專利名稱：利用重力能和磁能保持力矩失衡狀態(tài)的節(jié)能增力機(jī)械裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及動(dòng)力機(jī)械，具體地是一種利用重力場(chǎng)能和磁能保持力矩失衡狀態(tài)的節(jié)能增力機(jī)械裝置。
機(jī)械傳動(dòng)必需有動(dòng)力輸入才能做功，現(xiàn)在普遍使用的動(dòng)力源有電、核，燃油、燃煤，水力、風(fēng)力，人力、畜力等，遵守能量守恒原理，輸入功等于輸出功，其中，水力能源包含動(dòng)能和勢(shì)能，而勢(shì)能原自地球引力場(chǎng)能。將地球引力場(chǎng)能用于作為動(dòng)力源有廣泛的發(fā)展前景。
本發(fā)明的目的是提供一種節(jié)能增力機(jī)械裝置，保持力矩失衡狀態(tài)，產(chǎn)生附加力矩從而提供一種節(jié)能增力機(jī)械裝置，利用地球重力場(chǎng)能量和磁能結(jié)合使機(jī)械傳動(dòng)獲得增力，達(dá)到傳動(dòng)省力，節(jié)能的效果。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種利用重力場(chǎng)能和磁能實(shí)現(xiàn)力矩失衡的節(jié)能增力機(jī)械裝置，安裝在動(dòng)力機(jī)械的水平傳動(dòng)軸上，其構(gòu)造包括一轉(zhuǎn)動(dòng)件，由輪轂，轉(zhuǎn)桿所組成，輪轂固定裝在水平傳動(dòng)軸上，輪轂上有若干對(duì)徑向伸出的轉(zhuǎn)桿，各轉(zhuǎn)桿等分圓周，等長(zhǎng)，每對(duì)轉(zhuǎn)桿互距180°，其中心線過(guò)傳動(dòng)軸中心沿對(duì)稱方向伸出，所述轉(zhuǎn)桿可以分布在垂直傳動(dòng)軸的若干回轉(zhuǎn)面上，每個(gè)回轉(zhuǎn)面的轉(zhuǎn)桿位于同一平面上，相鄰兩平面上的轉(zhuǎn)桿位置對(duì)稱，每支轉(zhuǎn)桿上有供磁鐵滑塊移動(dòng)的定向滑道；若干磁鐵滑塊，其數(shù)量與轉(zhuǎn)桿數(shù)量相應(yīng)，安裝在轉(zhuǎn)桿上而可沿轉(zhuǎn)桿中心徑向滑動(dòng)，各磁鐵滑塊沿徑向向外的極性相同，沿徑向向內(nèi)的極性也相同；一環(huán)形導(dǎo)軌，沿與地面垂直的過(guò)轉(zhuǎn)軸中心的中心線分為左右兩部分，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)件沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，中心垂線的右半部為以R為半徑的整半圓，中心垂線的左半部為短軸半徑小于R的橢圓，中心垂線的右半部分導(dǎo)軌由過(guò)轉(zhuǎn)軸中心的水平線分為各占圓周四分之一的上下兩部分，該上部分導(dǎo)軌只有內(nèi)軌，用無(wú)磁性材料制成，該下部分導(dǎo)軌可以不設(shè)置，所述左半部橢圓導(dǎo)軌按過(guò)轉(zhuǎn)軸中心的水平線分為各占圓周四分之一的上下兩部分，該上部分導(dǎo)軌只有內(nèi)軌，由磁性材料制成，且內(nèi)軌外側(cè)面的磁性與磁鐵滑塊的內(nèi)側(cè)面極性相同，所述左半導(dǎo)軌下部分導(dǎo)軌只有外軌，由磁性材料制成，且外軌內(nèi)側(cè)面的磁性與磁鐵滑塊外側(cè)面的極性相同，即磁性滑塊與上下導(dǎo)軌的磁鐵均保持在同性排斥的工作狀態(tài)。
本發(fā)明的目的還可通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)所述磁鐵滑塊的滑輪安裝在相鄰兩回轉(zhuǎn)面對(duì)稱的轉(zhuǎn)桿的滑槽中，與其相配的轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)桿，其橫截面呈中空T形，相鄰兩回轉(zhuǎn)面的轉(zhuǎn)桿的T型槽開(kāi)口相對(duì)，所述磁鐵滑塊橫向中心兩端有外伸軸頸，軸端各裝有一個(gè)滑輪，該滑輪裝入轉(zhuǎn)桿的T形槽內(nèi)，與T形槽入口處相配的軸頸橫截面有扁平軸肩與T形槽入口寬度尺寸相應(yīng)，而可限制磁鐵滑塊只能移動(dòng)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保持在轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁鐵滑塊的內(nèi)、外極性不變，所述轉(zhuǎn)桿的T形槽端部有封口板而可防止磁鐵滑塊掉出該T形槽。