專利名稱：場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁場(chǎng)能和重力勢(shì)能應(yīng)用的領(lǐng)域，特別是一種將重力和磁場(chǎng)力轉(zhuǎn)化為機(jī)械力并對(duì)外做功的場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明涉及的場(chǎng)力專指重力和磁場(chǎng)力。重力是由地球重力場(chǎng)對(duì)具有一定質(zhì)量的物體產(chǎn)生的相互作用力。磁場(chǎng)力是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的條形永磁體相互發(fā)生作用時(shí)，由永磁體自身具有的磁場(chǎng)產(chǎn)生的相互作用力。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的動(dòng)力機(jī)械，由于受能源限制，致使其在使用過(guò)程中具有以下缺陷首先，在運(yùn)行時(shí)要不斷地消耗能源，例如電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)等動(dòng)力機(jī)要不斷地消耗電、油、煤等能源才能運(yùn)行。其次，使用場(chǎng)地和應(yīng)用范圍較窄。再次，所消耗的能源有些是地球上的一次性能源，有些則是在使用過(guò)程中會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。即使是選用具有環(huán)保和節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)的風(fēng)能、水能和太陽(yáng)能等作為動(dòng)力機(jī)械的動(dòng)力能源，但因時(shí)間、氣候等客觀因素的限制，致使其應(yīng)用受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用磁場(chǎng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，它可以替代現(xiàn)有的動(dòng)力機(jī)械例如電動(dòng)機(jī)、蒸汽機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)等動(dòng)力機(jī)對(duì)外做功，并且在運(yùn)行時(shí)無(wú)須添加別的能量例如電、油、煤等能源。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)原理是利用重力總是垂直向下的特征，永磁體同級(jí)之問(wèn)產(chǎn)生磁場(chǎng)斥力的性質(zhì)，使重力和磁場(chǎng)力對(duì)轉(zhuǎn)軸杠桿同時(shí)產(chǎn)生相互作用?；驹硎侨鐖D21所示，在裝有轉(zhuǎn)軸的杠桿50的兩端，對(duì)稱的裝上質(zhì)量相等的永磁體52。然后，在杠桿一端(右端)永磁體52的下方，外設(shè)一個(gè)與之質(zhì)量相等的且同磁極相對(duì)的永磁體53，使此端永磁體52除受自身重力作用外，還受到與重力方向相反的磁場(chǎng)斥力的作用。這樣，在杠桿兩端，受到來(lái)自于永磁體所產(chǎn)生的力不相等。在沒有外設(shè)永磁體53的一端(左端)，杠桿所受的力等于永磁體52所產(chǎn)生的重力；而在杠桿的右端，杠桿所受的力則小于永磁體53所產(chǎn)生的重力。于是，杠桿上便產(chǎn)生了一個(gè)扭動(dòng)力矩，推動(dòng)杠桿旋轉(zhuǎn)并對(duì)外輸出動(dòng)力。
場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)原理就是根據(jù)以上重力和磁場(chǎng)力對(duì)杠桿的作用特征，設(shè)置特定的定向控制裝置，使重力和磁場(chǎng)力對(duì)所構(gòu)建的機(jī)械構(gòu)件產(chǎn)生連續(xù)不斷的交互作用，保持機(jī)械構(gòu)件連續(xù)地旋轉(zhuǎn)并穩(wěn)定的對(duì)外輸出動(dòng)力。其工作原理請(qǐng)見圖23。圖23是場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，為了達(dá)到直觀效果，圖中省去了行星體的控制機(jī)構(gòu)。圖23各部件的配置關(guān)系是杠桿50的中心固定在支承架上，且杠桿能繞其中心支點(diǎn)51自由轉(zhuǎn)動(dòng)。杠桿的兩端呈對(duì)稱狀裝有行星軸17，在行星軸上裝有定滑輪24和控制板(圖中未畫)。行星體20一方面通過(guò)控制板與行星軸相連，另一方面與配重體18一起通過(guò)套在定滑輪上的纜繩25與行星軸相連。在杠桿的右下方，配置磁懸浮裝置的條形箱體21，此條形箱體直接被地面上的低支架22和高支架23固定。在圖23所示的機(jī)械結(jié)構(gòu)中，根據(jù)重力和磁場(chǎng)力的施力特征，可將杠桿的受力區(qū)域劃分為重力作用區(qū)，重力與磁場(chǎng)力的混合作用區(qū)。
