CN107612269A - 基于振动的液压传动发电装置 - Google Patents

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韩星
刘晓宇
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Abstract

基于振动的液压传动发电装置，涉及机电领域，为了解决振动能量转换的问题。本发明包括液压传动部分、回复运动部分和磁生电部分；液压传动部分，用于接收外部振动，并传递振动位移；回复运动部分，用于将振动的部分动能存储为弹性势能，还用于将弹性势能释放，驱动液压传动部分做回复运动；磁生电部分，包括产磁体和发电体；产磁体，用于产生磁场；发电体，在液压传动部分和回复运动部分带动下进行上下往复运动，切割产磁体产生的磁场，产生感应电势。本发明适用于将振动能量转换为电能。

Description

基于振动的液压传动发电装置
技术领域
本发明涉及机电领域。
背景技术
发电即利用发电装置将机械能、热化石燃料中的热能、核能或者太阳能转化为电力，全世界对电力的需求与日俱增，现有的能源供给越来越难以支撑人类社会对电力的庞大需求。这就需要除了大力发展核能、研发核聚变能之外开辟其他能源途径作为电力来源的补充。
人类在迎来工业革命之后，在享受着工业化给人类带来便捷的同时机械振动也伴随而来。振动分为有利振动和有害振动。有害振动对精密仪器工作稳定性和性能产生破坏，降低加工设备加工精度和光洁度：加剧构建的疲劳和磨损，缩短机械和结构的使用寿命，甚至引起结构损坏，酿成惨重的事故。在人类日常生活中，因为机械振动引发的噪音严重降低人类的生活质量。有害振动中也包含很多能量，如何将这些能量二次收集利用并且减少振动危害是一个难题。
发电动力装置按能源的种类大致分为火电动力装置、水电动力装置、核电动力装置及其他能源发电动力装置，但这些现有的发电装置无法解决振动能量转换的问题，这就需要转换思路，寻求新的解决方案。
发明内容
本发明的目的是为了解决振动能量转换的问题，从而提供基于振动的液压传动发电装置。
本发明所述的基于振动的液压传动发电装置，包括液压传动部分、回复运动部分和磁生电部分；
液压传动部分，用于接收外部振动，并传递振动位移；
回复运动部分，用于将振动的部分动能存储为弹性势能，还用于将弹性势能释放，驱动液压传动部分做回复运动；
磁生电部分，包括产磁体和发电体；
产磁体，用于产生磁场；
发电体，在液压传动部分和回复运动部分带动下进行上下往复运动，切割产磁体产生的磁场，产生感应电势。
优选的是，液压传动部分，包括上端盖1-1、油囊1-2、油缸1-3和活塞柱1-4；
油缸1-3下部的套管内套有活塞柱1-4，上端盖1-1盖合在油缸1-3上，油囊1-2放置在上端盖1-1、油缸1-3和活塞柱1-4围合成的封闭空间，油囊1-2内装有油液1-5。
优选的是，油缸1-3的上部腔室的截面为渐变式，且截面由上至下逐渐变小。
优选的是，磁生电部分，包括线圈柱2-1、内磁瓦2-2、线圈2-3和外磁瓦2-4；
线圈柱2-1套在油缸1-3下部的套管外，活塞柱1-4的底端与线圈柱2-1的底端固定连接，线圈柱2-1的外壁套有内磁瓦2-2，内磁瓦2-2的外壁缠绕线圈2-3，外磁瓦2-4固定设置，与内磁瓦2-2形成径向磁场。
优选的是，回复运动部分采用弹簧3-1实现，弹簧3-1的顶端与线圈柱2-1的底端固定连接。
优选的是，回复运动部分还包括弹簧上套管3-2和弹簧下套管3-3；
弹簧上套管3-2的顶端固定在线圈柱2-1上，弹簧下套管3-3的底端固定，弹簧上套管3-2和弹簧下套管3-3嵌套连接。
优选的是，还包括外筒4；
外筒4的顶端与油缸1-3固定，回复运动部分和磁生电部分均位于外筒4内，外磁瓦2-4固定在外筒4的内壁。
优选的是，还包括底座5；
外筒4的底端与底座5固定，弹簧3-1的底端和弹簧下套管3-3的底端均与底座5固定。
本发明的有益效果，本发明将有害振动的位移放大，有助于机械能与电能之间的高效转化，消耗振动能量的同时减少振动危害。
