(fēng)能等清潔能源轉(zhuǎn)化動(dòng)能，此類資源取之不盡、用之不竭，而且在轉(zhuǎn)化時(shí)不 污染和破壞環(huán)境，但在很大程度上受自然條件和使用條件的制約，推廣和普及也有很大的 限制。[0003]隨著自然資源特別是石油儲(chǔ)量的日益枯竭，眾多國家、機(jī)構(gòu)或個(gè)人正不斷開發(fā)和 利用新能源。磁能是一種清潔能源，存在巨大的開發(fā)和利用空間。長期以來，各類磁能應(yīng)用 技術(shù)層出不窮，利用磁能轉(zhuǎn)化機(jī)械能的研究成果也很多，其中有一些已被授予了專利權(quán)，但 大部分成果或因理論與實(shí)踐脫節(jié)、或因存在制造技術(shù)障礙、或因利用價(jià)值不高而沒有得到 推廣和應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容[0004]在不消耗能源、不破壞環(huán)境的條件下產(chǎn)生動(dòng)力是本創(chuàng)造的目的。本裝置將柱形永 磁體以創(chuàng)造性的排列方式，組合成卷狀磁極，利用同性磁極相排斥的物理特性，使卷狀組合 磁極對(duì)對(duì)應(yīng)磁體產(chǎn)生持續(xù)、不間斷的推動(dòng)力。本永磁體動(dòng)力裝置主要由柱形永磁體組成的 卷狀組合磁極、方形永磁體組成的轉(zhuǎn)盤和輸出動(dòng)力的輸出軸構(gòu)成，卷狀組合磁極與轉(zhuǎn)盤方 形磁體磁極平行、同性、相對(duì)、靠近而互相排斥，組成卷狀組合磁極的磁柱長度按排列方向 逐根減少，磁動(dòng)勢(shì)也相應(yīng)逐根降低，對(duì)對(duì)應(yīng)磁體的排斥力也逐根減弱，對(duì)轉(zhuǎn)盤形成順時(shí)針方 向的推動(dòng)力，轉(zhuǎn)盤以輸出軸為中心旋轉(zhuǎn)一周結(jié)束時(shí)，第二周的旋轉(zhuǎn)已經(jīng)開始，如此周而復(fù) 始，向同一方向持續(xù)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生動(dòng)力，并由輸出軸輸出動(dòng)能做功。[0005]本永磁體動(dòng)力裝置結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，制造成本低，現(xiàn)有的工藝技術(shù)完全可以解 決。磁柱可以由相同磁體串聯(lián)疊并而成，制造大型機(jī)型也不存在技術(shù)障礙。[0006]本裝置是對(duì)磁材的創(chuàng)造性應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)在不消耗能源、不污染和破壞環(huán)境的條件下 產(chǎn)生動(dòng)力，能滿足當(dāng)今節(jié)能減排、維護(hù)人類生存環(huán)境的迫切需要，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。推 廣和應(yīng)用本技術(shù)，對(duì)緩解能源日益枯竭、環(huán)境日益惡化等世界性的發(fā)展壓力，都有積極的作 用。因此具有較高的利用價(jià)值。


[0007]圖1 :卷狀組合磁極磁柱排列圖。[0008]圖2 :卷狀組合磁極側(cè)面圖。[0009]圖3:轉(zhuǎn)盤軸平面圖。[0010]圖4 :與圖3對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)盤及輸出軸側(cè)面剖視圖。[0011]圖5 :方形磁體偏移轉(zhuǎn)動(dòng)意圖。[0012]圖6 :卷狀組合磁極與轉(zhuǎn)盤方形磁體關(guān)系圖。[0013]圖7 :永磁體動(dòng)力裝置結(jié)構(gòu)圖。[0014]附圖中，I是組成卷狀組合磁極的磁柱，2是固定在轉(zhuǎn)盤上的方形磁體，3是固定卷 狀組合磁極的無磁鋼(或鋁)架，4是固定方形磁體的無磁鋼(或鋁)環(huán)，5是輸出軸，6是磁柱 作卷狀排列的軸心，也是無磁鋼架中心穿過輸出軸的圓孔，7是固定無磁鋼(或鋁)架的螺絲 孔，S和N是磁柱或方形磁體的兩磁極，F(xiàn)n是逆時(shí)針反阻力，F(xiàn)m是順時(shí)針推動(dòng)力。
具體實(shí)施方式