與之相配的環(huán)形導(dǎo)軌，其右半整圓導(dǎo)軌的上部分導(dǎo)軌只有外軌，其磁性與磁鐵滑塊的向外極性相反，以異性磁極吸力而使磁鐵滑塊保持在轉(zhuǎn)桿頂端位置。該下部分導(dǎo)軌可以不設(shè)置，所述左半部橢圓導(dǎo)軌按過(guò)轉(zhuǎn)軸中心的水平線分為各占圓周四分之一的上下兩部分，該上部分導(dǎo)軌只有外軌，由磁性材料制成，且外軌內(nèi)側(cè)面的磁性與磁鐵滑塊的內(nèi)側(cè)面極性相反，即磁性滑塊與該上導(dǎo)軌保持在異性相吸的工作狀態(tài)。所述左半導(dǎo)軌下部分導(dǎo)軌只有外軌，由磁性材料制成，且外軌內(nèi)側(cè)面的磁性與磁鐵滑塊外側(cè)面的極性相同，即磁性滑塊與該下導(dǎo)軌的磁鐵保持在同性排斥的工作狀態(tài)。
所述環(huán)形導(dǎo)軌的接頭處設(shè)置有斜面以利于入軌。
所述磁鐵滑塊兩端軸頸上的滑輪內(nèi)裝有滾動(dòng)軸承。
所述磁鐵滑塊的磁鐵及橢圓形導(dǎo)軌的磁鐵均為永久磁塊。
本發(fā)明的工作原理在中心線通過(guò)水平傳動(dòng)軸心的互成180度的左、右兩支轉(zhuǎn)桿上各裝有一等重的磁鐵滑塊，磁鐵滑塊重心距傳動(dòng)軸心的距離為其轉(zhuǎn)動(dòng)力臂，當(dāng)兩磁鐵滑塊力臂相等時(shí)，兩磁鐵滑塊受地球引力場(chǎng)作用產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩等值反向，因而處于平衡狀態(tài)，本發(fā)明由于設(shè)置了左半圈的橢圓導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)有永久磁鐵，利用該導(dǎo)軌磁鐵的極性與磁鐵滑塊的極性相異或相同，在傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)桿及磁鐵滑塊轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)橢圓導(dǎo)軌的磁鐵滑塊在軌道磁鐵的的磁力作用下沿轉(zhuǎn)桿滑道移動(dòng)，在橢圓導(dǎo)軌前四分之一圈時(shí)，力臂逐漸縮小至一極限值，在轉(zhuǎn)至橢圓導(dǎo)軌后四分之一圈時(shí)，力臂逐漸放大至與右邊圓孤導(dǎo)軌接軌，當(dāng)滑動(dòng)磁鐵在橢圓導(dǎo)軌上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，成180度的轉(zhuǎn)桿兩端的磁鐵滑塊均處于上升時(shí)力臂短，下降時(shí)力臂長(zhǎng)，即上升時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)矩小，下降時(shí)傳動(dòng)力矩大，形成失衡狀態(tài)，這種不平衡狀態(tài)在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中始終存在，從而形成始終存在的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，該力矩對(duì)傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)形成附加的轉(zhuǎn)矩，從而起到增力的效果，上面所述的產(chǎn)生附加轉(zhuǎn)動(dòng)力矩的作用是由地球引力場(chǎng)的向下引力和導(dǎo)軌磁場(chǎng)的互斥推力或吸力的聯(lián)合作用產(chǎn)生的，遵守能量守恒原理。
本發(fā)明有以下有益的效果1、地球重力場(chǎng)是取之不竭的動(dòng)力泉源，利用重力場(chǎng)能做功是開(kāi)發(fā)能源的方向，本發(fā)明在探討性的道路上邁出了第一步。
