專利名稱：一種超導(dǎo)發(fā)動機(jī)及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所述的一種超導(dǎo)發(fā)動機(jī)及其工作方法是一種新的利用超導(dǎo)態(tài)下的磁極轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的磁場的變化，對兩個固定磁極的磁體進(jìn)行吸引或排斥從而轉(zhuǎn)化為輸出動力的超導(dǎo)發(fā)動機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，已經(jīng)發(fā)明的超導(dǎo)類發(fā)動機(jī)，如“秦萍永磁超導(dǎo)發(fā)動機(jī)”(申請?zhí)?6108757.9)，是一種將永久磁鐵的磁能直接轉(zhuǎn)換成動力的機(jī)器；“液氦液氮超導(dǎo)發(fā)動機(jī)”(申請?zhí)?2103050.9)，是根據(jù)超導(dǎo)體完全抗磁性和磁回路理論，用機(jī)械辦法使磁場力作功并輸出，同時在機(jī)內(nèi)加液氦或液氮使超導(dǎo)體在臨界溫度內(nèi)完全抗磁；上述超導(dǎo)類發(fā)動機(jī)都存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)不便，制造成本高，不能被廣泛推廣應(yīng)用等缺點(diǎn)，針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題來研制一種新的超導(dǎo)發(fā)動機(jī)是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題來發(fā)明是為了提供一種可節(jié)約能源、成本低廉、生產(chǎn)工藝簡單的的超導(dǎo)發(fā)動機(jī)。
本發(fā)明所述的一種超導(dǎo)發(fā)動機(jī)及其工作方法，其結(jié)構(gòu)在于由超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置、超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置、殼體、曲軸機(jī)構(gòu)、齒輪傳動機(jī)構(gòu)所組成；超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置由制冷容器、磁極轉(zhuǎn)換電路所組成；超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置由制冷容器、感應(yīng)線圈所組成；超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置的兩側(cè)對稱布置有曲軸機(jī)構(gòu)；曲軸機(jī)構(gòu)由永磁體、連臂、曲軸及空心軌道所構(gòu)成；永磁體的一側(cè)靠近超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置，另一側(cè)與連臂的一端相連，連臂的另一端與曲軸的曲臂處相連，永磁體外設(shè)有固定安裝在殼體內(nèi)的空心軌道；曲軸的一端固定于殼體內(nèi)壁，另一端穿過固定架并裝有傳動齒輪，傳動齒輪與齒輪傳動機(jī)構(gòu)中的同步齒輪相嚙合；超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置布置在超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置的磁場作用范圍內(nèi)的水平方向或者垂直方向上。一種超導(dǎo)發(fā)動機(jī)的工作方法為超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置接通電源后，磁極轉(zhuǎn)換電路的超導(dǎo)磁場的磁力線方向交替發(fā)生變化，同時，超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置中的超導(dǎo)感應(yīng)磁場的磁力線方向交替發(fā)生變化，當(dāng)超導(dǎo)磁場和超導(dǎo)感應(yīng)磁場的磁極與固定磁極的永磁體磁極方向相同時，則對固定磁極的永磁體產(chǎn)生排斥力，當(dāng)超導(dǎo)磁場和超導(dǎo)感應(yīng)磁場的磁極與固定磁極的永磁體的磁極方向相反時，則對固定磁極的永磁體產(chǎn)生吸引力；即在超導(dǎo)磁場和超導(dǎo)感應(yīng)磁場的磁極變化一次過程中，對兩側(cè)的永磁體同時進(jìn)行吸引、排斥一次，使永磁體在軌道內(nèi)往復(fù)運(yùn)動一次，則通過連臂帶動與永磁體相連的曲軸轉(zhuǎn)動一周，曲軸的轉(zhuǎn)動帶動齒輪傳動機(jī)構(gòu)，從而將動力輸出。本發(fā)明所述的超導(dǎo)發(fā)動機(jī)，齒輪傳動機(jī)構(gòu)由同步齒輪、傳動軸、裝有輸出齒輪的動力輸出軸所組成；同步齒輪分別安裝在傳動軸的兩端和中央。安裝于兩側(cè)曲軸端部的傳動齒輪分別與同步齒輪相嚙合，將動力傳到傳動軸上，傳動軸中央的同步齒輪與輸出軸上的輸出齒輪相嚙合，從而將動力輸出。本發(fā)明所述的超導(dǎo)發(fā)動機(jī)，曲軸上裝有棘輪，棘輪的一端裝在固定架上。本發(fā)明所述的超導(dǎo)發(fā)動機(jī)，制冷容器中可裝有用做制冷劑的液態(tài)氦或液態(tài)氮，也可以裝有低溫制冷裝置。本發(fā)明所述的超導(dǎo)發(fā)動機(jī)，磁極轉(zhuǎn)換電路可以為電磁振蕩電路，也可以為由電路轉(zhuǎn)換開關(guān)控制磁極變化的磁極轉(zhuǎn)換電路。
