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活塞式电动机制造技术

技术编号:4048347 阅读:296 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术公开了一种活塞式电动机,属于旋转动力设备领域,它包括机架,装在活塞固定架上由连杆、曲轴和飞轮组成的曲柄连杆机构,与连杆顶端相连的活塞,所述活塞由至少两块叠加的电磁铁组成,且相邻两块叠加的电磁铁的磁极交错排列,该活塞的外周设有助推臂,由至少三组磁极交错排列的永磁铁叠加而成的助推臂内有容纳该活塞相对助推臂上下滑动的空腔,且活塞处于下止点时将电磁铁通电后电磁铁的极性与同一水平面上助推臂对应侧的永磁铁的极性相同,所述曲轴上装有当活塞在经过下止点和上止点后均改变电磁铁上电流方向的变流盘。本实用新型专利技术效率高,结构简单,性能可靠,成本低廉,节能环保,应用前景广。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及旋转动力设备领域,尤其涉及一种以电磁作为动力的活塞式电动 机。
技术介绍
现有的旋转动力设备主要有以下几种1、交流电动机,但其起动时电流大,时间 长、效率低,且不便调速;2、汽油机和柴油机,但其在工作中产生的废气,污染环境,且噪声 高,效率低;3、直流电动机,但其调速时,存在着低电压工作时效率低、起动转矩小、输出功 率明显下降等缺陷。由此,近年来开发出了由电磁驱动的电动机,虽然采取了不同的结构,但结构复 杂,制造成本高,且工作性能不够稳定,不便推广,尤其是替代现有旋转动力设备,还有许多 要解决的问题
技术实现思路
为了克服现有磁活塞电动机结构较复杂,成本高,不便推广的不足,本技术旨 在提供一种活塞式电动机,该电动机通过变流盘巧妙地解决了电磁铁磁极转换的问题,且 结构简单,工作性能可靠,成本低廉。为了实现上述目的,本技术所采用的技术方案是所述的活塞式电动机,包 括机架,装在活塞固定架上由连杆、曲轴和飞轮组成的曲柄连杆机构,与连杆顶端相连的活 塞,其结构特点是,所述活塞由至少两块叠加的电磁铁组成,且相邻两块叠加的电磁铁的磁 极交错排列,该活塞的外周设有助推臂,由至少三组磁极交错排列的永磁铁叠加而成的助 推臂内有容纳该活塞相对助推臂上下滑动的空腔,且活塞处于下止点时将电磁铁通电后电 磁铁的极性与同一水平面上助推臂对应侧的永磁铁的极性相同,所述曲轴上装有当活塞在 经过下止点和上止点后均改变电磁铁上电流方向的变流盘。所述磁极交错排列,即相邻两块叠加的磁铁的磁极相反,例如三块磁铁叠加,且最 下层的磁铁为左s极右N极,则中层磁铁为左N极右S极,最上层的磁铁为左S极右N极。进一步地,所述曲轴上设有使电源持续对变流盘供电的电源盘,该电源盘可装在 曲轴上随曲轴转动,而通过将电源一端与一碳筛相连,另一端与电源盘相连。所述碳筛由绝 缘的碳盒和置于碳盒内的碳块组成,该碳盒内装入可与碳块弹性接触的导电弹片。该电源 盘周向导电,电源盘与碳块接触,导电弹片通过导线与电流盘相连,即碳筛始终保持与电源 盘接触,从而实现电源持续对变流盘供电。所述变流盘由绝缘内圈和固定在该内圈圆周的两个互不接触的金属弧板组成,与 变流盘外沿周保持滚动接触的碳筛固定在连杆上。电源盘输出的电源一端与分别通过导线 连接到变流盘上,该变流盘上端设有碳筛,电流通过电流盘后通往电磁铁。更进一步地,所述永磁铁的组数优选较活塞电磁铁的块数数量上多一,如活塞电 磁铁的块数为两块,则永磁铁的组数为三组。3通电后,活塞内的电磁铁与助推臂的作用下,活塞上下运动,变流盘随着曲轴旋 转,当活塞在经过下止点时,事实上,由于变流盘的设计,此瞬间电路是断开的,即活塞中电 磁铁没有磁性,但由于飞轮的惯性作用,变流盘继续旋转经过下止点后,碳筛与金属弧板接 触,电路接通,电流方向改变,电磁铁通电产生磁场,此时电磁铁的极性与同一水平面上助 推臂对应侧的永磁铁的极性相同,藉由电磁铁与助推臂的作用下,活塞向上运动,开始做 功,直到变流盘旋转180°时,活塞到达上止点,由于变流盘的设计,此瞬间电路断开,即活 塞中电磁铁没有磁性,但由于飞轮的惯性作用,变流盘继续旋转经过上止点后,碳筛与金属 弧板接触,电路接通,电流方向改变,电磁铁通电产生磁场且极性改变,此时电磁铁的极性 与同一水平面上助推臂对应侧的永磁铁的极性相同,藉由电磁铁与助推臂的作用下,活塞 向下运动,开始做功,直到变流盘旋转180°时,由此实现连续循环做功,活塞每做一次功, 即变流盘每旋转180°,变流盘改变一次电流。所述活塞相对助推臂上下滑动,优选在所述助推臂上开有多条双巢轨,活塞上设 有与所述双巢轨相对应的单巢轨,且所述每条双巢轨与对应的单巢轨之间设有滚珠。