專利名稱：能量收集式減振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能將衰減的振動(dòng)能量回收并轉(zhuǎn)化成電能的能量收集 式減振器，屬于減振器技術(shù)領(lǐng)域。(二) 背景技術(shù)目前，公知的雙向作用筒式減振器是一個(gè)封閉的液壓油缸，內(nèi)存有粘阻系 數(shù)較大的液壓油。減振器液壓油缸活塞與被減振物體連接、缸體與基座連接。 工作時(shí)，減振器隨物體的振動(dòng)而伸縮，迫使液壓油缸內(nèi)的液壓油通過(guò)阻尼小孔；該過(guò)程將振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能，并耗散，達(dá)到了衰減振動(dòng)的目的。由于上述的雙向作用筒式減振器的工作原理是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能，以熱 能的形式將振動(dòng)的能量耗散掉，造成了一定程度的能量的流失和浪費(fèi)。如果能 夠設(shè)計(jì)一種新型的減振器既能夠使振動(dòng)的能量衰減(不改變?cè)葴p振器的工作 效果)，又能夠?qū)⒈凰p的能量回收起來(lái)，使之被利用，則會(huì)是一大節(jié)約。(三) 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型一種能量收集式減振器，其目的在于提供一種在保證傳統(tǒng)減 振器阻力特性的前提下，將振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并儲(chǔ)存的能量收集式減振器。本實(shí)用新型一種能量收集式減振器，由三大部分組成。包括液壓油路系統(tǒng)、 減振器阻尼控制電路、電能儲(chǔ)存電路，三部分之間由信號(hào)采集、信號(hào)傳輸和電 能儲(chǔ)存三個(gè)子模塊連接。其中，信號(hào)傳輸子模塊是將減振器阻尼控制電路與電 能儲(chǔ)存電路用信號(hào)導(dǎo)線連接；電能儲(chǔ)存子模塊是將液壓油路系統(tǒng)與電能儲(chǔ)存電 路以導(dǎo)線連接。其中，該液壓油路系統(tǒng)，包括四個(gè)單向閥， 一液壓馬達(dá)， 一活塞， 一缸體， 一直流發(fā)電機(jī)。接頭A同時(shí)通過(guò)液壓管路連接單向閥I 2003的入口和單向閥 II 2004的出口，接頭B同時(shí)通過(guò)液壓管路連接單向閥ffl 2005的出口和單向 閥IV 2006的入口；液壓馬達(dá)2007的入口與單向閥I 2003的出口、單向閥IV
2006的出口三者通過(guò)液壓管路連接；液壓馬達(dá)2007的出口與單向閥II 2004 的入口、單向閥m 2005的入口三者通過(guò)液壓管路連接；液壓馬達(dá)2007的輸出 軸與直流發(fā)電機(jī)2008的輸入軸通過(guò)聯(lián)軸器(圖中未示)連接。直流發(fā)電機(jī)2008 的電能輸出端子正極2036、直流發(fā)電機(jī)2008的電能輸出端子負(fù)極2037分別與 電能輸入端子4038、 4039用導(dǎo)線連接。其中，該信號(hào)采集子模塊由磁棒3009與線圈3010組成，磁棒3009置于線 圈3010中。其中，該線圈兩端具有兩個(gè)線圈抽頭。本實(shí)用新型一種能量收集式減振器，其優(yōu)點(diǎn)及功效在于該減振器可以在 不改變?cè)葴p振器的使用效果的前提下衰減機(jī)械振動(dòng)，，將振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為 電能，便于儲(chǔ)存并易于利用。

