專利名稱：推拉式彈簧電動機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種推拉式彈簧電動機，是一種新型的電動機。
背景技術：
目前，公知的電動機構造是由定子與轉子組成，通電導線在磁場中受力運動的方向跟電流方向和磁感線方向有關。電動機工作原理是磁場對電流受力的作用，使電動機轉動。缺點是耗電量大，使用金屬材料多，調速不方便，不能控制功率大小。
發明內容
為了克服現有的電動機的缺點，本發明提供一種新型推拉式彈簧電動機，使用推拉式結構和彈簧彈出的力，耗電量小，使用金屬材料少，可以調速快慢，可以控制功率大小。 本發明的技術方案是一種推拉式彈簧電動機，其特征在于，包括曲軸，在該曲軸上設有多個連桿軸頸，相鄰的連桿軸頸之間錯開一個連桿軸頸夾角；在對應于每一連桿軸頸的旁邊均設有與該曲軸的軸向垂直的滑道，在該滑道上滑動安裝一游子，在該游子與其對應的連桿軸頸之間連接一連桿；在該滑道的遠端設有電磁鐵，在該游子面對電磁鐵的一側設有磁鐵；所述的電磁鐵均與一控制器連接，該控制器用于控制各電磁鐵的通斷電時序。所述的連桿軸頸設有五個，順序稱為第一 第五連桿軸頸，其中第一 第四連桿軸頸之間的夾角為50°，第五連桿軸頸與第一連桿軸頸的夾角為145° ;在第五連桿軸頸旁邊裝有一個彈簧滑道組件。所述的彈簧滑道組件包括彈簧、彈簧游子、彈簧滑道和彈簧連桿，彈簧滑道與所述的曲軸的軸向垂直，彈簧游子滑動安裝在彈簧滑道上，在彈簧滑道的遠端與彈簧游子之間裝有彈簧，在該彈簧游子與其對應的連桿軸頸之間連接彈簧連桿。所述的控制器從設在各個連桿軸頸旁邊的位置傳感器獲取各個連桿軸頸的位置信號，控制各個電磁鐵電源的通斷時序，使得電磁鐵對游子上的磁鐵產生吸力或排斥力，從而推動曲軸連續轉動。所述的磁鐵的磁場為7000高斯，電磁鐵的磁場為3500高斯。本發明的優點是I、全面替代直流電機和交流電機。2、可以低速大功率運行，可以省去減速機直接驅動大的負載；3、具有傳統直流電機的所有優點，同時又取消了碳刷、滑環結構；4、轉矩特性優異，中、低速轉矩性能好，啟動轉矩大，啟動電流小；5、無級調速，調速范圍廣，過載能力強；6、重量輕、出力大；7、效率高，電機本身沒有勵磁損耗和碳刷損耗，消除了多級減速耗，綜合節電率可達 20% -60% ο8、可靠性高，穩定性好，適應性強，維修與保養簡單。
9、可以在船、電動汽車、內燃機車上使用，工農業和家庭均可使用。使用范圍比較廣。
圖I是本發明的四滑道推 拉式彈簧電動機的總體結構原理示意圖。附圖標記說明0、曲軸支架，I.曲軸，2.電磁鐵，3.滑道，4.游子，B.永久磁鐵，
5.連桿，6.彈簧，7.彈簧游子，8.彈簧滑道，9.彈簧連桿，10.滑道支架，11.第一連桿軸頸，12.第二連桿軸頸，13.第三連桿軸頸，14.第四連桿軸頸，15.第五連桿軸頸，20.控制器。