重力作用區(qū)就是行星體20脫離磁懸浮軌道后的區(qū)域。在此區(qū)域，行星體一方面受控制板的承托，另一方面受配重體的牽引，它與配重體所產(chǎn)生的重力，通過(guò)纜繩和控制板全部直接疊加在行星軸上，從而直接對(duì)杠桿中心支點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)扭轉(zhuǎn)力矩。在圖23所示的杠桿上端，即處于重力作用區(qū)。在此區(qū)域，設(shè)杠桿與通過(guò)其中點(diǎn)的水平垂直線的夾角為α，預(yù)知行星體20的質(zhì)量為ma，配重體18的質(zhì)量為mb，杠桿的長(zhǎng)度為d，設(shè)ma、mb對(duì)杠桿中點(diǎn)產(chǎn)生的力矩為M1，由于重力的方向是垂直向下，所以有M1＝(ma+mb)·g·(d/2)·sinα。
重力與磁場(chǎng)力的混合作用區(qū)就是行星體進(jìn)入磁懸浮軌道后的區(qū)域。當(dāng)杠桿的一端旋轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，行星體的下底斜面正好與磁懸浮軌道的上頂斜面相對(duì)，且上、下永磁體之間的磁極正好相同，并保持垂直相對(duì)，使行星體在磁場(chǎng)斥力的作用下懸浮在永磁體軌道上方。此時(shí)，行星體受到三個(gè)力的作用一是由自身質(zhì)量產(chǎn)生的重力Ga，二是與磁懸浮軌道之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)斥力F，三是配重體通過(guò)纜繩對(duì)其產(chǎn)生的拉力T。其中，配重體質(zhì)量的大小決定行星體與磁懸浮軌道之間的間隙大小。配重體質(zhì)量越大，產(chǎn)生的重力也越大，使纜繩對(duì)行星體產(chǎn)生的拉力也越大，行星體與磁懸浮軌道之間的間隙也越大，重力與磁場(chǎng)力的相互作用越弱。反之亦反。因此，配重體的質(zhì)量選配既不能過(guò)大，也不能過(guò)小。如果過(guò)大，行星體承受的磁場(chǎng)力就會(huì)太弱，難以發(fā)揮磁場(chǎng)力與重力的作用效果；如果過(guò)小，配重體對(duì)行星體的控制作用就會(huì)太弱，使行星體難以正常在磁懸浮軌道上沿斜面向上滑行。
在重力與磁場(chǎng)力的混合作用區(qū)中，行星體所產(chǎn)生的重力，不是直接作用在行星軸上，而是與磁場(chǎng)力的共同作用，以對(duì)配重體產(chǎn)生反作用力的方式，通過(guò)纜繩作用在行星軸上。當(dāng)行星體進(jìn)入磁懸浮軌道時(shí)，由于兩者間的實(shí)際接觸面為斜面，因此，行星體所受的磁場(chǎng)力并非垂直向上，而是與其重力作用線之間呈一定的夾角，其結(jié)果是導(dǎo)致連接行星體的纜繩與水平垂直線之間也呈一定的張角，行星體對(duì)行星軸產(chǎn)生的拉力為斜拉力。由于連接行星體和配重體的纜繩套在定滑輪上，而定滑輪的功能是不改變力的大小，只改變力的方向，因此，無(wú)論纜繩與水平垂直線之間的張角如何變化，在纜繩上產(chǎn)生的拉力始終等于配重體所產(chǎn)生的重力。但是，當(dāng)纜繩與水平垂直線之間的張角增大時(shí)，其作用在行星體的水平分力同時(shí)增大，垂直向上的分力同時(shí)減小，重力與磁場(chǎng)力的作用加強(qiáng)。正因?yàn)槿绱?，?dāng)杠桿沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，纜繩與水平垂直線之間的夾角增大，使行星體所受的水平拉力和向上的磁場(chǎng)斥力同時(shí)增大，從而促使行星體沿磁懸浮軌道由低端向高端滑行。整個(gè)過(guò)程從行星體進(jìn)入磁懸浮軌道時(shí)開始，自行星體退出磁懸浮軌道時(shí)結(jié)束。
在重力與磁場(chǎng)力的混合作用區(qū)，纜繩對(duì)行星軸產(chǎn)生的拉力使杠桿向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，纜繩拉力對(duì)杠桿所產(chǎn)生的力矩為負(fù)力矩。設(shè)連接行星體和定滑輪的纜繩與水平垂直線之間的夾角為β，纜繩對(duì)杠桿下端所產(chǎn)生的力矩為M2，則有M2＝-〔mb·g·(d/2)sin(α+β)+mb·g·(d/2)sinα〕。
根據(jù)重力和磁場(chǎng)力的作用原理，結(jié)合以上對(duì)杠桿在各受力區(qū)域的受力分析，現(xiàn)以杠桿中心為原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，作出杠桿在重力和磁場(chǎng)力作用下的受力簡(jiǎn)圖(見圖22)。
