專利名稱：磁力增能式發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機，特別是涉及一種利用磁力來增加能量的 磁力增能式發(fā)動機。
背景技術：
高能永磁體(如釹鐵硼稀土鈷等)是一種既不同于那些一次性天然 化石能源燃料，也有別于核能燃料(如鈾、钚)的新型能源體材料。其 不同之處， 一是這些化石類燃料在其本質(zhì)上是一種以吸收和儲存外界 輸注能量(例如接受沉積、太陽的核輻射能)為主的蓄能載體，而非像 永磁體或者核能物質(zhì)這樣系一種特殊能量(即化學結(jié)合能或稱原子能-它主要由該物質(zhì)內(nèi)部的主體構(gòu)成元素之特殊的分子、原子或原子核結(jié) 構(gòu)所天然形成、產(chǎn)生)的能量體本體。因此，這些化石燃料體很顯然 將遠遠沒有這種通過采用冶金生產(chǎn)工藝于先進制造方法所生產(chǎn)、制造 (提煉、濃縮、加工、強化)出來的新型能源材料體-永磁體的內(nèi)部所蘊 含的總能量值大(相同體積或質(zhì)量的)。這一點，人們可以從同是原子
能能量體的核能物質(zhì)鈾或钚的能量效應上得到印證；二是該化石燃料 (也包括核能燃料)它們在進行能量釋放(即其化學能轉(zhuǎn)換為熱能)時， 是通過化學燃燒這樣一種比較激烈地分子(熱)運動的形式來予以實現(xiàn) 的，故二由于這種劇烈化學反應式的作用，導致其在單位時間內(nèi)所產(chǎn) 生(釋放)的能量值(熱能值)非常巨大；而該永磁體在釋放能時，則由 于沒有經(jīng)歷上述"燃料燃燒-產(chǎn)生瞬時爆發(fā)性高熱能"這一段中間過
程，而是以另一種非"劇烈地化學反應式"的特殊能量轉(zhuǎn)換方式來予 以直接而迅速地將磁力能轉(zhuǎn)換成磁體作自身運動的動能，因而使得其 單位(時間)能效值要大大低于那些化石類能源燃料，當然也更遠遠低 于那種核能燃料單位能效值。
正是由于永磁體存在著這種(磁力)能量總含量值雖很大，但其單 位能量值卻比較弱小的弊端缺陷之處(由磁力能這種"冷釋放反應式" 的天生工作特性所決定)，因而直接給它(及其所產(chǎn)生的磁力能量)在具 體的工程應用方面，造成了一種很大的技術上的障礙與操作實施上的 難度，致使其應用范圍嚴重受限，難以作為一種有效的工程動力能源 獲得廣泛的重視和積極的開發(fā)利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種促使磁力能能量在某一 單位時間內(nèi)能得到充分地發(fā)揮和穩(wěn)定地增長，從而變成一種具備一定 的工作效能和實際應用價值的為動力能量輸出的磁力增能式發(fā)動機。 為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供的磁力增能式發(fā)動機，在機 架上設有主軸，所述的主軸通過單向超越自動聯(lián)軸器與貯能飛輪傳動 連接，所述的貯能飛輪通過單向自動離合器與輸出軸傳動連接，所述 的主軸上至少設有一個工作飛輪，所述的工作飛輪上至少設有一個棘 輪齒圈；在所述的機架上設有與所述的棘輪齒圈對應的磁力發(fā)動器， 所述的磁力發(fā)動器內(nèi)設有一個定磁力座和一個與之對應的動磁力座， 所述的動磁力座設有與所述的棘輪齒圈對應傳動的棘爪，所述的磁力 發(fā)動器內(nèi)設有一個與所述的動磁力座和定磁力座的磁力開關旋柄對 應傳動的拔塊，所述的拔塊通過連桿與往復驅(qū)動裝置傳動連接，拉繩 彈簧復位機構(gòu)一端與所述的拔塊連接，另一端與所述的動磁力座連
接，在所述的磁力發(fā)動器內(nèi)設有與所述的動磁力座對應的杠桿鎖止機
所述的往復驅(qū)動裝置為與所述的磁力發(fā)動器的連桿對應傳動連 接的曲軸，所述的曲軸通過大速比減速機與電機傳動連接。
采用上述技術方案的磁力增能式發(fā)動機，電機通過大速比減速機 驅(qū)動曲軸運動，曲軸通過連桿驅(qū)動拔塊往復運動，當拔塊向前運動時 將定磁力座和動磁力座的磁力開關旋柄開啟，定磁力座和動磁力座產(chǎn) 生相吸的磁力，拔塊上設有的杠桿鎖止開啟滑槽使杠桿鎖止機構(gòu)開啟 動磁力座，定磁力座和動磁力座相吸使動磁力座向定磁力座移動靠 近，動磁力座上的棘爪向前移動帶動棘輪齒圈向前旋轉(zhuǎn)一段距離，從 而帶動工作飛輪旋轉(zhuǎn)；當拔塊向后運動時將定磁力座和動磁力座的磁 力開關旋柄關閉，定磁力座和動磁力座相吸的磁力消失，拔塊通過拉 繩彈簧復位機構(gòu)使動磁力座回位，拔塊上設有的杠桿鎖止開啟滑槽使 杠桿鎖止機構(gòu)鎖止動磁力座。隨著曲軸通過連桿驅(qū)動拔塊往復運動， 定磁力座和動磁力座相吸和分離，從而動磁力座上的棘爪往復向前移 動帶動棘輪齒圈向前旋轉(zhuǎn)，棘輪齒圈在多組磁力發(fā)動器的棘爪作用下 不停向前旋轉(zhuǎn)，從而帶動工作飛輪不停旋轉(zhuǎn)，工作飛輪帶動主軸，主 軸通過單向超越自動聯(lián)軸器帶動貯能飛輪旋轉(zhuǎn)，貯能飛輪通過輸出軸 輸出動能。