具體實施例方式參見圖1，本發明一種推拉式彈簧電動機的實施例，包括曲軸1，在該曲軸I上設有五個連桿軸頸，依次稱為第一連桿軸頸 第五連桿軸頸11-15，其中第一 第四連桿軸頸11-14之間的夾角為50°，第五連桿軸頸15與第一連桿軸頸11的夾角為145°。在對應于每一連桿軸頸的旁邊均設有與該曲軸I的軸向垂直的滑道3，在該滑道3上滑動安裝一游子4，在每一該游子4與其對應的連桿軸頸之間各連接一連桿5 ;在每一該滑道3的遠端設有電磁鐵2,在該游子4面對電磁鐵2的一側設有磁鐵B。所述的電磁鐵2均與一控制器20 (可采用單片機或PLC)連接，該控制器20用于控制各電磁鐵2的通斷電時序。控制方式與內燃機氣門的控制方式類似，控制器20從設在各個連桿軸頸11-15旁邊的位置傳感器獲取各個連桿軸頸的位置信號，控制各個電磁鐵2電源的通斷時序，使得電磁鐵2對游子4上的磁鐵B產生吸力或排斥力，從而推動曲軸I連
續轉動。在第五連桿軸頸15旁邊裝有一個彈簧滑道組件，該彈簧滑道組件包括彈簧6、彈簧游子7、彈簧滑道8和彈簧連桿9，彈簧滑道8與所述的曲軸I的軸向垂直，彈簧游子7滑動安裝在彈簧滑道8上，在彈簧滑道8的遠端與彈簧游子7之間裝有彈簧6，在該彈簧游子7與其對應的第五連桿軸頸15之間連接彈簧連桿9。所述的磁鐵的磁場為7000高斯，電磁鐵的磁場為3500高斯。所述的曲軸I兩端的主軸頸分別支撐在對應的曲軸支架O上(裝有軸承)，各個滑道3和彈簧滑道8均安裝在滑道支架10上。滑道3和彈簧滑道8的長度是60毫米。磁鐵B與電磁鐵2的吸合距離26毫米，排斥距離23毫米。圖I是本發明的四滑道推拉式彈簧電動機的原理圖，其工作原理是電磁鐵通電后產生的磁場推動或吸引各個游子4沿著滑道移動，每一游子4通過連桿5帶動一個連桿軸頸轉動50° (可以通過控制電磁鐵I通斷電的時間間隔對第一 第四連桿軸頸11-14順序做功，控制方法采用常規技術即可實現)，對曲軸I合計做功角度為200°，一周剩余的160°由彈簧5的回復彈力做功推動。本發明的具體轉動過程是初始狀態設定為第一連桿軸頸11對應的游子4距離電磁鐵21的距離為15mm，第一連桿軸頸11距離最左側的點(相當于內燃機活塞的上止點)50。。I、控制器20接通第一連桿軸頸11對應的電磁鐵21的電源，該電磁鐵21吸合游子上的磁鐵B，游子4向左移動與電磁鐵21吸合(相當于內燃機活塞的上止點)，同時通過連桿5帶動第一連桿軸頸11轉動50°，彈簧滑道組件上的彈簧6同時被壓縮。當磁鐵B距電磁鐵21的距離為Imm時斷電；2、接著，控制器20接通第二連桿軸頸12對應的電磁鐵22的電源，該電磁鐵22吸合對應的游子4上的磁鐵B，游子4向左移動與電磁鐵22吸合(相當于內燃機活塞的上止點)，同時通過連桿5帶動第二連桿軸頸12轉動50°，彈簧滑道組件上的彈簧6同時被繼續壓縮。當磁鐵B距電磁鐵22的距離為Imm時斷電； 3、接著，控制器20接通第三連桿軸頸13對應的電磁鐵23的電源，該電磁鐵23吸合對應的游子4上的磁鐵B，游子4向左移動與電磁鐵23吸合(相當于內燃機活塞的上止點)，同時通過連桿5帶動第三連桿軸頸13轉動50°，彈簧滑道組件上的彈簧6同時被進一步壓縮。當磁鐵B距電磁鐵23的距離為Imm時斷電；4、接著，控制器20接通第四連桿軸頸14對應的電磁鐵24的電源，該電磁鐵24吸合對應的游子4上的磁鐵B，游子4向左移動與電磁鐵24吸合(相當于內燃機活塞的上止點)，同時通過連桿5帶動第四連桿軸頸14轉動50°，當磁鐵B距電磁鐵24的距離為Imm時斷電。