如圖22所示杠桿50受重力和磁場(chǎng)力交互作用的受力簡(jiǎn)圖，圖中L表示水平線。ma和mb分別是行星體20和配重體18的質(zhì)量，Ga和Gb分別是行星體20和配重體18受到的重力。綜合杠桿兩端的力效果，可得知在杠桿上產(chǎn)生的合力矩M為M＝M1+M2＝(ma+mb)·g·(d/2)·sinα-〔mb·g·(d/2)sin(α+β)+mb·g·(d/2)sinα〕＝(1/2)ma·g·dsinα-(1/2)mb·g·dsin(α+β)本發(fā)明是利用磁場(chǎng)能和重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能做功的。在現(xiàn)有的能源機(jī)械中，水能機(jī)具有與之相關(guān)的技術(shù)特征。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用如下的技術(shù)方案提供一種將重力和磁場(chǎng)力轉(zhuǎn)化為機(jī)械力并對(duì)外做功的場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)是設(shè)有恒星和行星機(jī)構(gòu)以及磁懸浮和液壓裝置，利用液壓裝置調(diào)節(jié)行星機(jī)構(gòu)和磁懸浮裝置二者的條形永磁體的上下間距，改變它們同級(jí)之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)能，在傾斜向上的磁場(chǎng)力與行星機(jī)構(gòu)向下的重力相互作用下，推動(dòng)行星機(jī)構(gòu)環(huán)繞恒星機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，使恒星機(jī)構(gòu)的恒星軸旋轉(zhuǎn)并輸出動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)將磁場(chǎng)能和重力場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為對(duì)外做功的機(jī)械能。
本發(fā)明場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)具有如下主要優(yōu)點(diǎn)其一.節(jié)能同水輪機(jī)一樣，不消耗任何礦物能源資源?？沙掷m(xù)使用。
其二.不受使用場(chǎng)地和時(shí)間、氣候等客觀因素的限制，因而利于推廣。
其三.應(yīng)用范圍廣，能替代電動(dòng)機(jī)、蒸汽機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)等動(dòng)力機(jī)做功。
其四.不排放任何廢棄物，利于環(huán)境保護(hù)。
其五.整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利于生產(chǎn)，并且操作、維修方便，是一種能夠向社會(huì)提供廉價(jià)、環(huán)保、并且可持續(xù)循環(huán)使用的綠色動(dòng)力能源。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2顯示了行星體20與恒星體機(jī)構(gòu)和磁懸浮機(jī)構(gòu)的裝配關(guān)系示意圖。
圖3顯示了恒星軸2與圓盤8及其支承柱1的裝配關(guān)系示意圖。
圖4顯示了行星機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4的左視圖。
圖6是行星體20的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖6的A-A剖視圖。
圖8是圖6的B-B剖視圖。
圖9是圖6的左視圖。
圖10是永磁體組件下底板39的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖11是圖10的A-A剖視圖。
圖12是圖10的左視圖。
圖13是行星體20與圓盤8的裝配關(guān)系示意圖。
圖14是磁懸浮軌道21的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖15、圖16分別是圖14的A-A剖視圖、俯視圖。
圖17是磁懸浮裝置的單體部件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖18、圖19和圖20分別是圖17的俯視圖、A-A剖視圖和B-B剖視圖。
圖21是重力和磁場(chǎng)力對(duì)轉(zhuǎn)軸杠桿的相互作用的演示圖。
圖22是杠桿受重力和磁場(chǎng)力交互作用的受力演示圖。
圖23是本發(fā)明工作原理簡(jiǎn)圖。
圖1中1.支承柱；2.恒星軸；3.軸承蓋；4.軸承座；5.緊固螺栓；6.緊固螺母；7.螺桿；8.圓盤；9.內(nèi)圈環(huán)片；10.中圈環(huán)片；11.外圈環(huán)片；12.長(zhǎng)輻條；13.中長(zhǎng)輻條；14.短輻條；15.緊固件；16.軸承板；17.行星軸；18.配重體；19.聯(lián)軸控制板；20.行星體；21.條形箱體；22.低支架；23.高支架。