本發(fā)明裝置將有如下三個技術瓶頸上的重大突破與創(chuàng)新一是通 過本裝置中的技術方法與操控手段，可順利地完成該永磁體之磁力釋 放，產(chǎn)生及轉(zhuǎn)換的全部工作過程，并非常有效地全程把握；二是采用 棘輪-飛輪這種獨特地工作機構(gòu)來完成將那些數(shù)量分布零散眾多的其單位(時間)磁力能較弱小的永磁體之磁力能量予以充分地采擷、掘取， 繼之全部轉(zhuǎn)化為飛輪自身作慣性旋轉(zhuǎn)的機械能。此工作方法方式稱為
"集群式工作模式"；三是系統(tǒng)機構(gòu)總體結(jié)構(gòu)布局為一種"梯度級機 構(gòu)組群"這種特殊地結(jié)構(gòu)設計形式與"滾動發(fā)展式"的增(擴)能工作 機制，將保障系統(tǒng)機構(gòu)逐步達成其設定的最終工作住務目標--輸出額 定的動力轉(zhuǎn)矩(轉(zhuǎn)速)值。
上述這一能夠整合全部有效資源、充分發(fā)揮其各自工作、作用效 應，且可不斷進行復制的機構(gòu)工作過程模式，其總稱為"機構(gòu)整體發(fā) 展工作機制"。
本發(fā)明的這種工作裝置是一種利用高能永磁體所釋放、產(chǎn)生的磁 力能之能量獲取代價很低(與其巨大的磁力能總蘊含量相比，此種屬 第三代高能永磁體之磁力能構(gòu)成成本是十分低廉的)、能量釋放持續(xù) 時間長久、工作性質(zhì)、性能穩(wěn)定可靠、安全清潔且能循環(huán)再利用(可 持續(xù)發(fā)展)的眾多突出的優(yōu)勢特點，通過采用相對應的方法手段及工 作機制，來實現(xiàn)該磁力能量值跟隨機構(gòu)的升級發(fā)展(工作效能的強化 與工作規(guī)模的拓展)而得到逐步地提升與增長、最終達至一種高位值 運行階段所滿足所設定的動力輸出值的工況技術要求的這樣一種系 統(tǒng)工作機構(gòu)。
綜上所述，本發(fā)明是一種促使磁力能能量在某一單位時間內(nèi)能得 到充分地發(fā)揮和穩(wěn)定地增長，從而變成一種具備一定的工作效能和實 際應用價值的為動力能量輸出的磁力增能式發(fā)動機。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。 圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明的磁力發(fā)動器結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明的棘爪、棘輪齒圈工作原理示意圖； 圖4是沿圖1中A-A線剖視圖。
具體實施例方式
參見圖1、圖2、圖3和圖4，在機架3上設有主軸10，主軸10 通過單向超越自動聯(lián)軸器ll(液力變矩變速器)與貯能飛輪13傳動連 接，貯能飛輪13通過單向自動離合器14與輸出軸15傳動連接，主 軸10上設有兩個工作飛輪9，工作飛輪9兩邊各設有一個棘輪齒圈8; 每個工作飛輪9的棘輪齒圈8有八個對應的設在機架3上的磁力發(fā)動 器5，磁力發(fā)動器5內(nèi)設有一個定磁力座22和一個與之對應的動磁力 座21，動磁力座21設有與棘輪齒圈8對應傳動的棘爪7，磁力發(fā)動 器5內(nèi)設有一個與動磁力座21和定磁力座22的磁力開關旋柄20對 應傳動的拔塊18，拔塊18通過連桿6與曲軸16傳動連接，曲軸16 通過從動小齒輪4與主動大齒輪17嚙合傳動，主動大齒輪17通過大 速比減速機2與電機l傳動連接，在曲軸16上設有驅(qū)動慣性輪12， 拉繩彈簧復位機構(gòu)23 —端與拔塊18連接，另一端與動磁力座21連 接，在磁力發(fā)動器5內(nèi)設有與動磁力座21對應的杠桿鎖止機構(gòu)24， 在拔塊18上設有與杠桿鎖止機構(gòu)24對應的杠桿鎖止開啟滑槽19。
參見圖1、圖2、圖3和圖4，在本機構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)，所采用的是一種 利用高能永磁體釋放產(chǎn)生的某種具有相對恒定與持久的磁性力(磁吸 力)作為機構(gòu)的原驅(qū)動力，且其機體結(jié)構(gòu)型式呈一種臥塔式(階梯狀多 組段式)之空間布局設置的特殊機構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式。采用此種獨特的 機構(gòu)結(jié)構(gòu)形式主要特點優(yōu)勢是，它能直接將機構(gòu)中前一梯度級的工作 機組(如I級)動力輸出末端所輸出的驅(qū)動力，轉(zhuǎn)變?yōu)?或作為)后一梯