圖1所示為能量收集式減振器總體結(jié)構(gòu)圖。圖2所示為液壓油路系統(tǒng)原理圖。圖2.1所示為活塞、缸體組合立體圖。圖2.2所示為活塞、缸體組合剖視圖。圖2. 3所示為活塞、缸體以及信號(hào)采集子模塊組合立體圖。圖3所示為減振器阻尼控制電路原理圖。圖4所示為電能儲(chǔ)存電路原理圖。圖中具體標(biāo)號(hào)如下(B)液壓油路系統(tǒng) (C)減振器阻尼控制電路(D)電能儲(chǔ)存電路 2001-活塞 2002-缸體2003-單向閥I 2004-單向閥II 2005-單向閥m2006-單向閥IV 2007-液壓馬達(dá)2008-直流發(fā)電機(jī) 2036-電能輸出端子正極(發(fā)電機(jī)端)2037-電能輸出端子負(fù)極(發(fā)電機(jī)端)2340、 2341-磁棒支架 2342、 2343-線圈支架3009-磁棒 3010-線圈 3011-5.1K電阻3012-100K電阻 3014-510歐姆電阻 3016-20K電阻3018-470歐姆電阻 3019-8. 2K電阻3013、 3015-LM324型運(yùn)算放大器3017、 3020-lOOOpF電容 3021、 3022-輸出端4023-1. 1K電阻 4024、 4026-PNP三極管 4025-1. 1K電阻4027、 4028-蓄電池 4029-16. 4K電阻 4030-1. 1K電阻4031、 4033-NPN三極管 4032、 4034-8. 2K電阻4035-模擬地 4038、 4039-電能輸入端子(蓄電池端)4044、 4045-輸入端A、 B-接頭 C、 D-耳環(huán) E、 F-線圈抽頭G-運(yùn)算放大器的正極電源輸入端 H-運(yùn)算放大器的負(fù)極電源輸入端 具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖l所示，本實(shí)用新型一種能量收集式減振器，由三大部分組成。 包括液壓油路系統(tǒng)(B)、減振器阻尼控制電路(C)、電能儲(chǔ)存電路(D)，三部 分之間由信號(hào)采集、信號(hào)傳輸和電能儲(chǔ)存三個(gè)子模塊相連接。其中，信號(hào)傳輸 子模塊是將減振器阻尼控制電路(C)中輸出端3022與電能儲(chǔ)存電路(D)中輸 入端4044用信號(hào)導(dǎo)線連接，減振器阻尼控制電路(C)中輸出端3021與電能儲(chǔ) 存電路(D)中輸入端4045用信號(hào)導(dǎo)線連接；電能儲(chǔ)存子模塊是將液壓油路系 統(tǒng)(B)中直流發(fā)電機(jī)2008的電能輸出端子正極2036與電能儲(chǔ)存電路(D)中 電能輸入端子(蓄電池端)4038以導(dǎo)線連接，液壓油路系統(tǒng)(B)中直流發(fā)電 機(jī)2008的電能輸出端子負(fù)極2037與電能儲(chǔ)存電路(D)中電能輸入端子(蓄電 池端)4039以導(dǎo)線連接。本實(shí)用新型的主要特征在于設(shè)置了液壓油路系統(tǒng)，見(jiàn)圖2及圖2. 1、圖2. 2、 圖2.3所示其中接頭A同時(shí)通過(guò)液壓管路連接單向閥I 2003的入口和單向 閥II 2004的出口，接頭B同時(shí)通過(guò)液壓管路連接單向閥m 2005的出口和單向 閥IV2006的入口。液壓馬達(dá)2007的入口與單向閥I 2003的出口、單向閥IV 2006的出口三者通過(guò)液壓管路連接。液壓馬達(dá)2007的出口與單向閥II 2004 的入口、單向閥m 2005的入口三者通過(guò)液壓管路連接。并在上述液壓油路系 統(tǒng)中加注液壓油，保證系統(tǒng)工作。液壓馬達(dá)2007的輸出軸與直流發(fā)電機(jī)2008
的輸入軸通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接。直流發(fā)電機(jī)2008的電能輸出端子正極2036、直流 發(fā)電機(jī)2008的電能輸出端子負(fù)極2037分別與電能輸入端子4038、4039用導(dǎo)線 連接。上述液壓油路系統(tǒng)實(shí)瑰了回收振動(dòng)能量并轉(zhuǎn)化成電能的功能機(jī)械振動(dòng)帶 動(dòng)活塞2001在缸體2002中伸縮，并使液壓油在四個(gè)單向閥組成的回路中流動(dòng)； 液壓油經(jīng)過(guò)四個(gè)單向閥組成的回路后可以推動(dòng)液壓馬達(dá)2007單方向轉(zhuǎn)動(dòng)；再由 液壓馬達(dá)2007帶動(dòng)直流發(fā)電機(jī)2008單方向轉(zhuǎn)動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)了以振動(dòng)為原動(dòng)力 驅(qū)動(dòng)直流發(fā)電機(jī)2008發(fā)電，即把振動(dòng)能量轉(zhuǎn)化成電能的效果。