所述变流盘和电源盘之间的导线被布置在一个可保护该导线随曲轴转动而免遭 损坏的槽杆内。所述单块电磁铁与单组永磁铁的厚度相等,且活塞位于下止点时,活塞最下层电 磁铁的底端面高度较助推臂最下层永磁铁底端面高度高;活塞位于上止点时,活塞最上层 电磁铁的顶端面高度较助推臂最下层永磁铁顶端面高度低,便于助推臂驱动活塞做上下运 动。与现有技术相比,本技术的有益效果是本技术工作效率高,巧妙地解决 了电磁铁磁极转换的问题,且结构简单,工作性能可靠,成本低廉,节能环保,可替代现有的 直流发动机作为旋转动力设备,应用前景广。以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。附图说明图1是本技术一种实施例的立体结构示意图;图2是图1中活塞的结构示意图;图3是图1中曲柄连杆机构结构示意图;图4是本技术工作状态示意图活塞位于下止点;图5是本技术工作状态示意图活塞位于上止点;图6是本技术所述助推臂的结构示意图;图7是本技术所述活塞电磁铁的结构原理图;图8是电磁快原理图;图9是本技术所述变流盘的实际电路布线图(金属弧板被分离);图10是本技术所述变流器的解剖图。图11是本技术一种实施例的电路示意图;图12是图11中变流盘旋转180°时的电路示意图。在图中1-助推臂;2-永磁铁;3-双巢轨;4-活塞;5-电磁铁;6-金属管;7-活塞固定架; 8_滚珠; 9-曲柄连杆机构;10-连杆; 11-曲轴;12-变流盘;13-电源盘; 14-碳筛; 15-飞轮;16-导线;17-机架;18-单巢轨;19-金属弧板; 20-绝缘内圈; 21-漆包线。具体实施方式一种活塞式电动机,如图1 3所示,包括机架17,装在活塞固定架7上由连杆10、 曲轴11和飞轮15组成的曲柄连杆机构9,与连杆10顶端相连的活塞4,所述活塞4由两块 上下叠加的电磁铁5组成,且相邻两块叠加的电磁铁的磁极交错排列,即初始状态时,下层 的电磁铁左边为N极,赋名N4,右边为S极,赋名S5,上层的电磁铁左边为S极,赋名S4,右 边为N极,赋名N5。该活塞4的外周设有助推臂1,由三组磁极交错排列的永磁铁2叠加而 成的助推臂1内有容纳该活塞4相对助推臂1上下滑动的空腔,即与活塞想对应,下层的永 磁铁左边为N极,赋名N2,右边为S极,赋名S3,中层的永磁铁左边为S极,赋名S1,右边为 N极,赋名N3,上层的永磁铁左边为N极,赋名N1,右边为S极,赋名S2。活塞4处于下止点 时将电磁铁5通电后电磁铁5的极性与同一水平面上助推臂1对应侧的永磁铁2的极性相 同,即电磁铁和永磁铁的下层左边均为N极,右边均为S极。所述曲轴11上装有当活塞4 在经过下止点和上止点后均改变电磁铁5上电流方向的变流盘12。如图8所示,所述每块电磁铁由金属管6,优选为铁管,和绕在该管上的螺旋状的 可通电的漆包线21构成。所述曲轴11上设有使电源持续对变流盘12供电的电源盘13,该电源盘12可装在 曲轴11上随曲轴11转动,而通过将电源一端与一碳筛14相连,另一端与电源盘13相连。 该电源盘13周向导电,通过是碳筛14保持电源盘接触,从而实现电源持续对变流盘12供电。如图2和6所示,所述助推臂1上开有四条双巢轨3,活塞4上设有与所述双巢轨 3相对应的单巢轨18,且所述每条双巢轨3与对应的单巢轨18之间设有滚珠8,优选为钢珠。如图9和10所示,所述变流盘12由绝缘内圈20和固定在该内圈圆周的两个互不 接触的金属弧板19组成,该金属弧板19本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活塞式电动机,包括机架(17),装在活塞固定架(7)上由连杆(10)、曲轴(11)和飞轮(15)组成的曲柄连杆机构(9),与连杆(10)顶端相连的活塞(4),其特征是,所述活塞(4)由至少两块叠加的电磁铁(5)组成,且相邻两块叠加的电磁铁的磁极交错排列,该活塞(4)的外周设有助推臂(1),由至少三组磁极交错排列的永磁铁(2)叠加而成的助推臂(1)内有容纳该活塞(4)相对助推臂(1)上下滑动的空腔,且活塞(4)处于下止点时将电磁铁(5)通电后电磁铁(5)的极性与同一水平面上助推臂(1)对应侧的永磁铁(2)的极性相同,所述曲轴(11)上装有当活塞(4)在经过下止点和上止点后均改变电磁铁(5)上电流方向的变流盘(12)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘军
申请(专利权)人:刘军
类型:实用新型
国别省市:43[中国|湖南]

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