度工作級(如II級機組)進行工作運行所必須的一種原驅(qū)動力，繼而通 過本級機組的工作運行，使該從動力輸入首端所輸入的原動力值獲得 增長與擴大，再繼之又以此為基礎作更進 -步的往下一階梯度工作級
(如m級機組)延伸發(fā)展，直至最終所擴增的動力輸出值達到(滿足)系 統(tǒng)負載端的動力要求為止。
除此之外，隨著本設計中的這種可使系統(tǒng)的總動力能量值獲得逐 漸增大的梯級步進式的機構(gòu)結(jié)構(gòu)形式設置運用(主要由外部依序補 充、遞進的永磁體的磁力能的效用產(chǎn)生)，它另外還可與系統(tǒng)機構(gòu)中 其它技術構(gòu)成部分相結(jié)合，通過各自的伏勢互補來共同一道為進---步 提高整個系統(tǒng)機構(gòu)的工作效率，而發(fā)揮機制的作用效能。
在每一階發(fā)動工作機構(gòu)內(nèi)的眾多磁力發(fā)動器5，均圍繞著工作飛
輪9左右端面的棘輪齒圈8處，呈---種星形分布，設置可自由聯(lián)合成 組(發(fā)動工作組)，從而構(gòu)成一種在某一單位時間內(nèi)其既可單獨輪流交 替發(fā)力推進，也能多(工作)點集群聯(lián)動(同一或者不同工作面上)共同 作功的復合工作機制，以實現(xiàn)將各磁力發(fā)動器5產(chǎn)生的磁力動能轉(zhuǎn)化 為工作飛輪9的轉(zhuǎn)動動能(機械能)-即通過棘輪棘爪齒合機構(gòu)，來完成 將動定兩磁力座相對位移時的一種往復直線運動，轉(zhuǎn)變成推動工作飛 輪作單向、間歇的旋轉(zhuǎn)運動。 對發(fā)明項目的理解
本發(fā)明創(chuàng)造將依據(jù)如下幾點"制勝"的基礎條件優(yōu)勢，來進行設
計創(chuàng)新依據(jù)該高能永磁體磁力能在本質(zhì)上是一種完全不同于普通能
源體(如煤炭、石油等)釋放的那種常規(guī)形式的分子熱(運動)能量，而 是屬于另一種非常獨特的化學結(jié)合能—也即原子能這一特殊物質(zhì)的功 能特性。關于這一點，該永磁體與那種核能物質(zhì)鈾或钚等非常類似，
即它們都是一種原子能能量的本體而非像煤炭、石油等這些--次性化 石能源體，那樣主要是依靠采集和吸收外界能量(如太陽的核聚變輻 射能)來作為其主體內(nèi)容物的這種能量貯存的載體。因而，該永磁體 的能量總值也很自然地將與核能物質(zhì)一樣，要遠遠大于這類化石能源 體的內(nèi)部所蘊含的能量總值(相同體積或質(zhì)量情況下)。這樣，人們可 以從該永磁體所具備的那種相當長久、持續(xù)地(磁力)能量釋放(輸出) 時間--這一獨特地功能特性上，得到直接地印證(據(jù)國外有關研究機構(gòu) 的測試報告，該高能永磁體的磁力能半衰期大約為--,百'年左右)。故 而，從這一點上來說，該永磁體完全同核能物質(zhì)一樣，是屬于一種真 正意義上能源體(或曰能量的本源主體)。
在此，有必要加以補充說明一下的是，該永磁體釋放的磁力能之 所以以其單位(時間)能量值甚小(即它不僅要大大低于與之相同體積、
質(zhì)量的煤炭、石油等這些化石能源體，同時也更遠遠小于核能物質(zhì))， 其中 一個最主要的原因是因為它們之間在各自的能量釋放的形式上， 存在著一種根本性的重大區(qū)別。這種區(qū)別就是前者不像后者那樣是一 種專門用來燃燒的化學燃料體—即該永磁體不須經(jīng)歷"燃料燃燒-產(chǎn)生 高溫熱能"這一傳統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換方式過程階段，而是直接以磁力能轉(zhuǎn)化 為動能或機械能這種特殊的釋能方式予以取代，因此導致其不具備后 者這種因劇烈地化學(分子)反應所形成的大量能量在短暫時間內(nèi)集中 爆發(fā)、充分釋放的瞬時強大工作作用效應，而是以另一種較"溫和" 的漸變式的"冷反應"釋能形式逐步將其內(nèi)部蘊藏的巨大潛能予以緩
解釋放(轉(zhuǎn)換)；另一種是依據(jù)該永磁體所具的獨立靈活性特點，通過 優(yōu)化的設計布局，來使之達到以(永磁體)數(shù)量取勝-即形成一種集群， 規(guī)模工作效應的目的；再次是利用該永磁體的體積、質(zhì)量可根據(jù)相關
技術應用要求作自由靈活地設計確定這一特性，來輕松方便地提升其 單位(時間)磁力能量值逐級擴大、增強，最終滿足系統(tǒng)負載機構(gòu)(發(fā)電 機工作)的額定動力(轉(zhuǎn)矩)要求為止。 總機構(gòu)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成