[0015]本創(chuàng)造是一項(xiàng)不消耗能源、不污染環(huán)境的動(dòng)力裝置，該裝置由卷狀組合磁極、轉(zhuǎn)盤 和輸出軸構(gòu)成。[0016]卷狀組合磁極是本裝置的關(guān)鍵部件，由無磁方架和柱形永磁體構(gòu)成，無磁方架的 作用是固定排列成卷狀的磁柱，方架中心圓孔是磁柱作卷狀排列的卷軸中心，圓孔的作用 是通過輸出軸，方架由螺絲在四角小圓孔固定。磁柱按照卷狀規(guī)則排列，始根(第一根)最 長、最靠近卷軸中心，磁柱緊靠并沿偏心方向繞卷軸排列，長度按排列次序逐根減少，距離 卷軸中心的距離按照排列次序逐漸增大，其中一端同性磁極對(duì)齊于同一軸平面，形成在同 一平面上的卷狀磁極組。[0017]轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)盤由無磁圓環(huán)和方形磁體構(gòu)成,無磁圓環(huán)的作用是固定方形磁體和帶動(dòng) 輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)。多個(gè)方形磁體(本方案以六個(gè)為例進(jìn)行闡述)固定在轉(zhuǎn)盤上，方形磁體磁極面 的寬度大于磁柱磁極面直徑，其作用是使方形磁體同時(shí)對(duì)應(yīng)兩個(gè)不同大小的排斥力，方形 磁體兩磁極可與一組或兩組卷狀組合磁極發(fā)生排斥作用，轉(zhuǎn)盤一側(cè)的方形磁體磁極與一組 卷狀組合磁極同性、平行、相對(duì)，轉(zhuǎn)盤另一側(cè)磁極可以與另一組卷狀組合磁極同性、平行、相 對(duì)。[0018]輸出軸輸出軸與轉(zhuǎn)盤固定并連為一體，兩端由軸承固定承托，輸出軸是轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn) 軸心。[0019]組成卷狀組合磁極的磁柱按照卷狀規(guī)則、沿偏心方向繞卷軸排列一圈以上，如圖1 所示，可以排列至第21根結(jié)束，也可以排列至第25、26根甚至更多，本方案以排列29根為 例闡述，始根(第I根)最長、最靠近卷軸中心，各磁柱緊靠排列，磁柱長度按排列次序逐根減 少。[0020]由于磁柱磁極面積相等，長度按排列次序逐根均勻減少，對(duì)相同磁體的排斥力也 相應(yīng)逐根減弱。[0021]轉(zhuǎn)盤與方形磁體固定并連為一體，轉(zhuǎn)盤的作用是固定方形磁體和帶動(dòng)輸出軸轉(zhuǎn) 動(dòng)，方形磁體與卷狀組合磁極相對(duì)、同性、平行(圖7)，當(dāng)方形磁體與卷狀組合磁極發(fā)生排斥 作用時(shí)，由于與方形磁體發(fā)生排斥作用的是長度不相等的磁柱，而且方形磁體的磁極面寬 度大于磁柱磁極端面的直徑，所受的排斥力在排列方向上也是前后不相等，轉(zhuǎn)盤將以輸出 軸為中心向順時(shí)針或逆時(shí)針方向偏移轉(zhuǎn)動(dòng)。[0022]卷狀組合磁極與轉(zhuǎn)盤方形磁體磁極平行、同性、相對(duì)、靠近而互相排斥，轉(zhuǎn)盤同時(shí) 受兩種力的作用，分別是逆時(shí)針反阻力和順時(shí)針推動(dòng)力。圖5所示，第一根磁柱按排列的相 反方向的作用力Fn是逆時(shí)針反阻力，各磁柱長度按排列方向逐根減少，對(duì)相同磁體的排斥 力也相應(yīng)逐根降低，每個(gè)方形磁體跨越第一根磁柱后，前后兩邊所受的排斥力不相等，始終 是順時(shí)針方向的后邊大于前邊，所以每個(gè)方形磁體跨越第一磁柱磁極后所受的作用力都是 順時(shí)針方向的推動(dòng)力Fm。[0023]卷軸中心是轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)軸心，等同于方形磁體轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)。因?yàn)榫頎罱M合磁極對(duì)轉(zhuǎn)盤 形成順時(shí)針和逆時(shí)針兩種不同方向的作用力，反阻力Fn作用點(diǎn)與支點(diǎn)之間的長度最小，其 它推動(dòng)力Fm作用點(diǎn)與支點(diǎn)之間的長度都大于反阻力的長度。根據(jù)杠桿原理，用較小的順時(shí) 針推動(dòng)力可以克服較大的逆時(shí)針反阻力Fn。[0024]本方案轉(zhuǎn)盤以鑲嵌安裝6個(gè)方形磁體為例。圖6中，當(dāng)方形磁體Al向順時(shí)針方向 轉(zhuǎn)動(dòng)，在克服反阻力Fn的同時(shí)，該磁體的遠(yuǎn)支點(diǎn)的第20根磁柱的作用點(diǎn)處所受的是順時(shí)針 的推動(dòng)力Fm6,其它方形磁體A2、A3、A4、A5、A6同時(shí)對(duì)應(yīng)不同的磁柱磁極,而且在順時(shí)針方 向上前后作用力不相等，都是后邊大于前邊，磁柱磁極對(duì)方形磁體形成Fm2、Fm3、Fm4、Fm5、 Fm7、Fm8等多個(gè)作用力都是順時(shí)針方向的推動(dòng)力。