圖2中24.定滑輪；25.纜繩。
圖3中26.聯(lián)軸銷；27.雙頭螺桿；28.螺母。
圖4中29.連接軸；30.螺栓；31.定位滑塊；32.孔。
圖6中33.永磁體；34.上頂板；35.孔；36.外墻板；37.螺桿螺母組件；38.隔板；39.下底板；40.外擋板；41.螺母；42.螺桿。
圖10中43.鉚釘孔；44.階梯。
圖13中45.丁字定位片；46.螺釘；47.定位圓盤；48.滾珠軸承。
圖17中49.永磁體。
圖21中50.杠桿；51.支點(diǎn)；52.永磁體；53.永磁體。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明是一種設(shè)有恒星和行星機(jī)構(gòu)以及磁懸浮和液壓裝置的場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，其利用液壓裝置調(diào)節(jié)行星機(jī)構(gòu)和磁懸浮裝置二者的條形永磁體的上下間距，改變它們同級(jí)之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)能，在傾斜向上的磁場(chǎng)力與行星機(jī)構(gòu)向下的重力相互作用下，推動(dòng)行星機(jī)構(gòu)環(huán)繞恒星機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，使恒星機(jī)構(gòu)的恒星軸旋轉(zhuǎn)并輸出動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)將磁場(chǎng)能和重力場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為對(duì)外做功的機(jī)械能。行星機(jī)構(gòu)和磁懸浮裝置二者的條形永磁體磁極正對(duì)時(shí)的上下間距可選擇為5～20mm，一般為8～15mm，或視永磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)弱而定。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
恒星機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖1、圖2和圖3所示設(shè)有恒星軸2和圓盤8，二者中部通過(guò)聯(lián)軸銷26相連，恒星軸兩端各通過(guò)軸承與支承柱1相連，該軸承位于軸承蓋3和軸承座4所形成的空腔內(nèi)，軸承蓋3通過(guò)緊固螺栓5與軸承座4固定連接，軸承座4通過(guò)螺桿7和緊固螺母6固定在支承柱1的頂部上；設(shè)有若干根長(zhǎng)輻條12和分布其問(wèn)的中長(zhǎng)輻條13，以及位于長(zhǎng)、中長(zhǎng)輻條之間的短輻條14；由內(nèi)向外，依次設(shè)有均勻分布的內(nèi)圈環(huán)片9、中圈環(huán)片10和外圈環(huán)片11，它們通過(guò)緊固件15或焊接方式分別將長(zhǎng)和中長(zhǎng)輻條、中長(zhǎng)和短輻條、長(zhǎng)和中長(zhǎng)及短輻條固定連接，呈環(huán)形分布；由此構(gòu)成恒星轉(zhuǎn)輪。長(zhǎng)輻條的內(nèi)端頭與圓盤固定連接。長(zhǎng)、中長(zhǎng)和短輻條的外端頭處于同一個(gè)圓周上，且都通過(guò)行星軸17活動(dòng)懸掛有一組行星機(jī)構(gòu)。行星軸17通過(guò)軸承板16安裝在所述外端頭上。緊固件15由雙頭螺桿27和螺母28組成(圖3)。上述輻條、環(huán)片和緊固件等部件，其數(shù)量和尺寸以及機(jī)械強(qiáng)度視場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率大小而定。
行星機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)如圖2至圖13所示每組行星機(jī)構(gòu)至少設(shè)有兩套行星體20，它們由連接軸29串連，并且由定位滑塊31定位，定位滑塊由螺栓30固定在連接軸29上，序號(hào)32是小孔(圖4)。連接軸29的兩端各由一個(gè)聯(lián)軸控制板19通過(guò)軸承與行星軸17相連，并且，該連接軸位于永磁體組件之間的軸體由纜繩25與行星軸上的定滑輪24相連，纜繩上裝有配重體18。聯(lián)軸控制板19通過(guò)定位圓盤47和滾珠軸承48與連接軸29軸體相連。在聯(lián)軸控制板19與行星軸17相連的軸體的上下處，各裝有以螺釘46固定的兩個(gè)丁字定位片45(圖13)，以防止聯(lián)軸控制板19在行星軸軸體滑動(dòng)。