附图说明
图1是本发明所述的基于振动的液压传动发电装置的结构示意图；
图2是液压传动的原理图；
图3是内磁瓦和外磁瓦形成的磁场位型图；
图4是线圈柱的结构示意图；
图5是油缸的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
基于振动的液压传动发电装置，包括液压传动部分、回复运动部分和磁生电部分；
液压传动部分，用于接收外部振动，并传递振动位移；
回复运动部分，用于将振动的部分动能存储为弹性势能，还用于将弹性势能释放，驱动液压传动部分做回复运动；
磁生电部分，包括产磁体和发电体；
产磁体，用于产生磁场；
发电体，在液压传动部分和回复运动部分带动下进行上下往复运动，切割产磁体产生的磁场，产生感应电势。
液压传动部分具有改变通道直径即可改变传动距离的优势，可以将振动中的微小位移通过液压传动转化为较大的位移，有利于将振动具有的动能和势能通过电磁感应转化为电能，提高设备效率。
本实施方式中，液压传动部分，包括上端盖1-1、油囊1-2、油缸1-3和活塞柱1-4；
油缸1-3下部的套管内套有活塞柱1-4，上端盖1-1盖合在油缸1-3上，油囊1-2放置在上端盖1-1、油缸1-3和活塞柱1-4围合成的封闭空间，油囊1-2内装有油液1-5。
油缸1-3的上部腔室的截面为渐变式，且截面由上至下逐渐变小。
油囊将油液包裹住，防止油液外渗。向下的振动驱使上端盖挤压油液推动活塞柱向下运动，如图2所示变截面设计可以使微小的上端盖移动驱动活塞柱做大位移移动。
本实施方式中，磁生电部分，包括线圈柱2-1、内磁瓦2-2、线圈2-3和外磁瓦2-4；
线圈柱2-1套在油缸1-3下部的套管外，活塞柱1-4的底端与线圈柱2-1的底端固定连接，线圈柱2-1的外壁套有内磁瓦2-2，内磁瓦2-2的外壁缠绕线圈2-3，外磁瓦2-4固定设置，与内磁瓦2-2形成径向磁场。
回复运动部分采用弹簧3-1实现，弹簧3-1的顶端与线圈柱2-1的底端固定连接。
本实施方式中，回复运动部分还包括弹簧上套管3-2和弹簧下套管3-3；
弹簧上套管3-2的顶端固定在线圈柱2-1上，弹簧下套管3-3的底端固定，弹簧上套管3-2和弹簧下套管3-3嵌套连接。
弹簧以及弹簧上下套管共同组成回复运动部分，弹簧上下套管起到固定弹簧位置以及连接运动件的作用，活塞柱以及相连接的线圈柱及附属部件(统称为移动部件)向下移动时一部分动能转化为下面支撑的弹簧的弹性势能，当振动部件做向上运动时，弹簧的弹性势能释放驱动移动部件做回复运动，此时要求弹簧的简谐振动的周期与振动部件振动周期相似。内外磁瓦形成径向磁场如图3所示，移动部件中的线圈在振动和弹簧的共同作用下做往复运动，切割磁感线产生感应电动势。
本实施方式中，还包括外筒4；
外筒4的顶端与油缸1-3固定，回复运动部分和磁生电部分均位于外筒4内，外磁瓦2-4固定在外筒4的内壁。
本实施方式中，还包括底座5；
外筒4的底端与底座5固定，弹簧3-1的底端和弹簧下套管3-3的底端均与底座5固定。
外筒和底座主要起支撑固定其他部件的作用。将所发电能通过稳压装置连接到锂电池，以供使用。
原理：发电装置放置在振动器件的下面，液压传动部分，当振动装置做向下位移运动时，在发电装置的上端盖施加力，迫使上端盖做向下位移，进而驱动油缸内油液的流动，油液的运动驱使活塞柱做向下运动，油缸的变截面设计将位移距离放大；回复运动部分，在活塞柱及附属结构做向下运动时，一部分能量变成弹簧中的弹性势能储存起来，在振动装置做返回运动时，弹簧的弹性势能释放促使活塞柱及附属结构复位；磁生电部分，当活塞柱及附属结构在振动和弹簧得共同作用下做上下往返运动，活塞柱外侧和整体装置外筒内侧均附有磁瓦，形成径向磁场，在活塞柱外侧磁瓦的外侧均匀缠绕着线圈，线圈随着活塞柱做上下往复运动切割磁感线，产生感应电势；将所发电能通过稳压装置连接到锂电池，以供使用。
本发明的装置是纯机械结构，具有能源转化效率高，适用范围广的特点。具体应用于有振动且具有较大能量的区域，将振动具有的动能和势能通过电磁感应转化为电能。