機架3-…采用無磁性(非導磁)的高強度鈦鋁合金材料制造，其基 本輪廓外形為一種多節(jié)段的(呈梯度級分布)正八面形柱體狀的臥置式 框架綿構(gòu)體。在該框架體腹內(nèi)，間隔平行排列有多具立框式支撐架 25(即隔框架)，它主要用以支撐該安裝磁力發(fā)動器5及其它曲軸16 傳動(驅(qū)動)等機構(gòu)裝置，而框架體底部，則有一基座與地面固連。
磁力發(fā)動器5—…主要由外形呈柱型體(兩半圓柱體組合而成)的 高能永久磁性材料和軛鐵組成的動磁力座21和定磁力座22、磁力開 關旋柄20及棘爪7等零部件共同構(gòu)成。
初始啟動機構(gòu)…分別由一臺小功率電機l(首先釆用如蓄電池等 外部電源作為啟動電源，繼再以系統(tǒng)自身的回饋電源來作為進行發(fā)動 工作維持電源)及減速器2與傳動齒輪4、 17等組成。
梯度級發(fā)動工作機構(gòu)——分別由主軸io(各結(jié)梯級機構(gòu)設置一具，
且每一級主軸的體積大小與長度均隨之同步呈梯級增長)，從動齒輪 (安裝子曲軸前端、兼具進一步減速的作用)單向超越式自動聯(lián)軸器 11、單向自動離合器14(即液力變矩變速器)兩端面帶棘輪齒圈8的工 作飛輪9(1級機構(gòu)裝設數(shù)量為兩具、II級機構(gòu)為三具、III級機構(gòu)為四 具)和安裝于各梯級主軸末端的貯能飛輪13(其體積同樣隨梯級增長 而增大)以及曲軸連桿機構(gòu)16(每一階機構(gòu)級設置8具，而該曲軸的曲
拐數(shù)再各級中是不同的。它們在i級、n級、m級機構(gòu)中的數(shù)量分別
為4個、6個和8個)與驅(qū)動慣性輪12(其數(shù)量分布為I級-l具、I！
級-2具、m級-3具，它們均衡地布置于各自的曲軸上，且其體積質(zhì)量 大小液隨同級數(shù)增長)等工作、運動的器部件所共同構(gòu)成。
終端負荷(工作)機構(gòu)——主要由發(fā)電機和(分)配電裝置及自控系 統(tǒng)組成。 總體構(gòu)造組成
在總體機構(gòu)每一梯度級發(fā)動工作機構(gòu)中，處于靠近前端部位的與
磁力發(fā)動器5的棘爪7相接觸的轉(zhuǎn)動輪稱為工作飛輪9。該輪左右兩 端面上各固連有一只直徑盡寸較之略小一點的棘齒輪圈8。此工作飛 輪9的主要作用， 一方面是傳遞磁力發(fā)動器5所產(chǎn)生的磁力動能；另 --方面則是將這些眾多的分散的磁力動能，以及該磁力發(fā)動器5相對 于工作飛輪9(輪軸)所形成的一種位置勢能，通過自身輪體作慣性旋 轉(zhuǎn)(繞主軸IO)運動而予以充分地收集、積累并儲存起來。至于設置在 靠近機組后端部位的另一具體積直徑比慣性輪更大一些的工作輪，則 稱之為工作飛輪或簡稱飛輪。這兩種輪之間，它們將通過傳動主軸10 和單向離合器14(或液力耦合器)予以連接。當飛輪最后從本擴能工作 機組中獲得了某--設定的轉(zhuǎn)速參數(shù)值以后，該飛輪將利用自身很大的 轉(zhuǎn)動慣量，通過末端相連的變速傳動裝置來帶動下一梯級工作機組的 原驅(qū)動力裝置(即包括一大小傳動齒輪和曲柄滑塊機構(gòu)在內(nèi)的"勵動 裝置")進行工作。(注最后一級機組將釆用液力變速變矩器來實現(xiàn) 與發(fā)電機的連接)。 機構(gòu)構(gòu)成
本工作機構(gòu)的總體結(jié)構(gòu)布局，為一種多組段、階梯臥軸式串聯(lián)鏈 式結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)機構(gòu)構(gòu)成形式，具體表述為它以前一級工作機構(gòu)所產(chǎn) 生、輸出的動能或機械能作為后一級機構(gòu)驅(qū)動工作的基礎(即令接合
部的液力聯(lián)軸器完成自動接合和驅(qū)動"種子式"勵磁機構(gòu)裝置進行工 作運轉(zhuǎn))，而后一梯級機構(gòu)的工作能效(前一級"種子式"機構(gòu)作持續(xù) 勵磁工作運動，以.令后一級機構(gòu)不斷被感應、激發(fā)和產(chǎn)生出另--'種更 大、更強的磁力動能-其值由該機構(gòu)中共同參與工作運作的用磁體之 體積大小、質(zhì)量高低及數(shù)量多少直接決定)的一種依次遞增推進、逐 漸深入的能量呈滾動式增長、發(fā)展的梯級增能工作機構(gòu)的體系構(gòu)建模 式。
下一梯度級工作機構(gòu)將全部承接上--梯度級機構(gòu)中所產(chǎn)生輸出 動力能量，并將此作為一種"種子"式基本動能__勵(磁)動原驅(qū)動能而 予以激勵和誘導本級機構(gòu)發(fā)揮工作能力產(chǎn)生并釋放出遠超越上一梯 級機構(gòu)工作量的另一種更大更強的動力能量值，從而最終構(gòu)建和營造
