專利名稱：能量收集式減振器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能將衰減的振動能量回收并轉(zhuǎn)化成電能的能量收集 式減振器，屬于減振器技術領域。(二) 背景技術目前，公知的雙向作用筒式減振器是一個封閉的液壓油缸，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，減振器隨物體的振動而伸縮，迫使液壓油缸內(nèi)的液壓油通過阻尼小孔；該過程將振動的機械能轉(zhuǎn)換為熱能，并耗散，達到了衰減振動的目的。由于上述的雙向作用筒式減振器的工作原理是將機械能轉(zhuǎn)換為熱能，以熱 能的形式將振動的能量耗散掉，造成了一定程度的能量的流失和浪費。如果能 夠設計一種新型的減振器既能夠使振動的能量衰減(不改變原先減振器的工作 效果)，又能夠?qū)⒈凰p的能量回收起來，使之被利用，則會是一大節(jié)約。(三) 實用新型內(nèi)容本實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，將振動的機械能轉(zhuǎn)化為電能并儲存的能量收集式減振器。本實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、電能儲存電路，三部分之間由信號采集、信號傳輸和電 能儲存三個子模塊連接。其中，信號傳輸子模塊是將減振器阻尼控制電路與電 能儲存電路用信號導線連接；電能儲存子模塊是將液壓油路系統(tǒng)與電能儲存電 路以導線連接。其中，該液壓油路系統(tǒng)，包括四個單向閥， 一液壓馬達， 一活塞， 一缸體， 一直流發(fā)電機。接頭A同時通過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同時通過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的出口三者通過液壓管路連接；液壓馬達2007的出口與單向閥II 2004 的入口、單向閥m 2005的入口三者通過液壓管路連接；液壓馬達2007的輸出 軸與直流發(fā)電機2008的輸入軸通過聯(lián)軸器(圖中未示)連接。直流發(fā)電機2008 的電能輸出端子正極2036、直流發(fā)電機2008的電能輸出端子負極2037分別與 電能輸入端子4038、 4039用導線連接。其中，該信號采集子模塊由磁棒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線圈抽頭。本實用新型一種能量收集式減振器，其優(yōu)點及功效在于該減振器可以在 不改變原先減振器的使用效果的前提下衰減機械振動，，將振動的機械能轉(zhuǎn)化為 電能，便于儲存并易于利用。

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所示為電能儲存電路原理圖。圖中具體標號如下(B)液壓油路系統(tǒng) (C)減振器阻尼控制電路(D)電能儲存電路 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2008-直流發(fā)電機 2036-電能輸出端子正極(發(fā)電機端)2037-電能輸出端子負極(發(fā)電機端)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-運算放大器的正極電源輸入端 H-運算放大器的負極電源輸入端 具體實施方式
請參閱圖l所示，本實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)、電能儲存電路(D)，三部 分之間由信號采集、信號傳輸和電能儲存三個子模塊相連接。其中，信號傳輸 子模塊是將減振器阻尼控制電路(C)中輸出端3022與電能儲存電路(D)中輸 入端4044用信號導線連接，減振器阻尼控制電路(C)中輸出端3021與電能儲 存電路(D)中輸入端4045用信號導線連接；電能儲存子模塊是將液壓油路系 統(tǒng)(B)中直流發(fā)電機2008的電能輸出端子正極2036與電能儲存電路(D)中 電能輸入端子(蓄電池端)4038以導線連接，液壓油路系統(tǒng)(B)中直流發(fā)電 機2008的電能輸出端子負極2037與電能儲存電路(D)中電能輸入端子(蓄電 池端)4039以導線連接。本實用新型的主要特征在于設置了液壓油路系統(tǒng)，見圖2及圖2. 1、圖2. 2、 圖2.3所示其中接頭A同時通過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同時通過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的出口三者通過液壓管路連接。液壓馬達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2007的輸出軸與直流發(fā)電機2008