如圖2. 1所示，耳環(huán)C、 D分別為活塞2001與缸體2002的一部分，接頭A、 B分別接液壓油管，耳環(huán)C、 D便于減振器的安裝。如圖2.2中表示的是活塞2001與缸體2002的剖視圖示意，其結(jié)構(gòu)、制造 工藝等與普通雙作用液壓缸完全相同，在此不予贅述。如圖2.3中信號(hào)采集子模塊由磁棒3009與線圈3010組成，磁棒3009 安置在線圈3010中；其線圈抽頭E、 F在電路中的連接方法在圖3中詳細(xì)表示。 磁棒支架2340、2341 —端與活塞2001固定聯(lián)結(jié)，另一端與磁棒3009固定聯(lián)結(jié)， 磁棒3009與活塞2001兩者軸線平行。線圈支架2342、 2343 —端與缸體2002 固定聯(lián)結(jié)，另一端與線圈3010固定聯(lián)結(jié)，線圈3010與缸體2002兩者軸線平行。 其中，磁棒3009與線圈3010同軸心并可在其中自由移動(dòng)，且保證磁棒3009 在隨活塞2001振動(dòng)的過(guò)程中始終能保持在線圈3010的內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。本實(shí)用新型中的減振器阻尼控制電路(C)其工作原理如圖3所示線圈 3010—端的抽頭F接電阻3016，另一端的抽頭E與電阻3011連接。電阻3011 的另一端連接運(yùn)算放大器'3013的反向輸入端。電阻3016 —端連接運(yùn)算放大器 3013的同向輸入端，另一端接輸出端3021 。電容3017 —端連接運(yùn)算放大器3013 的輸出端，另一端接輸出端3021。電阻3012跨接于運(yùn)算放大器3013的反向輸 入端和輸出端。運(yùn)算放大器3013的輸出端通過(guò)電阻3014連接運(yùn)算放大器3015 的反向輸入端。運(yùn)算放大器3015的同向輸入端通過(guò)電阻3018接輸出端3021。 運(yùn)算放大器3015的輸出端連接輸出端3022，電阻3019跨接于運(yùn)算放大器3015 的同向輸入端和輸出端。電容3020 —端接輸出端3022,另一端接輸出端3021。 在運(yùn)算放大器的正極電源輸入端G與運(yùn)算放大器的負(fù)極電源輸入端H上通以直 流電源保證其工作。其中，運(yùn)算放大器3013及其周邊電阻3011、 3012、 3016組成了放大倍數(shù) 約為20倍的放大器。目的是將磁棒3009在線圈3010中產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)放大 至-3 +3V。運(yùn)算放大器3015及其周邊電阻3018、 3019組成了門限值約為正負(fù) 0.7V的滯回比較器。目的是以運(yùn)算放大器3013輸出的電壓為輸入信號(hào)，通過(guò) 運(yùn)算放大器3015得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)比較電平，避免了運(yùn)算放大器3013輸出的電壓 為輸入信號(hào)因?yàn)槎秳?dòng)而帶來(lái)的輸出端3021、 3022的電平抖動(dòng)，為圖4所示電路 提供正負(fù)9V的信號(hào)。電阻3014和電容3017、 3020起到限流、濾波的效果。本實(shí)用新型中的電能儲(chǔ)存電路(D)的工作原理如圖4所示其中，輸入端 4044、 4045為該電能儲(chǔ)存電路的輸入端。輸入端4044、 4045分別與圖3中輸 出端302K 3022以導(dǎo)線連接(參見(jiàn)圖1中標(biāo)注"信號(hào)傳輸")。輸入端4045接 模擬地4035。輸出端4044通過(guò)電阻4034接三極管4033的基極，三極管4033 的發(fā)射極接輸入端4045。三極管4031的基極接三極管4033的發(fā)射極，三極管 4031的發(fā)射極通過(guò)電阻4032接三極管4033的基極。三極管4033的集電極通 過(guò)電阻4030接三極管4024的基極，三極管4026的集電極接三極管4024的集 電極、接電能輸入端子(蓄電池端)4038。