Claims (8)

1.基于振动的液压传动发电装置，其特征在于，包括液压传动部分、回复运动部分和磁生电部分；
液压传动部分，用于接收外部振动，并传递振动位移；
回复运动部分，用于将振动的部分动能存储为弹性势能，还用于将弹性势能释放，驱动液压传动部分做回复运动；
磁生电部分，包括产磁体和发电体；
产磁体，用于产生磁场；
发电体，在液压传动部分和回复运动部分带动下进行上下往复运动，切割产磁体产生的磁场，产生感应电势。
2.根据权利要求1所述的基于振动的液压传动发电装置，其特征在于，所述液压传动部分，包括上端盖(1-1)、油囊(1-2)、油缸(1-3)和活塞柱(1-4)；
油缸(1-3)下部的套管内套有活塞柱(1-4)，上端盖(1-1)盖合在油缸(1-3)上，油囊(1-2)放置在上端盖(1-1)、油缸(1-3)和活塞柱(1-4)围合成的封闭空间，油囊(1-2)内装有油液(1-5)。
3.根据权利要求2所述的基于振动的液压传动发电装置，其特征在于，所述油缸(1-3)的上部腔室的截面为渐变式，且截面由上至下逐渐变小。
4.根据权利要求2所述的基于振动的液压传动发电装置，其特征在于，所述磁生电部分，包括线圈柱(2-1)、内磁瓦(2-2)、线圈(2-3)和外磁瓦(2-4)；
线圈柱(2-1)套在油缸(1-3)下部的套管外，活塞柱(1-4)的底端与线圈柱(2-1)的底端固定连接，线圈柱(2-1)的外壁套有内磁瓦(2-2)，内磁瓦(2-2)的外壁缠绕线圈(2-3)，外磁瓦(2-4)固定设置，与内磁瓦(2-2)形成径向磁场。
5.根据权利要求4所述的基于振动的液压传动发电装置，其特征在于，所述回复运动部分采用弹簧(3-1)实现，弹簧(3-1)的顶端与线圈柱(2-1)的底端固定连接。
6.根据权利要求5所述的基于振动的液压传动发电装置，其特征在于，所述回复运动部分还包括弹簧上套管(3-2)和弹簧下套管(3-3)；
弹簧上套管(3-2)的顶端固定在线圈柱(2-1)上，弹簧下套管(3-3)的底端固定，弹簧上套管(3-2)和弹簧下套管(3-3)嵌套连接。
7.根据权利要求5所述的基于振动的液压传动发电装置，其特征在于，还包括外筒(4)；
外筒(4)的顶端与油缸(1-3)固定，回复运动部分和磁生电部分均位于外筒(4)内，外磁瓦(2-4)固定在外筒(4)的内壁。
8.根据权利要求7所述的基于振动的液压传动发电装置，其特征在于，还包括底座(5)；
外筒(4)的底端与底座(5)固定，弹簧(3-1)的底端和弹簧下套管(3-3)的底端均与底座(5)固定。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108847737A (zh) * 2018-06-15 2018-11-20 哈尔滨工程大学 一种为声纳浮标供电的波浪能量采集装置
CN110190709A (zh) * 2019-04-18 2019-08-30 安徽科技学院 一种新能源汽车能量回收的液压传动发电装置