2、安裝本發(fā)明增力裝置的動(dòng)力機(jī)械，在不改變輸出功率的前題下可以減少輸入，節(jié)約能源。
3、適用范圍廣泛，可應(yīng)用于各種機(jī)械傳動(dòng)裝置，特別是例如發(fā)電等大功率的動(dòng)力裝置。
現(xiàn)以較佳實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行說(shuō)明


圖1是本發(fā)明的工作原理圖。
圖2是圖1中一種轉(zhuǎn)桿實(shí)施例的構(gòu)造圖，為圖1的A-A視圖。
圖3是圖2的B-B剖截示圖。
圖4是與圖2轉(zhuǎn)桿相應(yīng)的導(dǎo)軌的構(gòu)造圖。
圖5是圖1中另一種轉(zhuǎn)桿實(shí)施例的構(gòu)造圖，為圖1的A-A視圖。
圖6是圖5的C-C剖截視圖。
圖7是與圖5轉(zhuǎn)桿相應(yīng)的導(dǎo)軌構(gòu)造圖。
本發(fā)明的利用重力場(chǎng)能和磁保持力矩失衡狀態(tài)的節(jié)能增力機(jī)械裝置，安裝在動(dòng)力機(jī)械的水平傳動(dòng)軸上，其構(gòu)造包括一轉(zhuǎn)動(dòng)件，由輪轂2，轉(zhuǎn)桿3所組成，輪轂固定裝在水平傳動(dòng)軸1上，輪轂2上有若干對(duì)徑向伸出的轉(zhuǎn)桿3，各轉(zhuǎn)桿等分圓周，等長(zhǎng)，每對(duì)轉(zhuǎn)桿互距180°，其中心線過(guò)傳動(dòng)軸中心沿對(duì)稱方向伸出，所述轉(zhuǎn)桿可以分布在垂直傳動(dòng)軸的若干回轉(zhuǎn)面4上，每個(gè)回轉(zhuǎn)面的轉(zhuǎn)桿位于同一平面上，相鄰兩平面上的轉(zhuǎn)桿位置對(duì)稱，每支轉(zhuǎn)桿3上有供磁鐵滑塊5移動(dòng)的定向的滑道；此處所說(shuō)定向是指磁鐵滑塊在轉(zhuǎn)桿上滑動(dòng)的過(guò)程中只有經(jīng)向移動(dòng)而沒(méi)有轉(zhuǎn)動(dòng)，始終保持其內(nèi)、外極性不變。
若干磁鐵滑塊5，其數(shù)量與轉(zhuǎn)桿數(shù)量相應(yīng)，安裝在轉(zhuǎn)桿上而可沿轉(zhuǎn)桿中心徑向滑動(dòng)，各磁鐵滑塊沿徑向向外的極性相同，例如極為N沿徑向向內(nèi)的極性也相同，例如均為S。
一環(huán)形導(dǎo)軌6，沿與地面垂直的過(guò)轉(zhuǎn)軸中心的中心線7分為左右兩部分，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)件沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，中心垂線的右半部61為以R為半徑的整半圓，中心垂線7的左半部62為短軸半徑小于R的橢圓，中心垂線的右半部分導(dǎo)軌由過(guò)轉(zhuǎn)軸中心的水平線分為各占圓周四分之一的上下兩部分，該環(huán)形導(dǎo)軌的構(gòu)造與磁鐵滑塊5在轉(zhuǎn)桿滑軌上的連接方式相應(yīng)。
實(shí)施例一見(jiàn)圖2、圖3、圖4，磁鐵滑塊5的矩形孔套裝在矩形截面的轉(zhuǎn)桿3上而可沿轉(zhuǎn)桿徑向滑動(dòng)。與之相應(yīng)的環(huán)形導(dǎo)軌的右上部分導(dǎo)軌只有內(nèi)軌63，用無(wú)磁性材料制成，該下部分導(dǎo)軌可以不設(shè)置，所述左半部橢圓導(dǎo)軌按過(guò)轉(zhuǎn)軸中心的水平線8分為各占圓周四分之一的上下兩部分，該上部分導(dǎo)軌只有內(nèi)軌64，由磁性材料制成，且內(nèi)軌外側(cè)面的磁性例如為S與磁鐵滑塊的內(nèi)側(cè)面極性S相同，所述左半導(dǎo)軌下部分導(dǎo)軌只有外軌65，由磁性材料制成，且外軌內(nèi)側(cè)面的磁性例如為N與磁鐵滑塊外側(cè)面的極性N相同，即磁性滑塊與上下導(dǎo)軌的磁鐵均保持在同性排斥的工作狀態(tài)。
所述磁鐵滑塊及轉(zhuǎn)桿可以單獨(dú)設(shè)置于一個(gè)回轉(zhuǎn)面內(nèi)，也可有若干組并列設(shè)置于若干回轉(zhuǎn)面內(nèi)，圓2為兩組并列的實(shí)施例。