見圖6至圖9，每套行星體設(shè)有條形箱體，其由螺桿螺母組件37固定連接的外墻板36構(gòu)成，序號(hào)35是與連接軸29匹配的連接孔。條形箱體的內(nèi)腔裝有若干個(gè)永磁體33，它們呈階梯狀均勻分布，通過(guò)上頂板34和下底板39定位，并且兩端的永磁體還加以外擋板40定位，外擋板40由螺桿41和螺母42與外墻板36固定連接；永磁體之間以隔板38隔開，構(gòu)成行星機(jī)構(gòu)的條形永磁體。永磁體33的數(shù)量為5～40個(gè)，或者依據(jù)實(shí)際情況而定。上頂板34和下底板39設(shè)有鉚釘孔43和階梯44。
磁懸浮裝置的結(jié)構(gòu)如圖14至圖20所示設(shè)有傾斜向上置放且由液壓裝置控制升降的條形箱體，其結(jié)構(gòu)同行星體的條形箱體。磁懸浮裝置的條形箱體，其內(nèi)腔裝有若干個(gè)呈階梯狀均勻分布的永磁體49，它們通過(guò)具有階梯狀的上頂板34和下底板39定位，并且永磁體之間也以隔板38隔開，構(gòu)成磁懸浮裝置的條形永磁體，該條形永磁體與行星機(jī)構(gòu)的條形永磁體同磁極相對(duì)，形成與水平呈5～45°銳角的磁懸浮軌道。磁懸浮軌道的長(zhǎng)度為以至少兩組(見圖1，本例給出了四組)行星機(jī)構(gòu)途徑其區(qū)域的長(zhǎng)度。永磁體49的數(shù)量為20～160個(gè)，或者依據(jù)實(shí)際情況而定。
本發(fā)明的工作原理是裝在恒星轉(zhuǎn)輪上的行星機(jī)構(gòu)，首先將獲得的磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，然后再把重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為對(duì)外做功的機(jī)械能，并且兩者的轉(zhuǎn)化是同步完成的，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)外做功。除了在啟動(dòng)和停止運(yùn)行時(shí)需要液壓裝置進(jìn)行能量補(bǔ)充，其它階段即運(yùn)行階段無(wú)需外界進(jìn)行能量補(bǔ)充，而是依靠行星體的永磁體與磁懸浮軌道上的永磁體的相互作用產(chǎn)生的磁場(chǎng)斥力，將行星體自動(dòng)臺(tái)升，使行星體所消耗的重力勢(shì)能及時(shí)得到補(bǔ)充。
下面，比較詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的工作過(guò)程。
1.場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)速度控制場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)源于重力和磁場(chǎng)力的相互作用力。重力和磁場(chǎng)力作用強(qiáng)度越大，機(jī)械系統(tǒng)所獲得的動(dòng)力就越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度也就越大。反之，重力和磁場(chǎng)力作用強(qiáng)度越小，機(jī)械系統(tǒng)所獲得的動(dòng)力就越小，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度也就越慢。因此，要控制場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)速度，就必須控制重力和磁場(chǎng)力的作用強(qiáng)度。而重力和磁場(chǎng)力所發(fā)生的相互作用，是通過(guò)行星體20在磁懸浮軌道上完成的。只要調(diào)整行星體與磁懸浮軌道之間的位置關(guān)系，就可相應(yīng)調(diào)整行星體在磁懸浮軌道上停留時(shí)間的長(zhǎng)短，調(diào)整同一時(shí)刻內(nèi)落在磁懸浮軌道上行星體數(shù)目的多少，從而調(diào)整行星體和磁懸浮軌道之間重力與磁場(chǎng)力作用強(qiáng)度的大小，以達(dá)到控制場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)速度的目的。
采用液壓控制系統(tǒng)，使磁懸浮軌道在其支撐架(低支架22和高支架23)上垂直升降，就能夠相應(yīng)改變行星體與磁懸浮軌道之間的位置關(guān)系。行星體與磁懸浮軌道之間的位置關(guān)系不同，場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度也就各不相同。根據(jù)行星體與磁懸浮軌道之間的不同接觸狀態(tài)，可以將場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分為停機(jī)、啟動(dòng)和工作三種狀態(tài)。
停機(jī)狀態(tài)磁懸浮軌道垂直下降到最低設(shè)計(jì)高度，行星體與磁懸浮軌道處于完全脫離狀態(tài)。此時(shí)，行星體與磁懸浮軌道之間保持足夠大的距離，二者之間也不產(chǎn)生磁場(chǎng)作用力，整個(gè)恒星轉(zhuǎn)輪除了受重力和支承力的作用外，不受其它外力的作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)。