--種將致整個機構(gòu)系統(tǒng)動力能量不斷遞進升級與擴強(理論上為無限) 的能量(機械能)滾動式發(fā)展的持續(xù)運行機制與工作態(tài)勢格局。 關于磁力發(fā)動器的結(jié)構(gòu)與工作方式
該磁力發(fā)動器5(簡稱磁力發(fā)動器)分別由動磁力座21、定磁力座 22、撥塊18與拉繩彈簧復位機構(gòu)23、杠桿鎖止機構(gòu)24等組成。在定 磁力座22和動磁力座21內(nèi)各裝設由一具相同體積質(zhì)量大小的柱形永 磁體極芯(其分別由體積質(zhì)量均相等的倆半圓柱形高能永磁體材料粘 結(jié)合并構(gòu)成)。該柱形磁芯的所產(chǎn)生的磁力線將主要透過柱體上兩條 相對稱的母線式細小磁隙(一條為N極、另一條為S極)向外集中釋放。 當該磁芯處于中位置時，其磁力線絕大部分被約束、限制在座體(導 磁體)內(nèi)形成閉環(huán)磁路而基本不對外顯示磁性或者準確的說基本不對 外釋放具有應用價值的磁力能；而當磁芯處于中的位置時，其磁力線 (絕大部分)則通過磁導體(座體)上的一對吸合工作面向外予以集中釋
放、散發(fā)，與(另一磁力座)形成一個異極相吸的具強大作用的封閉式 工作磁場。更詳細工作過程方式為撥塊18在曲軸連桿機構(gòu)的驅(qū)動 下作往復直線移動，繼而一同撥動定磁力座22和動磁力座21上的磁 力開關旋柄20同時轉(zhuǎn)過一個90的角度(從OFF到ON)，以令座體內(nèi) 的倆柱形磁體極芯也與之同時繞自體中軸線一同旋轉(zhuǎn)一個90的角度，
從而使兩者原本成同(磁)極相對立狀態(tài)(即保持一種互相斥離、靜止狀 態(tài))的倆柱形磁芯，轉(zhuǎn)瞬間迅即變化為另一種呈異極相互吸合的工作 運動狀態(tài)一一即通過各自座體吸合工作面所構(gòu)成的兩對磁極、互以對方 為異極吸引對象而施予(釋放)磁吸作用力，最終完成該磁力發(fā)動器從 磁力關閉到磁力釋放的這一工作段的循環(huán)運動過程。 梯級發(fā)動工作機構(gòu)的工作方式
原動力經(jīng)由電動機、輕型減速器及主傳動齒輪傳輸至各具(八具)
傳動(驅(qū)動)曲軸上，繼之又由該區(qū)曲軸通過連桿將轉(zhuǎn)動運動動能，轉(zhuǎn)
換成滑塊(撥塊)沿滑道作往復直線運動的動能，從而令滑塊完成撥動
磁力發(fā)動器的磁力開關，以致其產(chǎn)生(釋放)出一種大大超過原驅(qū)動動
能的磁力動能，最終通過棘爪棘輪機構(gòu)將此磁力動能(動磁力座與定
磁力座吸合時位移運動的動能)直接轉(zhuǎn)換為工作飛輪繞自身中心軸作
慣性旋轉(zhuǎn)運動的轉(zhuǎn)動動能(機械能)。
接著，自I級機構(gòu)開始，往后各梯級發(fā)動工作機構(gòu)均可按照此種 工作模式與工作機制(電動機將棄除)一直不斷地復制下去，直至發(fā)展
延續(xù)道最后能達至設定能量增長目標的N級為止。 工作原理之能量轉(zhuǎn)換
本新型磁力增能式發(fā)電發(fā)動機是主要采用全文鐵硼這種高能永 久磁性材料體所釋放的磁力能來作為其工作的主要動力源，同時通過
其它組成機構(gòu)部分(如磁力發(fā)動器裝置、棘輪、棘爪傳動裝置及工作 飛輪等)的功能作用，來共同完成轉(zhuǎn)換、增擴該磁力動能最終滿足負 載工作機一發(fā)電機的額定動力輸入(轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速)技術要求的這樣一種 機構(gòu)工作系統(tǒng)。
由于在磁力發(fā)動器5—-這一機構(gòu)的主要核心工作器部件的結(jié)構(gòu)中 采用了該種磁性材料體，且磁路設計合理，故它可產(chǎn)生--種較為強大 的磁吸力。當磁力發(fā)動器進行工作時，借助器體一側(cè)的磁力開關旋柄， 往復轉(zhuǎn)動該開關(即同時使器體內(nèi)動定兩磁力座種的柱型磁體極芯一 同繞自體柱心軸各自沿正反向旋轉(zhuǎn)一個90'的角度)，即可令它們內(nèi)部 的磁路得以立即接通或者被迅速有效切斷，從而致使(相對的)工作面 之間時而形成一種兩者互動的工作磁場(即它們互以對方為吸附對
象， 一道同時釋放各自的磁吸作用力)，時而該工作磁場轉(zhuǎn)瞬間又同 時消失(同步中止各自的磁吸力釋放，而致兩者呈自由分脫狀)的這種 狀態(tài)局面。由于器體中定磁力座被固定，故動磁力座在與之吸合時， 是以一種直線加速度運動形式進行位移運動的，而在這兩者的這種吸 合、分脫的、不斷循環(huán)、輪回的直線往復運動過程中，安裝與動磁力 座上的棘爪將間歇性的撥(推)動工作飛輪上的棘輪齒圈(與飛輪端面 并聯(lián)、直徑略小于飛輪)，以使該工作飛輪繞自身中心軸作單向慣性 旋轉(zhuǎn)，從而完成其磁力能向機械能(剛體定軸轉(zhuǎn)動動能)的能量轉(zhuǎn)換工 作過程。
