專利名稱：電磁發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種由交變磁場(chǎng)力驅(qū)動(dòng)曲軸的零排放動(dòng)力裝置--實(shí)驗(yàn)型電磁發(fā)動(dòng)機(jī)，它可以普遍應(yīng)用于電動(dòng)汽車、電動(dòng)摩托車的試制和試驗(yàn)。
在零排放動(dòng)力裝置的技術(shù)領(lǐng)域里，許多汽車工業(yè)發(fā)達(dá)國家，在竟相研制電動(dòng)汽車的過程中，一貫沿用直流電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力裝置，由于它的額定功率不僅受到電瓶技術(shù)的制約，而且也受到自身技術(shù)的制約，亦即它的電樞繞組的兩端露出磁場(chǎng)的部份和平行于磁力線的部份都不能產(chǎn)生安培力的作用，因而在電流強(qiáng)度和導(dǎo)體質(zhì)量都相同的情況下，直流電動(dòng)機(jī)的安培力總是小于鐵芯螺線管之間的磁場(chǎng)力；同時(shí)從節(jié)約能源和凈化空氣污染的需要出發(fā)，目前電動(dòng)摩托車的研制尚屬空白技術(shù)，即尚無適用的動(dòng)力裝置問世。根據(jù)上述膚淺認(rèn)識(shí)，可以引出以下想像一種能避免電動(dòng)汽車動(dòng)力裝置背景技術(shù)缺陷的，并能滿足電動(dòng)摩托車開發(fā)需要的電磁發(fā)動(dòng)機(jī)，應(yīng)用“變向配電”和“磁極交變”相協(xié)調(diào)的方法，使鐵芯螺線管之間產(chǎn)生交替變向的“磁場(chǎng)合力”，并使這一合力作用于曲軸，從而把電能轉(zhuǎn)化為曲軸旋轉(zhuǎn)的機(jī)械能，這是本實(shí)用新型賴以成立的基本構(gòu)思。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種實(shí)驗(yàn)型電磁發(fā)動(dòng)機(jī)，以促進(jìn)零排放動(dòng)力技術(shù)的完善和發(fā)展，能在開發(fā)電動(dòng)汽車的同時(shí)，推動(dòng)電動(dòng)摩托車的開發(fā)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的它把三個(gè)帶有電刷的鐵芯螺線管和兩個(gè)帶有繼電片、接線柱的絕緣板，共同裝入一個(gè)磁力缸內(nèi)，磁力缸及其對(duì)應(yīng)的曲軸拐臂的多寡，根據(jù)車輛的實(shí)際用途和電池組的比能、容量，可選用直立型(單缸、雙缸、四缸或六缸)及V型(八缸)，本實(shí)用新型系選用直立型雙缸；在三個(gè)鐵芯螺線管中，有兩個(gè)以同極相對(duì)的方式固定于磁力缸上下兩端，在二者之間，裝有另一個(gè)可以交替改變磁極的活動(dòng)螺線管，使它能在同一中心軸上自由位移，位移的行程等于曲軸上下止點(diǎn)間的距離；磁力缸裝于曲軸箱的上平面，在曲軸箱內(nèi)，連桿連接于曲軸，在曲軸前端，通過正時(shí)齒輪連接于變向配電器，在曲軸后端，裝有飛輪。根據(jù)上述機(jī)電連接，當(dāng)變向配電器的配電頭電刷越過變向角、接觸于瓦形繼電片及電線插座時(shí)，通電的三個(gè)鐵芯螺線管之間，就會(huì)產(chǎn)生交替變向的磁場(chǎng)合力，驅(qū)動(dòng)活動(dòng)螺線管跟空心軸一道，沿中心軸往復(fù)不巳地位移運(yùn)動(dòng)，并通過連桿作用于曲軸，產(chǎn)生周而復(fù)始的旋轉(zhuǎn)力矩，從而使電能轉(zhuǎn)化為可以做功的機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)目的。