工作狀態(tài)磁懸浮軌道垂直上升到最高設(shè)計(jì)高度，行星體與磁懸浮軌道之間處于完全接觸狀態(tài)(見圖1)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在磁懸浮軌道的有效工作區(qū)域內(nèi)，行星體按設(shè)計(jì)要求全部落在磁懸浮軌道上，行星體與磁懸浮軌道之間的磁場(chǎng)作用力達(dá)到最大值，重力與磁場(chǎng)力的作用強(qiáng)度也同時(shí)達(dá)到最大，恒星轉(zhuǎn)輪處于高速旋轉(zhuǎn)并對(duì)外輸出能量狀態(tài)。
由圖1可知在場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)中，落在磁懸浮軌道上的行星體不是一個(gè)，而是多個(gè)(本例給出4個(gè))。當(dāng)恒星轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，行星體總是由磁懸浮軌道的低端進(jìn)入，高端退出。在磁懸浮軌道上，行星體的數(shù)目總是保持相對(duì)穩(wěn)定。當(dāng)處于磁懸浮軌道高端的行星體退出軌道時(shí)，在低端就會(huì)相應(yīng)補(bǔ)充進(jìn)一個(gè)行星體，由此往返循環(huán)，使恒星軸獲得穩(wěn)定的扭轉(zhuǎn)力矩，從而保持恒星軸連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)并對(duì)外輸出動(dòng)力。
啟動(dòng)狀態(tài)磁懸浮軌道處于設(shè)計(jì)最低點(diǎn)與最高點(diǎn)之間，行星體與磁懸浮軌道之間處于有限接觸狀態(tài)，少量的行星體與磁懸浮軌道之間產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)作用力，重力與磁場(chǎng)力開始發(fā)生作用，其作用強(qiáng)度只能克服恒星轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)時(shí)受到的摩擦阻力，處于低速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
2.場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的能量補(bǔ)充問(wèn)題場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力為重力和磁場(chǎng)力所產(chǎn)生的合力。也就是說(shuō)，場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)質(zhì)上是將重力場(chǎng)能和磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械裝置。場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中，輸入的能量為機(jī)械能。因此，場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的能量直接補(bǔ)充來(lái)源就是重力場(chǎng)能和磁場(chǎng)能。在重力場(chǎng)能和磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程中，二者自身的能量發(fā)生了什么的變化，還有待于進(jìn)一步研究。
由于場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)在工作過(guò)程中直接以重力場(chǎng)能和磁場(chǎng)能為能量的補(bǔ)充來(lái)源，無(wú)需消耗任何礦物形式的能源材料，因此，很容易將場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)與永動(dòng)機(jī)混為一談。
其實(shí)，場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)與永動(dòng)機(jī)的區(qū)別在于場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)除了受到重力和支承力的作用外，還另外受到一個(gè)磁場(chǎng)力的作用。重力、支承力和磁場(chǎng)力這三種力在場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)既不共點(diǎn)，也不共線，它不具備平衡力的基本條件，不可能在在場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)形成平衡力，而只能對(duì)場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)形成一個(gè)合外力，這個(gè)合外力就是使場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力。