此過程中，由于第五連桿軸頸15已經過了上止點(圖I中最左邊的點，轉動了180° )，彈簧滑道組件上的彈簧6由向左的壓縮，變為向右的釋放(恢復)，將其儲存的彈性勢能釋放出來，通過彈簧游子7、彈簧滑道8和彈簧連桿9推動曲軸I轉動而做功。然后，重復以上的過程，實現曲軸I的的連續轉動。本發明的彈簧6起到關鍵性的作用，彈簧6推動曲軸I運行了 180°，占曲軸I轉動一周的一半，節約了原材料，簡化了結構。所述的電磁鐵2，可以根據需要設計磁力的大小，功率也就大小。轉速由控制器控制。本發明可以設計成小型、中型、大型或超大型。可采用直流電或交流電為電源。
權利要求
1.一種推拉式彈簧電動機，其特征在于，包括曲軸，在該曲軸上設有多個連桿軸頸，相鄰的連桿軸頸之間錯開一個連桿軸頸夾角；在對應于每一連桿軸頸的旁邊均設有與該曲軸的軸向垂直的滑道，在該滑道上滑動安裝一游子，在該游子與其對應的連桿軸頸之間連接一連桿；在該滑道的遠端設有電磁鐵，在該游子面對電磁鐵的一側設有磁鐵；所述的電磁鐵均與一控制器連接，該控制器用于控制各電磁鐵的通斷電時序。
2.根據權利要求I所述的推拉式彈簧電動機，其特征在于，所述的連桿軸頸設有五個，順序稱為第一 第五連桿軸頸，其中第一 第四連桿軸頸之間的夾角為50°，第五連桿軸頸與第一連桿軸頸的夾角為145° ;在第五連桿軸頸旁邊裝有一個彈簧滑道組件。
3.根據權利要求I所述的推拉式彈簧電動機，其特征在于，所述的彈簧滑道組件包括彈簧、彈簧游子、彈簧滑道和彈簧連桿，彈簧滑道與所述的曲軸的軸向垂直，彈簧游子滑動安裝在彈簧滑道上，在彈簧滑道的遠端與彈簧游子之間裝有彈簧，在該彈簧游子與其對應的連桿軸頸之間連接彈簧連桿。
4.根據權利要求I所述的推拉式彈簧電動機，其特征在于，所述的控制器從設在各個連桿軸頸旁邊的位置傳感器獲取各個連桿軸頸的位置信號，控制各個電磁鐵電源的通斷時序，使得電磁鐵對游子上的磁鐵產生吸力或排斥力，從而推動曲軸連續轉動。
5.根據權利要求I所述的推拉式彈簧電動機，其特征在于，所述的磁鐵的磁場為7000高斯，電磁鐵的磁場為3500高斯。
全文摘要
一種推拉式彈簧電動機，其特征在于，包括曲軸，在該曲軸上設有多個連桿軸頸，相鄰的連桿軸頸之間錯開一個連桿軸頸夾角；在對應于每一連桿軸頸的旁邊均設有與該曲軸的軸向垂直的滑道，在該滑道上滑動安裝一游子，在該游子與其對應的連桿軸頸之間連接一連桿；在該滑道的遠端設有電磁鐵，在該游子面對電磁鐵的一側設有磁鐵；所述的電磁鐵均與一控制器連接，該控制器用于控制各電磁鐵的通斷電時序。本發明的特點是制造工藝簡單，使用鋼材少，使用電量少，輸出功率大，可制造直流電機，也可制造交流電動機。
文檔編號H02K33/02GK102801275SQ201110423090
公開日2012年11月28日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者卜春華, 卜奇 申請人:卜春華