本發(fā)明中的永磁體采用磁能積高、矯頑力強(qiáng)，抗機(jī)械振動的永磁體。為了保證永磁體在固定的范圍內(nèi)往復(fù)運(yùn)動，永磁體的空心軌道的材料為抗磁性材料，從而控制磁體運(yùn)行的穩(wěn)定。超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置中低溫制冷劑的蒸發(fā)速度，決定超導(dǎo)磁場存在的時間，因此應(yīng)定期補(bǔ)給低溫制冷劑，維持超導(dǎo)磁場的存在；或用功率相匹配的低溫制冷裝置維持超導(dǎo)磁場長時間存在。安裝在曲軸上的棘輪防止曲軸反轉(zhuǎn)，保證了工作運(yùn)行的安全。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡單、新穎，實(shí)用性強(qiáng)，生產(chǎn)工藝簡單，成本低廉，可實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，并可廣泛用于工業(yè)和民用領(lǐng)域。采用了超導(dǎo)磁體，具有體積小，磁能積大，磁作用距離遠(yuǎn)，重量輕等優(yōu)點(diǎn)，可完全滿足控制永磁體往復(fù)運(yùn)動的要求；超導(dǎo)態(tài)中的磁極轉(zhuǎn)換電路，電阻小，磁場強(qiáng)，作用空間廣，持續(xù)時間長，節(jié)約能源，體積小。此外，用磁極轉(zhuǎn)換電路改變磁極，相對于用普通電路的轉(zhuǎn)換開關(guān)，可節(jié)約大量能源。


本發(fā)明共有一張附圖，其中圖1超導(dǎo)發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)示意2超導(dǎo)發(fā)動機(jī)的超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)示意中1、超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置 2、殼體 3、永磁體 4、曲軸5、連臂 6、軌道 7、傳動齒輪 8(9)、同步齒輪 10(11)、輸出齒輪12、傳動軸 13、輸出軸 14、棘輪 15、固定架 16、制冷容器17、磁極轉(zhuǎn)換電路 18、制冷劑 19、制冷劑加注口 20、引出導(dǎo)線21、密封材料 22、超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置 23(24)、固定座具體實(shí)施方式
本發(fā)明所述的超導(dǎo)發(fā)動機(jī)及其工作方法的具體實(shí)施方式
如附圖所示，其結(jié)構(gòu)由超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置1、超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置22、殼體2、曲軸機(jī)構(gòu)、齒輪傳動機(jī)構(gòu)所組成；超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置1由制冷容器16、磁極轉(zhuǎn)換電路17所組成；超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置22由制冷容器、感應(yīng)線圈所組成；超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置1的兩側(cè)對稱布置有曲軸機(jī)構(gòu)；曲軸機(jī)構(gòu)由永磁體3、連臂5、曲軸4及空心軌道6所構(gòu)成；永磁體3的一側(cè)靠近超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置1，另一側(cè)與連臂5的一端相連，連臂5的另一端與曲軸4的曲臂處相連，永磁體3外設(shè)有固定安裝在殼體2內(nèi)的空心軌道6；曲軸4的一端固定于殼體2內(nèi)壁，另一端穿過固定架15并裝有傳動齒輪7，傳動齒輪7與齒輪傳動機(jī)構(gòu)中的同步齒輪8相嚙合；超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置22布置在超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置1的磁場作用范圍內(nèi)的水平方向或者垂直方向上。其工作方法為超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置1接通電源后，磁極轉(zhuǎn)換電路17的超導(dǎo)磁場的磁力線方向交替發(fā)生變化，同時，超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置22中的超導(dǎo)感應(yīng)磁場的磁力線方向交替發(fā)生變化，當(dāng)超導(dǎo)磁場和超導(dǎo)感應(yīng)磁場的磁極與固定磁極的永磁體磁極方向相同時，則對固定磁極的永磁體3產(chǎn)生排斥力，當(dāng)超導(dǎo)磁場和超導(dǎo)感應(yīng)磁場的磁極與固定磁極的永磁體3的磁極方向相反時，則對固定磁極的永磁體3產(chǎn)生吸引力；即在超導(dǎo)磁場和超導(dǎo)感應(yīng)磁場的磁極變化一次過程中，對兩側(cè)的永磁體3同時進(jìn)行吸引、排斥一次，使永磁體3在軌道6內(nèi)往復(fù)運(yùn)動一次，則通過連臂5帶動與永磁體3相連的曲軸4轉(zhuǎn)動一周，曲軸4的轉(zhuǎn)動帶動齒輪傳動機(jī)構(gòu)，從而將動力輸出。齒輪傳動機(jī)構(gòu)由同步齒輪8、9、傳動軸12、裝有輸出齒輪10、11的動力輸出軸13所組成；同步齒輪8、9分別安裝在傳動軸12的兩端和中央。曲軸4上裝有棘輪14，棘輪14的一端裝在固定架15上。曲軸制冷容器16中可裝有用做制冷劑18的液態(tài)氦或液態(tài)氮，也可以裝有低溫制冷裝置。磁極轉(zhuǎn)換電路17可以為電磁振蕩電路，也可以為由電路轉(zhuǎn)換開關(guān)控制磁極變化的磁極轉(zhuǎn)換電路。
權(quán)利要求