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2589762Y (zh) * 2002-12-20 2003-12-03 王志云 油囊式油缸
CN1971082A (zh) * 2005-11-25 2007-05-30 比亚迪股份有限公司 减振器以及具有该减振器的车辆悬架系统
JP2008202253A (ja) * 2007-02-17 2008-09-04 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd 建設機械における振動発電装置
CN201256350Y (zh) * 2008-07-08 2009-06-10 中国石化集团胜利石油管理局测井公司 油管输送射孔直线发电机
CN102355114A (zh) * 2011-10-08 2012-02-15 陈坤 一种振动发电装置
CN102900593A (zh) * 2012-10-08 2013-01-30 常熟理工学院 浮标用直线式磁极运动型波浪能发电装置
CN202928906U (zh) * 2012-08-07 2013-05-08 上海奥龙星迪检测设备有限公司 液压式硬度计测试头
CN104201857A (zh) * 2014-08-22 2014-12-10 重庆交通大学 振动发电装置
RU2540935C1 (ru) * 2013-07-29 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет Электросейсмоисточник
CN205715432U (zh) * 2016-04-22 2016-11-23 南京工业职业技术学院 一种发电式小型减振装置
CN106286685A (zh) * 2016-09-10 2017-01-04 西安科技大学 压电与电磁感应双重馈能式磁流变减振装置及其控制方法
CN108768125A (zh) * 2018-07-04 2018-11-06 哈尔滨工业大学 一种利用机械振动转换成电能的装置

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2589762Y (zh) * 2002-12-20 2003-12-03 王志云 油囊式油缸
CN1971082A (zh) * 2005-11-25 2007-05-30 比亚迪股份有限公司 减振器以及具有该减振器的车辆悬架系统
JP2008202253A (ja) * 2007-02-17 2008-09-04 Sumitomo (Shi) Construction Machinery Manufacturing Co Ltd 建設機械における振動発電装置
CN201256350Y (zh) * 2008-07-08 2009-06-10 中国石化集团胜利石油管理局测井公司 油管输送射孔直线发电机
CN102355114A (zh) * 2011-10-08 2012-02-15 陈坤 一种振动发电装置
CN202928906U (zh) * 2012-08-07 2013-05-08 上海奥龙星迪检测设备有限公司 液压式硬度计测试头
CN102900593A (zh) * 2012-10-08 2013-01-30 常熟理工学院 浮标用直线式磁极运动型波浪能发电装置
RU2540935C1 (ru) * 2013-07-29 2015-02-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новосибирский государственный технический университет Электросейсмоисточник
CN104201857A (zh) * 2014-08-22 2014-12-10 重庆交通大学 振动发电装置
CN205715432U (zh) * 2016-04-22 2016-11-23 南京工业职业技术学院 一种发电式小型减振装置
CN106286685A (zh) * 2016-09-10 2017-01-04 西安科技大学 压电与电磁感应双重馈能式磁流变减振装置及其控制方法
CN108768125A (zh) * 2018-07-04 2018-11-06 哈尔滨工业大学 一种利用机械振动转换成电能的装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王忠峰，郝继光: "《数控机床故障诊断维修实例》", 31 January 2006, 国防工业出版社 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108847737A (zh) * 2018-06-15 2018-11-20 哈尔滨工程大学 一种为声纳浮标供电的波浪能量采集装置
CN110190709A (zh) * 2019-04-18 2019-08-30 安徽科技学院 一种新能源汽车能量回收的液压传动发电装置

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