根據(jù)上述技術(shù)方案，由于電磁發(fā)動(dòng)機(jī)采用“變向配電器”和“磁力缸”(即動(dòng)力缸)相結(jié)合的方法，能使通過螺線管的電能，除少量的熱能消耗外都轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)力，所以，它與背景技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)在電流強(qiáng)度和導(dǎo)線質(zhì)量都相同的情況下，前者的有用功(或額定功率)總是大于后者；前者可以方便地把“磁極交變?cè)怼蓖ㄟ^變向配電器和磁力缸，應(yīng)用于電動(dòng)摩托車的改裝和開發(fā)，后者在這方面的應(yīng)用不僅功率較小，而且技術(shù)難度較大，不適宜于開發(fā)；前者可以用于V型和星型零排放動(dòng)力裝置的設(shè)計(jì)、開發(fā)，后者則不適用。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及其附圖給出

圖1是電磁發(fā)動(dòng)機(jī)電路示意圖。
圖2是電磁發(fā)動(dòng)機(jī)縱剖面示意圖。
圖3是變向配電器縱剖面示意圖。
圖4是配電相位示意圖。
圖5是磁力缸電板平面示意圖。
在圖1所示的實(shí)施例中，電池組(1)的負(fù)極接鐵，正極通過開關(guān)(2)和變組器(3)，用串并聯(lián)方式連接于動(dòng)力機(jī)構(gòu)(4)的四個(gè)固定螺線管，其尾端通過變向配電器(5)的配電頭(39)、兩個(gè)活動(dòng)螺線管和變向配電器(5)的軸芯(29)接鐵，通過以上電連接，構(gòu)成斷續(xù)閉合的工作電路。
在圖2所示的實(shí)施例中，其動(dòng)力機(jī)構(gòu)(4)由兩個(gè)磁力缸(8)，以直立形式前后排列于曲軸箱(12)的上平面；在每個(gè)磁力缸(8)的內(nèi)腔都裝有同心的三個(gè)鐵芯螺線管(21)，其中有兩個(gè)分別通過上定位板(6)、下定位板(22)、頂蓋(17)和定位卡簧(11)，固定于磁力缸(8)的上下兩端；另一個(gè)介于二者之間，并沿中心軸(19)通過空心軸(9)連接于連桿(13)；每個(gè)鐵芯螺線管(21)的一端，都在沉孔內(nèi)裝有螺線管電刷彈簧(10)和螺線管電刷(20)，并分別接觸于圈5的條形繼電片(44)和(45)；曲軸(24)的前后兩端，分別裝有正時(shí)齒輪(14)和飛輪(23)，并于兩端軸頸處裝有密封油氈(15)和軸承蓋(25)；曲軸箱(12)的下面是機(jī)油池(16)，池內(nèi)懸吊機(jī)油濾網(wǎng)(26)。
在圖3所示的實(shí)施例中，筒形外殼(30)用螺栓連結(jié)于底板(42)，軸芯(29)通過滾動(dòng)軸承(28)定位于底板(42)和連結(jié)座(27)的中心，軸芯(29)的上下兩端分別接觸于配電頭(39)和時(shí)規(guī)軸(43)；在配電頭(39)內(nèi)裝有叉形繼電片(32)，并在四個(gè)對(duì)角孔內(nèi)都裝有兩個(gè)配電頭電刷彈簧(31)和配電頭電刷(40)，在兩孔內(nèi)端分別接觸于軸芯(29)和叉形繼電片(32)，在兩孔的外端分別接觸于互相絕緣的兩個(gè)瓦形繼電片及電線插座(41)；配電器蓋(37)的下端裝入筒形外殼(30)上端的凹槽，它的內(nèi)腔中心順序裝有彈片式電線插座(34)，配電器蓋電刷彈簧(33)和配電器蓋電刷(38)，它的頂端裝有電線插頭(36)和膠皮電線(35)。