1.一種超導(dǎo)發(fā)動機(jī)，其特征在于由超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置(1)、超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置(22)、殼體(2)、曲軸機(jī)構(gòu)、齒輪傳動機(jī)構(gòu)所組成；超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置(1)由制冷容器(16)、磁極轉(zhuǎn)換電路(17)所組成；超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置(22)由制冷容器、感應(yīng)線圈所組成；超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置(1)的兩側(cè)對稱布置有曲軸機(jī)構(gòu)；曲軸機(jī)構(gòu)由永磁體(3)、連臂(5)、曲軸(4)及空心軌道(6)所構(gòu)成；永磁體(3)的一側(cè)靠近超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置(1)，另一側(cè)與連臂(5)的一端相連，連臂(5)的另一端與曲軸(4)的曲臂處相連，永磁體(3)外設(shè)有固定安裝在殼體(2)內(nèi)的空心軌道(6)；曲軸(4)的一端固定于殼體(2)內(nèi)壁，另一端穿過固定架(15)并裝有傳動齒輪(7)，傳動齒輪(7)與齒輪傳動機(jī)構(gòu)中的同步齒輪(8)相嚙合；超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置(22)布置在超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置(1)的磁場作用范圍內(nèi)的水平方向或者垂直方向上。
2.一種超導(dǎo)發(fā)動機(jī)的工作方法，其特征在于超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置(1)接通電源后，磁極轉(zhuǎn)換電路(17)的超導(dǎo)磁場的磁力線方向交替發(fā)生變化，同時，超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置(22)中的超導(dǎo)感應(yīng)磁場的磁力線方向交替發(fā)生變化，當(dāng)超導(dǎo)磁場和超導(dǎo)感應(yīng)磁場的磁極與固定磁極的永磁體磁極方向相同時，則對固定磁極的永磁體(3)產(chǎn)生排斥力，當(dāng)超導(dǎo)磁場和超導(dǎo)感應(yīng)磁場的磁極與固定磁極的永磁體(4)的磁極方向相反時，則對固定磁極的永磁體(3)產(chǎn)生吸引力；即在超導(dǎo)磁場和超導(dǎo)感應(yīng)磁場的磁極變化一次過程中，對兩側(cè)的永磁體(3)同時進(jìn)行吸引、排斥一次，使永磁體(3)在軌道(6)內(nèi)往復(fù)運(yùn)動一次，則通過連臂(5)帶動與永磁體(3)相連的曲軸(4)轉(zhuǎn)動一周，曲軸(4)的轉(zhuǎn)動帶動齒輪傳動機(jī)構(gòu)，從而將動力輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)發(fā)動機(jī)，其特征在于齒輪傳動機(jī)構(gòu)由同步齒輪(8)、(9)、傳動軸(12)、裝有輸出齒輪(10)、(11)的動力輸出軸(13)所組成；同步齒輪(8)、(9)分別安裝在傳動軸(12)的兩端和中央。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)發(fā)動機(jī)，其特征在于曲軸(4)上裝有棘輪(14)，棘輪(14)的一端裝在固定架(15)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)發(fā)動機(jī)，其特征在于制冷容器(16)中可裝有用做制冷劑(18)的液態(tài)氦或液態(tài)氮，也可以裝有低溫制冷裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)發(fā)動機(jī)，其特征在于磁極轉(zhuǎn)換電路(17)可以為電磁振蕩電路，也可以為由電路轉(zhuǎn)換開關(guān)控制磁極變化的磁極轉(zhuǎn)換電路。
全文摘要
本發(fā)明所述的超導(dǎo)發(fā)動機(jī)是一種新的利用超導(dǎo)態(tài)下的磁極轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生的磁場的變化，對固定磁極的永磁體進(jìn)行吸引或排斥從而轉(zhuǎn)化為輸出動力的超導(dǎo)發(fā)動機(jī)。其結(jié)構(gòu)由超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置、超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置、殼體、曲軸機(jī)構(gòu)、齒輪傳動機(jī)構(gòu)所組成；超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置的兩側(cè)對稱布置有曲軸機(jī)構(gòu)；曲軸機(jī)構(gòu)中的永磁體的一側(cè)靠近超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置，曲軸機(jī)構(gòu)的另一側(cè)與齒輪傳動機(jī)構(gòu)相連；超導(dǎo)感應(yīng)磁場發(fā)生裝置布置在超導(dǎo)磁場發(fā)生裝置的磁場作用范圍內(nèi)的水平方向或者垂直方向上。其工作方法為，超導(dǎo)磁場和超導(dǎo)感應(yīng)磁場的磁力線方向交替變化，對兩側(cè)的永磁體進(jìn)行吸引、排斥，使永磁體往復(fù)運(yùn)動，帶動曲軸轉(zhuǎn)動，進(jìn)一步帶動齒輪傳動機(jī)構(gòu)，從而將動力輸出。
文檔編號H02K7/075GK1523747SQ03159008
公開日2004年8月25日 申請日期2003年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月10日
發(fā)明者高久恒 申請人:高久恒