電阻4023跨接于三極管4024的集 電極和基極之間。三極管4031的集電極通過(guò)電阻4029接三極管4026的基極， 電阻4025跨接于三極管4026的集電極和基極之間。三極管4026的發(fā)射極接大 輸入電流的蓄電池4027的正極，三極管4024的發(fā)射極接小輸入電流的蓄電池 4028的正極。蓄電池4027、 4028的負(fù)極接電能輸入端子(蓄電池端)4039。其中，當(dāng)輸入端4044為+9V時(shí)，三極管4033導(dǎo)通三極管4031截止，三極 管4024導(dǎo)通，三極管4026截止。發(fā)電機(jī)通過(guò)4038、 4039為小輸入電流的蓄電 池4028充電。當(dāng)輸入端4044為-9V時(shí)，三極管4031導(dǎo)通三極管4033截止， 三極管4026導(dǎo)通，三極管4024截止。發(fā)電機(jī)通過(guò)4038、 4039為大輸入電流的 蓄電池4027充電。綜上所述，由圖3、圖4所示的工作原理，便實(shí)現(xiàn)了通過(guò)磁棒3009與線圈 3010的相對(duì)運(yùn)動(dòng)控制發(fā)電機(jī)分別向兩個(gè)不同的負(fù)載——大輸入電流的蓄電池 4027和小輸入電流的蓄電池4028充電。
權(quán)利要求1、一種能量收集式減振器，是由液壓油路系統(tǒng)、減振器阻尼控制電路、電能儲(chǔ)存電路組成，其特征在于液壓油路系統(tǒng)、減振器阻尼控制電路和電能儲(chǔ)存電路之間由信號(hào)采集、信號(hào)傳輸和電能儲(chǔ)存三個(gè)子模塊連接；其中，信號(hào)傳輸子模塊是將減振器阻尼控制電路與電能儲(chǔ)存電路用信號(hào)導(dǎo)線連接；電能儲(chǔ)存子模塊是將液壓油路系統(tǒng)與電能儲(chǔ)存電路以導(dǎo)線連接；該液壓油路系統(tǒng)，包括四個(gè)單向閥單向閥I、單向閥II、單向閥III、單向閥IV，一液壓馬達(dá)，一活塞，一缸體，一直流發(fā)電機(jī)；接頭A同時(shí)通過(guò)液壓管路連接單向閥I的入口和單向閥II的出口，接頭B同時(shí)通過(guò)液壓管路連接單向閥III的出口和單向閥IV的入口；液壓馬達(dá)的入口與單向閥I的出口、單向閥IV的出口三者通過(guò)液壓管路連接；液壓馬達(dá)的出口與單向閥II的入口、單向閥III的入口三者通過(guò)液壓管路連接；液壓馬達(dá)的輸出軸與直流發(fā)電機(jī)的輸入軸通過(guò)聯(lián)軸器連接；直流發(fā)電機(jī)的電能輸出端子正極、直流發(fā)電機(jī)的電能輸出端子負(fù)極分別與電能輸入端子用導(dǎo)線連接；該信號(hào)采集子模塊由磁棒與線圈組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量收集式減振器，其特征在于該線圈兩端具有兩 個(gè)線圈抽頭。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量收集式減振器，其特征在于該磁棒置于該線圈 中。
專利摘要本實(shí)用新型一種能量收集式減振器，是由液壓油路系統(tǒng)、減振器阻尼控制電路、電能儲(chǔ)存電路組成；液壓油路系統(tǒng)、減振器阻尼控制電路和電能儲(chǔ)存電路之間由信號(hào)采集、信號(hào)傳輸和電能儲(chǔ)存三個(gè)子模塊連接；其中，信號(hào)傳輸子模塊是將減振器阻尼控制電路與電能儲(chǔ)存電路用信號(hào)導(dǎo)線連接；電能儲(chǔ)存子模塊是將液壓油路系統(tǒng)與電能儲(chǔ)存電路以導(dǎo)線連接。該減振器可以在不改變?cè)葴p振器的使用效果的前提下衰減機(jī)械振動(dòng)，將振動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，便于儲(chǔ)存并易于利用。
文檔編號(hào)F16F9/19GK201034135SQ20072014963
公開(kāi)日2008年3月12日 申請(qǐng)日期2007年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月14日
發(fā)明者陽(yáng) 靳 申請(qǐng)人:陽(yáng) 靳