CN105370780A - 一种可以进行能量收集的减振器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可以进行能量收集的减振器，可以安装在坦克、汽车，船舶等有明显振动现象设备上的可以进行能量收集减振器。主要包括下基架，上基架，上弹簧，下弹簧，箱体，内磁铁，外磁铁，PVDF压电薄膜。下基架直接与减振对象相连接，上基架放置用于能量收集的外围设备，下弹簧用于连接下基架和所述箱体下端。上弹簧用于连接箱体上端和所述上基架。PVDF压电薄膜与上基架相连接，并通过箱体上端所开的通孔进入箱体内部。在PVDF压电薄膜的两侧分别附有内磁铁，内磁铁异性相吸。外磁铁附在箱体内壁上，外磁铁的磁极与邻近的内磁铁的磁极是同性的。
Description
技术领域
本发明涉及减振器领域，具体是一种可以进行能量收集的减振器。
背景技术
能量收集是将自然界中的其它形式的能量转化为可用的电能，很多测量传感网络、用电设备处于偏远地区，或跟随工作人员长期在野外工作，会遇到电源电量耗尽的情况，这会带来很大麻烦。振动会引起一系列的问题，比如会引起机械疲劳，断裂，减短电子元器件的使用寿命。
在能量收集方面人们提出了很多解决方案，如专利（申请号：2013103495251）公开了MEMS压电能量收集器件及其制备方法，该设备却没有提供一种可以减振的功能。
在减振方面人们也提出了很多减振器件，如专利（申请号：201110457008.7）公开了一种兼具有弹性元件和阻尼元件的功能并且可调节的电磁弹簧减振器，却不能将振动能量转化为可用的电能。
若在减振对象的减振器上安装有能量收集设备，便可以将振动的能量转化为电能，将延长用电设备的工作时间，提高车载，船载电源的续航能力。
发明内容本发明的目的是提供一种可以进行能量收集的减振器，以实现在起到减振作用的同时又可进行能量收集。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种可以进行能量收集的减振器，其特征在于：包括有下基架和悬于下基架上方的上基架，以及设置在上、下基架之间的箱体，所述下基架与箱体底部之间连接有至少一个下弹簧，上基架与箱体顶部之间连接有至少一个上弹簧，且上弹簧刚度较大，下弹簧刚度较小，箱体顶部中心开有通孔，所述上基架向下竖直连接有PVDF压电薄膜，所述PVDF压电薄膜向下穿过通孔伸入箱体内，PVDF压电薄膜两侧分别附有内磁铁，且两侧的内磁铁异性相吸，箱体内对应PVDF薄膜两侧分别设置有外磁铁，且外磁铁与PVDF薄膜同侧的内磁铁之间同性相斥。
所述的一种可以进行能量收集的减振器，其特征在于：所述下基架中设有若干螺纹通孔，用于和减振对象之间的固定。
所述的一种可以进行能量收集的减振器，其特征在于：所述上基架顶部可设置质量块，起到吸振器或质量阻尼器的作用。
本发明优点为：
1.本发明可以利用坦克等车辆上常见的振动现象，将振动能量转化为人们需要的电能。
2.本发明中利用了磁铁的性质，同性磁极相互排斥，从而使所述PVDF压电薄膜持续的摆动，持续产生能量。
3.本发明中设置的缓冲装置，可以有效保护一些外围电子设备的健康工作。
4.本发明的设计机构较为简单易于加工。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明添加质量块后作为吸振器的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种可以进行能量收集的减振器，包括有下基架2和悬于下基架2上方的上基架7，以及设置在上、下基架7、2之间的箱体4，下基架2与箱体4底部之间连接有至少一个下弹簧3，上基架7与箱体4顶部之间连接有至少一个上弹簧6，且上弹簧6刚度较大，下弹簧3刚度较小，箱体4顶部中心开有通孔，上基架7向下竖直连接有PVDF压电薄膜10，PVDF压电薄膜10向下穿过通孔伸入箱体4内，PVDF压电薄膜10两侧分别附有内磁铁11，且两侧的内磁铁11异性相吸，箱体4内对应PVDF薄膜10两侧分别设置有外磁铁5，且外磁铁5与PVDF薄膜10同侧的内磁铁11之间同性相斥。
下基架2中设有若干螺纹通孔1，用于和减振对象之间的固定。
上基架1顶部可设置质量块12，起到吸振器或质量阻尼器的作用。
具体实施方案1：如图1所示的可以进行能量收集的减振器结构，主要由下基架2，下弹簧3，上弹簧6，外磁铁5，内磁铁11，压电聚合物聚偏氟乙烯PVDF压电薄膜10组成。下基架2上有若干螺纹孔1，可以通过螺纹联接把所述下基架2与坦克等车辆联接在一起，让下基架2实施感受车辆的振动。下基架2上可以固定下弹簧3，使得下弹簧3实时传递振动，下弹簧3是刚度较小的弹簧，数量可以是一个或多个。箱体4的下端可以与下弹簧3的另一端牢固联接，使得箱体4可以感受到振动，当箱体4感受的振动时，箱体4内部结构原来的平衡就会被打破，PVDF压电薄膜10就会开始摆动，由于所述外磁铁5和内磁铁11的相互作用，PVDF压电薄膜就会持续摆动，持续的将振动的能量转化为电能。上弹簧6一端与所述上基架7相连接，一端与所述箱体4相连接，上弹簧6是刚度较大的弹簧，数量可以是一个或多个。外围设备8放置在所述上基架7上，包括能量调理电路9。由于所述上弹簧6的作用，可以较大程度地减轻振动对外围设备8的损害。
具体实施方案2：与具体实施方案1一样，只要另外在上基架7上端放置一个质量块12，可以起到吸振器或质量阻尼器的作用，如图2所示。
Claims (3)
1.一种可以进行能量收集的减振器，其特征在于：包括有下基架和悬于下基架上方的上基架，以及设置在上、下基架之间的箱体，所述下基架与箱体底部之间连接有至少一个下弹簧，上基架与箱体顶部之间连接有至少一个上弹簧，且上弹簧刚度较大，下弹簧刚度较小，箱体顶部中心开有通孔，所述上基架向下竖直连接有PVDF压电薄膜，所述PVDF压电薄膜向下穿过通孔伸入箱体内，PVDF压电薄膜两侧分别附有内磁铁，且两侧的内磁铁异性相吸，箱体内对应PVDF薄膜两侧分别设置有外磁铁，且外磁铁与PVDF薄膜同侧的内磁铁之间同性相斥。
2.根据权利要求1所述的一种可以进行能量收集的减振器，其特征在于：所述下基架中设有若干螺纹通孔，用于和减振对象之间的固定。
3.根据权利要求1所述的一种可以进行能量收集的减振器，其特征在于：所述上基架顶部可设置质量块，起到吸振器或质量阻尼器的作用。
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