[0025]組成卷狀組合磁極的磁柱的磁動(dòng)勢(shì)等于磁場(chǎng)強(qiáng)度與磁體長度的乘積，由磁柱的排 列特征可知，按照順時(shí)針方向各相鄰磁柱(包括第29根減前邊零值磁動(dòng)勢(shì))的磁動(dòng)勢(shì)之差的 代數(shù)和等于第一根磁柱的磁動(dòng)勢(shì)，所以順時(shí)針推動(dòng)力之和等于逆時(shí)針反阻力。但是由于逆 時(shí)針反阻力作用點(diǎn)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的距離最小，所有順時(shí)針推動(dòng)力作用點(diǎn)與轉(zhuǎn)動(dòng)軸心的距離都 大于反阻力的距離，根據(jù)杠桿原理，力相等而距離支點(diǎn)的長度不相等，推動(dòng)力可以克服反阻 力，推動(dòng)轉(zhuǎn)盤向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。[0026]在順時(shí)針推動(dòng)力的作用下，轉(zhuǎn)盤以輸出軸為中心旋轉(zhuǎn)一周結(jié)束時(shí)，第二周的旋轉(zhuǎn) 已經(jīng)開始，如此周而復(fù)始，轉(zhuǎn)盤在不消耗能源的條件下，向同一方向持續(xù)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生動(dòng)力， 并由輸出軸輸出動(dòng)能做功。[0027]圖7中，轉(zhuǎn)盤的軸向兩側(cè)各對(duì)一個(gè)卷狀組合磁極，可以增加旋轉(zhuǎn)推動(dòng)力，提高輸出 動(dòng)能。[0028]對(duì)各磁體設(shè)計(jì)有效的磁通回路，如使用空心磁柱、采用屏蔽工藝等等，可以減少漏 磁和降低各磁體之間的干擾。[0029]盡量增加磁柱排列數(shù)量或方形磁體數(shù)量、在考慮磁阻及磁飽和等因素的前提下盡 量增大各相鄰磁柱的長度差、減少第一根磁柱與卷軸中心間的距離、增大其它磁柱與卷軸 中心間的距離等等，都可以增強(qiáng)順時(shí)針推動(dòng)力，提高輸出動(dòng)能。
權(quán)利要求1.一種永磁體動(dòng)力裝置，由柱形永磁體組成的卷狀組合磁極、方形永磁體組成的轉(zhuǎn)盤和輸出動(dòng)力的輸出軸構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的永磁體動(dòng)力裝置，其特征在于所述的卷狀組合磁極由多條柱形磁體按照卷狀規(guī)則排列并固定而成。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的永磁體動(dòng)力裝置，其特征在于所述的卷狀組合磁極的磁柱磁極在軸向兩端面，磁極面大小相等，磁柱長度不等。
4.根據(jù)權(quán)利I所述的永磁體動(dòng)力裝置，其特征在于所述的卷狀組合磁極的磁柱按照卷狀規(guī)則、沿偏心方向繞卷軸排列，第一根最長、最靠近卷軸中心，磁柱長度按排列次序逐根減少，與卷軸中心之間的距離按照排列次序逐漸增大，其中一端同性磁極對(duì)齊于同一軸平面。
5.根據(jù)權(quán)利I所述的永磁體動(dòng)力裝置，其特征在于組成卷狀組合磁極的磁柱磁動(dòng)勢(shì)按照排列次序逐根降低，對(duì)相同磁體同性極的排斥力也相應(yīng)逐根減弱。
6.根據(jù)權(quán)利I所述的永磁體動(dòng)力裝置，其特征在于所述的卷狀組合磁極的磁柱可以是獨(dú)立整體圓柱或方柱、梯形柱、棱形柱磁體，也可以由多個(gè)相同的磁體串聯(lián)疊并而成。
專利摘要一種永磁體動(dòng)力裝置，主要由卷狀組合磁極、轉(zhuǎn)盤、輸出軸組成，卷狀組合磁極與轉(zhuǎn)盤方形磁體磁極平行、同性、相對(duì)、靠近而互相排斥，組成卷狀組合磁極的磁柱按照卷狀規(guī)則、沿偏心方向繞卷軸排列組合，長度按排列方向逐根減少，磁動(dòng)勢(shì)也相應(yīng)逐根降低，對(duì)對(duì)應(yīng)磁體的排斥力也逐根減弱，對(duì)轉(zhuǎn)盤形成順時(shí)針方向的推動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)在不消耗煤、電、油等能源的條件下推動(dòng)轉(zhuǎn)盤向同一方向持續(xù)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生動(dòng)力。
文檔編號(hào)H02N11/00GK202889254SQ201220240218
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月27日
發(fā)明者藍(lán)愛東 申請(qǐng)人:藍(lán)愛東