在圖4所示的實(shí)施例中，在筒形外殼(30)的內(nèi)壁，由兩個(gè)瓦形繼電片及電線插座(41)分別裝入同一平面的兩個(gè)半園槽內(nèi)，二者之間相對(duì)于軸芯(29)的α角和β角，跟曲軸(24)的墮性角α′和β′互相對(duì)應(yīng)，即α≠α′=β=β′=20°；配電頭(39)的兩光孔內(nèi)，裝有配電頭電刷彈簧(31)和配電頭電刷(40)，并接觸于瓦形繼電片及電線插座(41)；配電頭(39)和曲軸(24)的旋向均為右旋。
在圖5所示的實(shí)施例中，由固定螺線管繼電片(44)，活動(dòng)螺線管繼電片(45)，粘接于絕緣電板(46)的凹槽內(nèi)，二者的內(nèi)傾部分位于中垂線，二者的頂端呈90。彎形，裝入螺孔底部，并接觸于接線柱(47)。
下面是本實(shí)用新型的動(dòng)態(tài)構(gòu)造和使用方法的描述當(dāng)配電頭電刷(40)越過配電相位角(α、β)接觸于瓦形繼電片及電線插座(41)時(shí)，啟動(dòng)開關(guān)(2)電路立即閉合，此時(shí)，由于越過上止點(diǎn)的活動(dòng)螺線管跟它上面的固定螺線管之間產(chǎn)生同極相對(duì)的磁場(chǎng)力，并跟它下面的固定螺線管之間產(chǎn)生異極相對(duì)的磁場(chǎng)力，所以，它能在這種同時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)合力(上斥下吸)的作用下向下位移；與此同時(shí)，另一個(gè)活動(dòng)螺線管越過下止點(diǎn)，由于它獲得的輸入電流與前者方向相反，磁極變化也相反，所以，它能在這種同時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)合力(上吸下斥)的作用下向上位移，以上兩個(gè)方向相反的活動(dòng)螺線管的直線位移運(yùn)動(dòng)，通過空心軸(9)和連桿(13)同步作用于曲軸(24)互為對(duì)角的兩個(gè)拐臂，使之產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩；由于曲軸(24)通過正時(shí)齒輪(14)帶動(dòng)變向配電器(5)的配電頭(39)等速旋轉(zhuǎn)，并且曲軸(24)的墮性角(α′、β′)等于變向配電器(5)的配電相位角(α、β)所以，當(dāng)曲軸(24)越過墮性角(α′、β′時(shí)，配電頭電刷(40)能同步越過配電相位角(α、β)并對(duì)兩個(gè)活動(dòng)螺線管進(jìn)行周而復(fù)始地變向配電，驅(qū)動(dòng)曲軸(24)周而復(fù)始地旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
以下是本實(shí)用新型的使用方法1、如變阻器(3)置于直通位置，按下開關(guān)(2)仍不能起動(dòng)動(dòng)力機(jī)構(gòu)(4)時(shí)，則表明配電頭電刷(40)停止于配電相位角(α、β)內(nèi)，未接觸于瓦形繼電片及電線插座(41)，電路尚未閉合，此時(shí)，可借助于電動(dòng)機(jī)(圖內(nèi)未繪出)起動(dòng)。
2、起動(dòng)系統(tǒng)可由蓄電池(6V)一個(gè)，按鈕和直流電動(dòng)機(jī)(6V)構(gòu)成獨(dú)立電路。
3、發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速可操作變阻器(3)控制。
4、本實(shí)用新型可裝用額定電壓為120V-180V，額定電流為150A-200VA的電池組，使額定功率能達(dá)到25KW-48KW，以滿足微型電動(dòng)汽車(改裝車)的示范試驗(yàn)。
5、試制樣機(jī)的零件工作圖，可于技術(shù)轉(zhuǎn)讓成交后由專利權(quán)人提供接產(chǎn)廠家。