因此，場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在重力、支承力和磁場(chǎng)力所產(chǎn)生的合外力的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)轉(zhuǎn)，并且對(duì)外輸出動(dòng)力。場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的工作核心就是將重力和磁場(chǎng)力轉(zhuǎn)化為機(jī)械力。
在場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)中，當(dāng)行星體的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能對(duì)外做功時(shí)，無(wú)須外界進(jìn)行能量(例如電、油、煤等能源)補(bǔ)充，而是依靠行星體上的永磁體與磁懸浮軌道上的永磁體相互作用產(chǎn)生的磁場(chǎng)斥力，將行星體自動(dòng)臺(tái)升，使行星體所消耗的重力勢(shì)能及時(shí)得到補(bǔ)充。也就是說(shuō)，由于場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)是以重力和磁場(chǎng)力為動(dòng)力的，因此，在使用場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，無(wú)需事先積蓄能量，只要在場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)裝配足夠數(shù)量且能滿足使用要求的永磁體即可。在地球上，重力是無(wú)處不在的，我們?cè)谌魏蔚胤蕉伎山⒅亓痛艌?chǎng)力的作用機(jī)制，這就是說(shuō)，無(wú)論場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在什么地方，都可正常工作。
3.液壓裝置的工作情況液壓裝置(未畫圖)的結(jié)構(gòu)同現(xiàn)有技術(shù)。
當(dāng)液壓裝置工作時(shí)，位于低支架22和高支架23內(nèi)的液壓裝置的升降柱同時(shí)推動(dòng)磁懸浮裝置的條形永磁體向上靠近或向下遠(yuǎn)離行星機(jī)構(gòu)的條形永磁體，使二者的條形永磁體的上下間距在規(guī)定范圍內(nèi)發(fā)生變化，從而改變磁場(chǎng)能。在間距越小或越大時(shí)，行星機(jī)構(gòu)獲得的磁場(chǎng)能就越大或越小，恒星轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速變快或變慢，同時(shí)轉(zhuǎn)化為越大或越小的重力勢(shì)能；而在間距處于符合工藝最佳位置時(shí)(見圖1)，恒星機(jī)構(gòu)的恒星軸2連續(xù)旋轉(zhuǎn)并穩(wěn)定輸出動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)將磁場(chǎng)能和重力場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為對(duì)外做功的機(jī)械能。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征是一種將重力和磁場(chǎng)力轉(zhuǎn)化為機(jī)械力并對(duì)外做功的場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)是設(shè)有恒星和行星機(jī)構(gòu)以及磁懸浮和液壓裝置，利用液壓裝置調(diào)節(jié)行星機(jī)構(gòu)和磁懸浮裝置二者的條形永磁體的上下間距，改變它們同級(jí)之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)能，在傾斜向上的磁場(chǎng)力與行星機(jī)構(gòu)向下的重力相互作用下，推動(dòng)行星機(jī)構(gòu)環(huán)繞恒星機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，使恒星機(jī)構(gòu)的恒星軸旋轉(zhuǎn)并輸出動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)將磁場(chǎng)能和重力場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為對(duì)外做功的機(jī)械能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