的輸入軸通過聯(lián)軸器聯(lián)接。直流發(fā)電機2008的電能輸出端子正極2036、直流 發(fā)電機2008的電能輸出端子負極2037分別與電能輸入端子4038、4039用導線 連接。上述液壓油路系統(tǒng)實瑰了回收振動能量并轉(zhuǎn)化成電能的功能機械振動帶 動活塞2001在缸體2002中伸縮，并使液壓油在四個單向閥組成的回路中流動； 液壓油經(jīng)過四個單向閥組成的回路后可以推動液壓馬達2007單方向轉(zhuǎn)動；再由 液壓馬達2007帶動直流發(fā)電機2008單方向轉(zhuǎn)動。從而實現(xiàn)了以振動為原動力 驅(qū)動直流發(fā)電機2008發(fā)電，即把振動能量轉(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，且保證磁棒3009 在隨活塞2001振動的過程中始終能保持在線圈3010的內(nèi)部運動。本實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 的另一端連接運算放大器'3013的反向輸入端。電阻3016 —端連接運算放大器 3013的同向輸入端，另一端接輸出端3021 。電容3017 —端連接運算放大器3013 的輸出端，另一端接輸出端3021。電阻3012跨接于運算放大器3013的反向輸 入端和輸出端。運算放大器3013的輸出端通過電阻3014連接運算放大器3015 的反向輸入端。運算放大器3015的同向輸入端通過電阻3018接輸出端3021。 運算放大器3015的輸出端連接輸出端3022，電阻3019跨接于運算放大器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。 在運算放大器的正極電源輸入端G與運算放大器的負極電源輸入端H上通以直 流電源保證其工作。其中，運算放大器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)生的感生電動勢放大 至-3 +3V。運算放大器3015及其周邊電阻3018、 3019組成了門限值約為正負 0.7V的滯回比較器。目的是以運算放大器3013輸出的電壓為輸入信號，通過 運算放大器3015得到一個標準比較電平，避免了運算放大器3013輸出的電壓 為輸入信號因為抖動而帶來的輸出端3021、 3022的電平抖動，為圖4所示電路 提供正負9V的信號。電阻3014和電容3017、 3020起到限流、濾波的效果。本實用新型中的電能儲存電路(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以導線連接(參見圖1中標注"信號傳輸")。輸入端4045接 模擬地4035。輸出端4044通過電阻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)射極通過電阻4032接三極管4033的基極。三極管4033的集電極通 過電阻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的負極接電能輸入端子(蓄電池端)4039。其中，當輸入端4044為+9V時，三極管4033導通三極管4031截止，三極 管4024導通，三極管4026截止。發(fā)電機通過4038、 4039為小輸入電流的蓄電 池4028充電。當輸入端4044為-9V時，三極管4031導通三極管4033截止， 三極管4026導通，三極管4024截止。發(fā)電機通過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，便實現(xiàn)了通過磁棒3009與線圈 3010的相對運動控制發(fā)電機分別向兩個不同的負載——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存電路之間由信號采集、信號傳輸和電能儲存三個子模塊連接；其中，信號傳輸子模塊是將減振器阻尼控制電路與電能儲存電路用信號導線連接；電能儲存子模塊是將液壓油路系統(tǒng)與電能儲存電路以導線連接；該液壓油路系統(tǒng)，包括四個單向閥單向閥I、單向閥II、單向閥III、單向閥IV，一液壓馬達，一活塞，一缸體，一直流發(fā)電機；接頭A同時通過液壓管路連接單向閥I的入口和單向閥II的出口，接頭B同時通過液壓管路連接單向閥III的出口和單向閥IV的入口；液壓馬達的入口與單向閥I的出口、單向閥IV的出口三者通過液壓管路連接；液壓馬達的出口與單向閥II的入口、單向閥III的入口三者通過液壓管路連接；液壓馬達的輸出軸與直流發(fā)電機的輸入軸通過聯(lián)軸器連接；直流發(fā)電機的電能輸出端子正極、直流發(fā)電機的電能輸出端子負極分別與電能輸入端子用導線連接；該信號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存電路之間由信號采集、信號傳輸和電能儲存三個子模塊連接；其中，信號傳輸子模塊是將減振器阻尼控制電路與電能儲存電路用信號導線連接；電能儲存子模塊是將液壓油路系統(tǒng)與電能儲存電路以導線連接。該減振器可以在不改變原先減振器的使用效果的前提下衰減機械振動，將振動的機械能轉(zhuǎn)化為電能，便于儲存并易于利用。
文檔編號F16F9/19GK201034135SQ20072014963
公開日2008年3月12日 申請日期2007年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月14日
發(fā)明者陽 靳 申請人:陽 靳