6、把樣機(jī)應(yīng)用于選定車型時(shí)，須根據(jù)該車型的實(shí)際用途，需要額定功率，電池組的比能和容量，以及安裝位置的不同，參照本實(shí)施例和零件工作圖，相應(yīng)地改變尺寸即可。
7、本實(shí)用新型應(yīng)用于電動(dòng)摩托車的改裝時(shí)，只須用磁力缸取代原車的氣缸活塞組，用變向配電器取代原車的供電、供油系統(tǒng)，并使原車曲軸的一端伸出曲軸箱，用正時(shí)齒輪付連接于變向配電器(該機(jī)構(gòu)可固定于曲軸箱外面，并接近于磁力缸)，再把相應(yīng)的電池組，變阻器開關(guān)布置于適當(dāng)?shù)奈恢眉纯伞?br> 權(quán)利要求1.一種零排放動(dòng)力裝置--電磁發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是它由電池組(1)、開關(guān)(2)、變阻器(3)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)(4)和變向配電器(5)順序連接為閉合電路，其中動(dòng)力機(jī)構(gòu)(4)由兩個(gè)磁力缸(8)以直立形式前后排列于曲軸箱(12)的上平面，曲軸(24)前端通過正時(shí)齒輪(14)連接于變向配電器(5)的軸芯(29)，它的后端裝有飛輪(23)，在曲軸箱(12)下面裝有機(jī)油池(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是它的每個(gè)磁力缸(8)內(nèi)都裝有同心的三個(gè)鐵芯螺線管(21)，其中兩個(gè)分別固定于上下兩端，另一個(gè)介于二者之間，沿中心軸(19)并通過空心軸(9)連接于連桿(13)，每個(gè)鐵芯螺線管(21)的一端，都在對(duì)角的沉孔內(nèi)裝有螺線管電刷彈簧(10)和螺線管電刷(20)，并分別接觸于條形繼電片(44)和(45)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是它的變向配電器(5)的外部是絕緣的筒形外殼(30)，其內(nèi)部的軸芯(29)通過滾動(dòng)軸承(28)定位于底板(42)和連結(jié)座(27)的中心，軸的上下兩端，分別接觸于配電頭(39)和時(shí)規(guī)軸(43)，配電頭(39)內(nèi)裝有叉形繼電片(32)，并在其四個(gè)沉孔內(nèi)各裝一個(gè)配電頭電刷彈簧(31)和兩個(gè)配電頭電刷(40)，配電器蓋(37)的下端裝入筒形外殼(30)上端的凹槽，它的內(nèi)腔中心順序裝有彈片式電線插座(34)，配電器蓋電刷彈簧(33)和配電器蓋電刷(38)，它的頂端裝有園形電線插頭(36)和膠皮電線(35)。
專利摘要一種實(shí)驗(yàn)型的零排放動(dòng)力裝置—電磁發(fā)動(dòng)機(jī),由并聯(lián)電池組、開關(guān)、變阻器、固定螺線管、變向配電器及活動(dòng)螺線管等部分,順序用導(dǎo)線連接為閉合電路,其中活動(dòng)螺線管的下端裝有空心軸,并通過連桿連接于曲軸,曲軸前端用正時(shí)齒輪連接于變向配電器,曲軸后端裝有飛輪,它可以取代直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用于電動(dòng)汽車為動(dòng)力機(jī)構(gòu),其主要器件磁力缸及變向配電器可以配套應(yīng)用于電動(dòng)摩托車的開發(fā),它能促進(jìn)零排放動(dòng)力技術(shù)的完善和發(fā)展。
文檔編號(hào)H02K57/00GK2333120SQ98211379
公開日1999年8月11日 申請(qǐng)日期1998年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月17日
發(fā)明者李守德 申請(qǐng)人:李守德