的恒星機(jī)構(gòu)設(shè)有恒星軸(2)和圓盤(8)，二者中部通過(guò)聯(lián)軸銷(26)相連，恒星軸兩端各通過(guò)軸承與支承柱(1)相連；設(shè)有若干根長(zhǎng)輻條(12)和分布其間的中長(zhǎng)輻條(13)，以及位于長(zhǎng)、中長(zhǎng)輻條之間的短輻條(14)；由內(nèi)向外，依次設(shè)有均勻分布的內(nèi)圈環(huán)片(9)、中圈環(huán)片(10)和外圈環(huán)片(11)，它們通過(guò)緊固件或焊接方式分別將長(zhǎng)和中長(zhǎng)輻條、中長(zhǎng)和短輻條、長(zhǎng)和中長(zhǎng)及短輻條固定，呈環(huán)形分布；長(zhǎng)輻條的內(nèi)端頭與圓盤固定連接，長(zhǎng)、中長(zhǎng)和短輻條的外端頭處于同一個(gè)圓周上且都活動(dòng)懸掛有行星機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于長(zhǎng)、中長(zhǎng)和短輻條的外端頭都通過(guò)行星軸(17)活動(dòng)懸掛有一組行星機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于每組行星機(jī)構(gòu)至少設(shè)有兩套行星體(20)，它們由連接軸(29)串連，該連接軸的兩端各由一個(gè)聯(lián)軸控制板(19)通過(guò)軸承與行星軸(17)相連，該連接軸位于永磁體組件之間的軸體由纜繩(25)與行星軸上的定滑輪(24)相連，纜繩上裝有配重體(18)；每套行星體中，設(shè)有條形箱體，其內(nèi)腔裝有若干個(gè)呈階梯狀均勻分布的永磁體(33)，永磁體之間以隔板(38)隔開，構(gòu)成行星機(jī)構(gòu)的條形水磁體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于磁懸浮裝置設(shè)有傾斜向上置放的條形箱體(21)，其升降由液壓裝置控制，其內(nèi)腔裝有若干個(gè)呈階梯狀均勻分布的永磁體(49)，永磁體之間以隔板(38)隔開，構(gòu)成磁懸浮裝置的條形永磁體，該條形永磁體與行星機(jī)構(gòu)的條形永磁體同磁極相對(duì)，形成與水平呈銳角的磁懸浮軌道。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于磁懸浮軌道與水平呈5～45°的夾角。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于磁懸浮軌道的長(zhǎng)度為以至少兩組行星機(jī)構(gòu)途徑其區(qū)域的長(zhǎng)度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于行星機(jī)構(gòu)和磁懸浮裝置二者的條形永磁體磁極正對(duì)時(shí)的上下間距為5～20mm。
全文摘要
本發(fā)明是一種將重力和磁場(chǎng)力轉(zhuǎn)化為機(jī)械力并對(duì)外做功的場(chǎng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，其結(jié)構(gòu)是設(shè)有恒星和行星機(jī)構(gòu)以及磁懸浮和液壓裝置，利用液壓裝置調(diào)節(jié)行星機(jī)構(gòu)和磁懸浮裝置二者的條形永磁體的上下間距，改變它們同級(jí)之間產(chǎn)生的磁場(chǎng)能，在傾斜向上的磁場(chǎng)力與行星機(jī)構(gòu)向下的重力相互作用下，推動(dòng)行星機(jī)構(gòu)環(huán)繞恒星機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，使恒星機(jī)構(gòu)的恒星軸旋轉(zhuǎn)并輸出動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)將磁場(chǎng)能和重力場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為對(duì)外做功的機(jī)械能。本發(fā)明是一種能夠向社會(huì)提供廉價(jià)、環(huán)保、節(jié)能和可持續(xù)循環(huán)使用的綠色動(dòng)力能源，可替代電動(dòng)機(jī)、蒸汽機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)等動(dòng)力機(jī)做功，并且，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，利于生產(chǎn)、操作和維修，運(yùn)行時(shí)不排放任何廢棄物。
文檔編號(hào)H02N11/00GK1982705SQ200510020019
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者鄧光泉 申請(qǐng)人:鄧光泉