-至于該磁力能量的擴增(即磁力能量在系統(tǒng)機構(gòu)中逐步增大至終 端負載的功力輸入值技術要求)這一點，---是依賴系統(tǒng)內(nèi)各階大小不 等的梯級機構(gòu)中所分別設置、配備的永磁體這種數(shù)量與體積(質(zhì)量)呈 梯度級增長和擴大(意味著各機構(gòu)中單位磁力能量值獲得同步擴增)的
能量直接遞增升級的方式；二是利用各級發(fā)動工作機構(gòu)所作的功(盈 功之和)在時間上的積累工作效應(全部轉(zhuǎn)化為工作飛輪或儲能飛輪的 慣性轉(zhuǎn)動動能)這一作用機制上的優(yōu)勢，兩者結(jié)合共同發(fā)"力"作"功"， 以將該總的動力能量不斷推向一個新的增長髙度。 工作原理
在:本機構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)I IHII級增能工作機構(gòu)中，各級機構(gòu)所設置配備 的磁力發(fā)動器裝置其數(shù)量與體積各不相同，它們是一種由少到多、由 小到大的梯度級陣形分布排列，故所產(chǎn)生形成的磁力能量值也將自I 級機構(gòu)始沿梯級一路持續(xù)攀升、走強。由于在理論上，該梯度級工作 機構(gòu)系統(tǒng)的梯級數(shù)可作無限地增長…即自I級始直至N級，相應的所 配備于各個工作機構(gòu)級內(nèi)的磁力發(fā)動器裝置的數(shù)量于體積也同樣可 作無限地增加于增大，故而由此所產(chǎn)生形成的磁力能量值最終將趨于 無窮大。這種無窮大的動力能量值(或者說轉(zhuǎn)矩值)，相對于具有額定 (有限)輸入轉(zhuǎn)矩值的動力需求的負載…發(fā)電機來說，本技術方案的實 施在理論上應是完全可以成立的。
關于磁力發(fā)動器作功(產(chǎn)生盈功)的計算問題
現(xiàn).以I級發(fā)動工作機構(gòu)中所配置的、最小級規(guī)格型號的單具磁力 發(fā)動器為例。同時，為便于對其作分析、計算，另假設該磁力發(fā)動器 為一種理想運動的機器裝置(即將它簡化為一種水平工作設置狀態(tài)， 且予以乎略其各個軸承處的磨擦阻力)。
一、磁力發(fā)動器在一個工作循環(huán)內(nèi)所產(chǎn)生的總功
已知
① 動(或定)磁力座的質(zhì)量m(動磁產(chǎn)m(i'磁)-1.2kg
② 動(或定)磁力座產(chǎn)生的磁吸力F(動磁)-F^磁)-588N
③動磁力座相對定磁力座的位移S( )=0.016m 分析根據(jù)題意，只有當撥動磁力開關的滑塊在作往程運動時， 該定磁力座、動磁力座才形成一種異極相對狀態(tài)而各自釋放其磁吸力 相互吸引對方進行吸合做功。由于定磁力座被固定，因此致使動磁力 座將以一種直線加速度的運動形式快速于之吸合，而完成其"碰撞" 式的位移作功過程。故根據(jù)牛頓第二定律公式F-ma，可先行求得該 動磁力座運動的加速度a。
解將已知條件代入公式
a=F/m= (F(動wp F(i磁))/ m(動磁)=(588N+588N)/1.2kg=980m/s2 再運用勻變速直線運動的位移公式S-Vot+l/2(a。求出動磁力座 位移過程耗用的時間t( )。
由題意可知，動磁力座運動的初速度Vo-O，故該位移公式經(jīng)簡 化變形后為t=(2s/a)1/2 ，代入數(shù)據(jù)
t(Bt)={(2X0.016m/980m)Xs2}l/2=0.0057(s) 繼而運用初速度為零的勻加速直線運動公式Vt=at，求出動磁力 座運動的速度V(動磁)
V(動磁尸at =980m/s2X0.0057s=5.6m/s
最后，再根據(jù)功的計算公式W-FXS(或功率的計算公式P-FX V)，計算出該動磁力座在一個工作循環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的總功(或其瞬時 功率)
(1)、總功為
w (磁總)-(F(動磁)+F('i磁))XS(磁)
=(588N+588N) X0.016m =18.8N m
(2)、其功率為
P(戰(zhàn)總)-(F"力磁)+F(i'磁))X V(動戰(zhàn)) =(588N+588N) X5.6 m/s =6580(W)
二、拔塊拔動磁力開關旋柄(作水平往復運動)時所損耗的功或功 率(分為往程耗功與返程耗功)
經(jīng)對磁力發(fā)動器實物模型作運動試驗，現(xiàn)測得其運動參數(shù)如下