實(shí)施列二見(jiàn)圖5、圖6、圖7，所述磁鐵滑塊以滑輪52安裝在相鄰兩回轉(zhuǎn)面對(duì)稱的轉(zhuǎn)桿的滑槽31中，與其相配的轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)桿，其橫截面呈中空T形，相鄰兩回轉(zhuǎn)面的T形，槽開(kāi)口相對(duì)，所述磁鐵滑塊5橫向中心兩端有外伸軸頸51，軸端各裝有一個(gè)滑輪52，該滑輪裝入轉(zhuǎn)桿的T形槽內(nèi)，與T形槽入口處相配的軸頸53橫截面有扁平軸肩與T形槽入口寬度尺寸相應(yīng)，而可限制磁鐵滑塊只能移動(dòng)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保持在轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁鐵滑塊的內(nèi)、外極性不變，所述轉(zhuǎn)桿的T形槽端部有封口板32而可防止磁鐵滑塊掉出該T形槽，與之相配的環(huán)形導(dǎo)軌見(jiàn)圖7，其右半整圓導(dǎo)軌的上部分導(dǎo)軌只有外軌66，其磁性與磁鐵滑塊的向外極性相反，例如內(nèi)面權(quán)性為S以異性磁極吸力而使磁鐵滑塊保持在轉(zhuǎn)桿頂端位置。該下部分導(dǎo)軌可以不設(shè)置，所述左半部橢圓導(dǎo)軌按過(guò)轉(zhuǎn)軸中心的水平線8分為各占圓周四分之一的上下兩部分，該上部分導(dǎo)軌只有外軌67，由磁性材料制成，且外軌內(nèi)側(cè)面的磁性S與磁鐵滑塊的外側(cè)面極性N相反，即磁性滑塊與該上導(dǎo)軌保持在異性相吸的工作狀態(tài)。所述左半導(dǎo)軌65下部分導(dǎo)軌只有外軌，由磁性材料制成，且外軌內(nèi)側(cè)面的磁性N與磁鐵滑塊外側(cè)面的極性相同，即磁性滑塊與該下導(dǎo)軌的磁鐵保持在同性排斥的工作狀態(tài)，圖7為兩組磁鐵滑塊并列的實(shí)施例。
實(shí)施時(shí)所述環(huán)形導(dǎo)軌的接頭處設(shè)置有斜面68以利于入軌。
為了減少摩擦阻力，實(shí)施時(shí)所述磁鐵滑塊兩端軸頸上的滑輪內(nèi)裝有滾動(dòng)軸承。
所述磁鐵滑塊的磁鐵及橢圓形導(dǎo)軌的磁鐵均為永久磁塊，也可采用電磁鐵。
權(quán)利要求
1.一種利用重力能和磁能保持力矩失衡狀態(tài)的節(jié)能增力機(jī)械裝置，安裝在動(dòng)力機(jī)械的水平傳動(dòng)軸上，其特征在于其構(gòu)造包括一轉(zhuǎn)動(dòng)件，由輪轂，轉(zhuǎn)桿所組成，輪轂固定裝在水平傳動(dòng)軸上，輪轂上有若干對(duì)徑向伸出的轉(zhuǎn)桿，各轉(zhuǎn)桿等分圓周，等長(zhǎng)，每對(duì)轉(zhuǎn)桿互距180°，其中心線過(guò)傳動(dòng)軸中心沿對(duì)稱方向伸出，所述轉(zhuǎn)桿可以分布在垂直傳動(dòng)軸的若干回轉(zhuǎn)面上，每個(gè)回轉(zhuǎn)面的轉(zhuǎn)桿位于同一平面上，相鄰兩平面上的轉(zhuǎn)桿位置對(duì)稱，每支轉(zhuǎn)桿上有供磁鐵滑塊移動(dòng)的定向滑道；若干磁鐵滑塊，其數(shù)量與轉(zhuǎn)桿數(shù)量相應(yīng)，安裝在轉(zhuǎn)桿上而可沿轉(zhuǎn)桿中心線徑向滑動(dòng)，各磁鐵滑塊沿徑向向外的極性相同，沿徑向向內(nèi)的極性也相同；一環(huán)形導(dǎo)軌，沿與地面垂直的過(guò)轉(zhuǎn)軸中心的中心線分為左右兩部分，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)件沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)，中心垂線的右半部為以R為半徑的整半圓，中心垂線的左半部為短軸半徑小于R的橢圓，中心垂線的右半部分導(dǎo)軌由過(guò)轉(zhuǎn)軸中心的水平線分為各占圓周四分之一的上下兩部分，該上部分導(dǎo)軌只有內(nèi)軌，用無(wú)磁性材料制成，該下部分導(dǎo)軌可以不設(shè)置，所述左半部橢圓導(dǎo)軌按過(guò)轉(zhuǎn)軸中心的水平線分為各占圓周四分之一的上下兩部分，該上部分導(dǎo)軌只有內(nèi)軌，由磁性材料制成，