①拔塊質(zhì)量m(拔,-0.5 kg，②拔塊啟動磁力開關(作往程運動)時所 需最大拉力約為F(拔n產(chǎn)15N，③拔塊關閉磁力開關并牽引動磁力座 復位(作返程運動)時，所需的最大拉力約為F(拔^-30N，④拔塊移動 的距離S(訪)-S(^)-0.09m，⑤拔塊完成單程運動(往程或返程)耗用的 時間t(拔忭)-t(拔返)-0.5s，
解根據(jù)本題題意，因拔塊所作的往復驅(qū)動運動系一種勻速直線 運動，故可運用勻速直線運動的速度公式V=S/T，先求出其運動的 速度》有s
V-S (拔汁)/T(tti"=0.09m/0.5s=0.18m/s=V (拔返) 繼而再將以上數(shù)據(jù)代入功的計算公式，分別得
(1) 、拔塊往程時的功耗
W(拔")=F (拔")XS (拔汁)=15NX0.09m=1.35 N m
(2) 、拔塊返程時的功耗
W (拔返)=F (拔返)X S (拔返)=30NX0,09 m=2.7 N m
(3) 、拔塊完成一個工作循環(huán)的總功耗為
W(拔總托)- W(拔汁)十W(拔返嚴(l.35+2.7) N m=4.05 N m 而其損耗的功率，則為
(1) 拔塊往程時的功率損耗 P(拔汁尸F(xiàn)(拔h)XV(拔汁)=15NX0.18m/S=2.7(w)
(2) 、拔塊返程時的功耗
P(拔返)=F (拔返)XV(拔^ =30NX0.18m/S =5,4(W)
(3) 、拔塊往、返運動(一個工作循環(huán))的總功損耗為 P(拔總耗r P(,+P(k"=2.7W+5.4W=8.1 (W)
從而可分別得
(A) 、該磁力發(fā)動器(單具)在一個工作循環(huán)內(nèi)所產(chǎn)生的盈功(輸出 有用功)為-
W(釘w產(chǎn)W(戰(zhàn)總)一W(拔總禮廣(18.8 — 4.05) N m=14.75 N m
(B) 、該磁力發(fā)動器(單具)在一個工作循環(huán)內(nèi)獲得的盈功功率為 Plft 0= P(磁總)—P(拔錢產(chǎn)6580W一8.1W&6572 (W)
最終，可求出該磁力發(fā)動器作功工作的平均效率 n = W(fr用)/ W(磁總)-14.75 N m/ 18.8N m=0.78=780/o 而其瞬時效率則為
n = P ^Hj)/P(磁總)-6572W/ 6580W=0.99=990/o
上述計算的結(jié)果，不僅證明了該磁力發(fā)動器可產(chǎn)生盈功，而且也 顯示了它的作功工作(轉(zhuǎn)換其磁力能量)效率也很高，功率輸出值也比 較大，大大超過了驅(qū)動其工作的拔塊(磁力開關拔塊)所消耗、損失的 功率輸入值。這樣，就為其隨后進行盈余能量(動能)在時間上的逐步 積累之工作(與1S輪相結(jié)合)奠定了良好的條件基礎。
同樣的，接下來還可繼續(xù)更進一步地來予以逐一、分別證明該I 級總體機構(gòu)(系由眾多具此類磁力發(fā)動器集合構(gòu)成)以及其它各階梯度
級機構(gòu)(例如第ii級、第m級......第N級)它們最終的功率輸出，將
同樣要大于其功率輸入……即可同樣產(chǎn)生盈余功率值這一推論問題， 并能獲得相應地充分地理論支持(證明從略)。
'在系統(tǒng)中，各階發(fā)動工作機構(gòu)級(工作段)之間的連接、組合，為 一種梯度形(臥軸)首尾串聯(lián)的循環(huán)復進式總體結(jié)構(gòu)形式。其具體結(jié)構(gòu) 構(gòu)成形式為啟動(初勵動)—今初發(fā)動—+續(xù)勵動—》續(xù)發(fā)動—+再勵動 —^再發(fā)動--">負載工作機(發(fā)電機)產(chǎn)生電能—^電力分配系統(tǒng)—">絕 大部分電能并網(wǎng)外輸—》很小部分電能。回饋至系統(tǒng)內(nèi)初始啟動級機 構(gòu)。其中，初始啟動(勵動)級機構(gòu)包括電機、減速機、傳動齒輪、曲 柄滑塊機構(gòu)及慣性輪等；而發(fā)動工作機構(gòu)則包括磁力發(fā)動器，工作飛 輪、液力變矩器、自動離合聯(lián)軸器及儲能大飛輪等；系統(tǒng)終端的負載 工作機構(gòu)則有發(fā)電機、配電系統(tǒng)、自控一伺服系統(tǒng)等。
上述這種呈"滾動式"逐步遞進、發(fā)展及可完成自我循環(huán)工作運 行的形式結(jié)構(gòu)與工作模式，將有助于總系統(tǒng)機構(gòu)在能量擴充方面，能 夠朝著縱深領域的工作任務目標方向，作持續(xù)不斷地推進、發(fā)展。 解釋資料分析
以下為經(jīng)由磁力發(fā)動器(補充能量)驅(qū)動與直接采用曲柄滑塊機構(gòu) 裝置來驅(qū)動(工作飛輪)這兩者最終情況結(jié)果所產(chǎn)生的差別轉(zhuǎn)換的機 械裝置，根據(jù)"能量既不會創(chuàng)生，也不會消失"的能量守恒定律可知， 它本身并不能創(chuàng)造或者說增擴由外界輸入的原有能量，而僅僅只在某 種特定地條件下(例如與其它部分組合構(gòu)成一個可產(chǎn)生相互作用的質(zhì) 點系統(tǒng)的情形時)，它才具有"放大"作用力---實際為吸收質(zhì)點系內(nèi) 另一質(zhì)點與所構(gòu)成的某種形式的能量(如本例中這種依據(jù)"輪軸結(jié)構(gòu)" …即變形杠桿作用原理所產(chǎn)生的空間位置上的勢能等)因此，在分別 由曲柄滑塊機構(gòu)與工作飛輪兩者所組成的質(zhì)點系中，由于曲柄滑塊機
構(gòu)裝置本身是一 種純意義的機械傳動裝置(即它本身不具備產(chǎn)生盈功 的能力，而是一具耗能機械裝置)，故根據(jù)質(zhì)點系機械能守恒定律可 知，由這兩者所構(gòu)成的這一保守系統(tǒng)(滑塊做負功、使飛輪的勢能增 加)將不具備使該機械能產(chǎn)生增量效應的能力特性，也即該質(zhì)點系是 無法產(chǎn)生輸出盈功的而隨著磁力發(fā)動器這一可產(chǎn)生盈功(通過前面的 計算已證明)的外部作用力(能量的補充加入)很顯然它將改變本質(zhì)點 系的總機械能(也即改變系統(tǒng)的動量矩)而使之產(chǎn)生機械能增量值并偷 出盈功。故綜合上述分析可以發(fā)現(xiàn)，在分別由曲柄滑塊驅(qū)動機構(gòu)、磁 力發(fā)動器裝置與工作飛輪這三者所構(gòu)成的本發(fā)動工作機構(gòu)系統(tǒng)當中， 作為能量轉(zhuǎn)換裝置的工作飛輪的輪體繞自身質(zhì)心軸的慣性加速轉(zhuǎn)動 動能(或稱機械能)，實際上它是一種合外力矩所做的功(等于剛體轉(zhuǎn)動 動能的增量一依據(jù)"剛體定軸轉(zhuǎn)動時的動能定理")在時間上的累積 工作效應所產(chǎn)生的作用結(jié)果。
權(quán)利要求
1、一種磁力增能式發(fā)動機，其特征是在機架(3)上設有主軸(10)，所述的主軸(10)通過單向超越自動聯(lián)軸器(11)與貯能飛輪(13)傳動連接，所述的貯能飛輪(13)通過單向自動離合器(14)與輸出軸(15)傳動連接，所述的主軸(10)上至少設有一個工作飛輪(9)，所述的工作飛輪(9)上至少設有一個棘輪齒圈(8)；在所述的機架(3)上設有與所述的棘輪齒圈(8)對應的磁力發(fā)動器(5)，所述的磁力發(fā)動器(5)內(nèi)設有一個定磁力座(22)和一個與之對應的動磁力座(21)，所述的動磁力座(21)設有與所述的棘輪齒圈(8)對應傳動的棘爪(7)，所述的磁力發(fā)動器(5)內(nèi)設有一個與所述的動磁力座(21)和定磁力座(22)的磁力開關旋柄(20)對應傳動的拔塊(18)，所述的拔塊(18)通過連桿(6)與往復驅(qū)動裝置傳動連接，拉繩彈簧復位機構(gòu)(23)一端與所述的拔塊(18)連接，另一端與所述的動磁力座(21)連接，在所述的磁力發(fā)動器(5)內(nèi)設有與所述的動磁力座(21)對應的杠桿鎖止機構(gòu)(24)，在所述的拔塊(18)上設有與所述的杠桿鎖止機構(gòu)(24)對應的杠桿鎖止開啟滑槽(19)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力增能式發(fā)動機，其特征是所述 的往復驅(qū)動裝置為與所述的磁力發(fā)動器(5)的連桿(6)對應傳動連接的 曲軸(16)，所述的曲軸(16)通過齒輪、大速比減速機(2)與電機(I)傳動 連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種磁力增能式發(fā)動機，在機架(3)上設有主軸(10)、單向超越自動聯(lián)軸器(11)、貯能飛輪(13)和輸出軸(15)，主軸(10)上設有工作飛輪(9)，工作飛輪(9)上至少設有一個棘輪齒圈(8)；棘輪齒圈(8)有對應的磁力發(fā)動器(5)，磁力發(fā)動器(5)內(nèi)設有一個定磁力座和動磁力座，動磁力座設有與所述的棘輪齒圈(8)對應傳動的棘爪(7)，磁力開關旋柄對應傳動的拔塊通過連桿(6)與往復驅(qū)動裝置傳動連接。本發(fā)明是一種促使磁力能能量在某一單位時間內(nèi)能得到充分地發(fā)揮和穩(wěn)定地增長，從而變成一種具備一定的工作效能和實際應用價值的為動力能量輸出的磁力增能式發(fā)動機。
文檔編號H02N11/00GK101114804SQ200710035439
公開日2008年1月30日 申請日期2007年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日
發(fā)明者黃東武 申請人:黃東武