且內(nèi)軌外側(cè)面的磁性與磁鐵滑塊的內(nèi)側(cè)面極性相同，所述左半導(dǎo)軌下部分導(dǎo)軌只有外軌，由磁性材料制成，且外軌內(nèi)側(cè)面的磁性與磁鐵滑塊外側(cè)面的極性相同，即磁性滑塊與上下導(dǎo)軌的磁鐵均保持在同性排斥的工作狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的利用重力能和磁能保持力矩失衡狀態(tài)的節(jié)能增力機(jī)械裝置，其特征在于所述磁鐵滑塊以滑輪安裝在相鄰兩回轉(zhuǎn)面對(duì)稱的轉(zhuǎn)桿的滑槽中，與其相配的轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)桿，其橫截面呈中空T形，相鄰兩回轉(zhuǎn)面的轉(zhuǎn)桿T形槽開(kāi)口相對(duì)，所述磁鐵滑塊橫向中心兩端有外伸軸頸，軸端各裝有一個(gè)滑輪，該滑輪裝入轉(zhuǎn)桿的T形槽內(nèi)，與T形槽入口處相配的軸頸橫截面有扁平軸肩與T形槽入口寬度尺寸相應(yīng)，而可限制磁鐵滑塊只能移動(dòng)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，從而保持在轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁鐵滑塊的內(nèi)、外極性不變，所述轉(zhuǎn)桿的T形槽端部有封口板而可防止磁鐵滑塊掉出該T形槽，與之相配的環(huán)形導(dǎo)軌，其右半整圓導(dǎo)軌的上部分導(dǎo)軌只有外軌，其磁性與磁鐵滑塊的向外極性相反，以異性磁極吸力而使磁鐵滑塊保持在轉(zhuǎn)桿頂端位置，該下部分導(dǎo)軌可以不設(shè)置，所述左半部橢圓導(dǎo)軌按過(guò)轉(zhuǎn)軸中心的水平線分為各占圓周四分之一的上下兩部分，該上部分導(dǎo)軌只有外軌，由磁性材料制成，且外軌內(nèi)側(cè)面的磁性與磁鐵滑塊的內(nèi)側(cè)面極性相反，即磁性滑塊與該上導(dǎo)軌保持在異性相吸的工作狀態(tài)，所述左半導(dǎo)軌下部分導(dǎo)軌只有外軌，由磁性材料制成，且外軌內(nèi)側(cè)面的磁性與磁鐵滑塊外側(cè)面的極性相同，即磁性滑塊與該下導(dǎo)軌的磁鐵保持在同性排斥的工作狀態(tài)。
3.如權(quán)利要求1所述的利用重力能和磁能保持力矩失衡狀態(tài)的節(jié)能增力機(jī)械裝置，其特征在于在所述環(huán)形導(dǎo)軌的接頭處設(shè)置有斜面以利于入軌。
4.如權(quán)利要求1所述的利用重力能和磁能保持力矩失衡狀態(tài)的節(jié)能增力機(jī)械裝置，其特征在于所述磁鐵滑塊兩端軸頸上的滑輪內(nèi)裝有滾動(dòng)軸承。
5.如權(quán)利要求1所述的利用重力能和磁能保持力矩失衡狀態(tài)的節(jié)能增力機(jī)械裝置，其特征在于所述磁鐵滑塊的磁鐵及橢圓形導(dǎo)軌的磁鐵均為永久磁塊。
全文摘要
一種利用重力能和磁能保持力矩失衡狀態(tài)的節(jié)能增力機(jī)械裝置,安裝在水平傳動(dòng)軸上,其構(gòu)造包括一轉(zhuǎn)動(dòng)件,其輪轂上有若干徑向伸出的轉(zhuǎn)桿,若干磁鐵滑塊定向裝在轉(zhuǎn)桿的滑道中,一環(huán)形導(dǎo)軌,沿與地面垂直的中心線分為左右兩部分,右半部為以R為半徑的整半圓,左半部為短軸半徑小于R的橢圓,利用導(dǎo)軌磁鐵側(cè)面的極性與磁鐵滑塊側(cè)面的極性相異或相同,使磁鐵滑塊沿非整圓環(huán)形導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng),始終保持力矩失衡狀態(tài)從而產(chǎn)生附加力矩,本發(fā)明具有節(jié)約能源,適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F03G7/00GK1174290SQ9610919
公開(kāi)日1998年2月25日 申請(qǐng)日期1996年8月19日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月19日
發(fā)明者張成學(xué), 趙建理 申請(qǐng)人:張成學(xué)