CN113048186B - 一种智能液压减振电磁储能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种智能液压减振电磁储能装置，减振效果好，能量利用率高。本发明的智能液压减振电磁储能装置，包括支撑模块(100)、液压减振模块(200)、储能模块(300)和控制模块(400)；所述支撑模块(100)包括下底板(101)和上底板(102)，所述液压减振模块(200)、储能模块(300)和控制模块(400)置于所述下底板(101)与上底板(102)之间；所述液压减振模块(200)用于减少机械工作时的不良振动；所述储能模块(300)用于储存振动能量；所述控制模块(400)用于控制储能模块(300)的工作；所述控制模块(400)与所述储能模块(300)信号相连。

Description

一种智能液压减振电磁储能装置
技术领域
本发明涉及机械减振与电磁储能技术领域，特别是涉及一种可以智能化实现减振与振动能量再利用的智能液压减振电磁储能装置。
背景技术
减振装置是指减少机械工作时不良振动的装置，储能装置是指利用机械工作过程产生电能或其他形式的能源并将其储存起来的装置。减振储能装置则是将振动能量再利用，一方面实现减少不良振动，另一方面实现能量再利用的复合型装置。
目前，减振储能装置如中国发明专利“一种储能减震装置”(申请号：CN201310752856.X，公开日：20131231)所述,包括连杆、对称安装的上套筒和下套筒, 连杆的两端分别通过储能弹簧与上套筒和下套筒连接,在上套筒和下套筒内壁上分别设置有朝向一致的第一斜卡槽和第二斜卡槽；在连杆的两端分别设置有与第一斜卡槽和第二斜卡槽配合的伸缩卡齿,该伸缩卡齿能够在垂直于所述连杆的方向伸缩。该减震装置, 通过伸缩卡齿和斜卡槽的配合,使得连杆只能相对上套筒或下套筒逐步单向运动,以拉伸或压缩套筒内的储能弹簧,从而将部分输入的能量储存在储能弹簧之中,以耗散部分能量,减小损伤。
然而，上述减振储能装置仅利用了弹簧形变实现减振，减振功能过于简单，且储能方式为储存弹簧的弹性势能，能量转换形式单一，减振系统会损失大量的能量，使得振动能量不能有效的利用，且相应的储能系统不够智能化，无法实现对不同振动程度做出相应的动作。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能液压减振电磁储能装置，减振效果好，能量利用率高，智能化实现对不同振动强度执行相应动作。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种智能液压减振电磁储能装置，包括支撑模块100、液压减振模块200、储能模块300和控制模块400；所述支撑模块100包括下底板101和上底板102，所述液压减振模块200、储能模块300和控制模块400置于所述下底板101与上底板102之间；
所述液压减振模块200用于减少机械工作时的不良振动；
所述储能模块300用于储存振动能量；
所述控制模块400用于控制储能模块300的工作；
所述控制模块400与所述储能模块300信号相连。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：
1、减振效果好：当装置受到振动时，上底板振动，液压导杆发生位移，第一强磁体与第二强磁体或第三强磁体与第四强磁体之间发生排斥实现减振；液压油通过隔板上的孔隙流入水排装置，驱动扇叶旋转实现减振；缸体外围采用缸体弹簧，同时储能模块中结构支撑座内侧设有储能模块弹簧实现减振。
2、能量利用率高：将受到的振动能量转化为磁体的磁力势能，液压油的内能，水排装置的机械能以及线圈相对运动产生的电能，能量种类多，转化效率高。
3、智能化：线圈电路中安装二极管来控制单个储能模块只对特定方向的振动储能，传感器传感装置振动时的力、位移、速度信号，由控制装置处理，振动小时，由机械装置减振，振动较大时，控制装置按照振动的大小来判断启用线圈电路的数量，并发出信号控制线圈电路的开关。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明智能液压减振电磁储能装置的整体结构示意图。
图2为图1中支撑模块结构示意图。
图3为图1中液压减振模块结构示意图。
图4为图1中储能模块示意图。
图5为图1中外线圈支撑杆结构示意图。
图6为图1中控制模块结构示意图。
图中，支撑模块100、液压减振模块200、储能模块300、控制模块400、下底板101、上底板102、缸体201、第一强磁体202、液压导杆203、第二强磁体204、第三强磁体 205、第四强磁体206、隔板207、扇叶安装板208、扇叶209、水排装置连接板210、缸体连接板211、缸体弹簧212、缸盖213、第一储能模块301、第二储能模块302、第三储能模块303、第四储能模块304、第五储能模块305、第六储能模块306、第七储能模块307、第八储能模块308、结构支撑座309、外线圈支撑杆310、外线圈311、储能模块弹簧312、储能模块导杆313、内线圈支撑杆314、内线圈315。
具体实施方式
如图1所示，本发明智能液压减振电磁储能装置，包括支撑模块100、液压减振模块200、储能模块300和控制模块400；
如图2所示，所述支撑模块100包括下底板101和上底板102，所述液压减振模块200、储能模块300和控制模块400置于所述下底板101与上底板102之间；
所述液压减振模块200用于减少机械工作时的不良振动；
所述储能模块300用于储存振动能量；
所述控制模块400用于控制储能模块300的工作；
所述控制模块400与所述储能模块300信号相连。
如图3所示，所述液压减振模块200包括安装在下底板101和上底板102之间的缸体201、第一强磁体202、液压导杆203、第二强磁体204、第三强磁体205、第四强磁体206、隔板207、扇叶安装板208、扇叶209、水排装置连接板210、缸体连接板211、缸体弹簧212和缸盖213；
所述缸体201设置于下底板101的上方，所述第一强磁体202安装于缸体201的上方，所述液压导杆203设置于缸体201一侧，所述第二强磁体204穿过液压导杆203，所述第三强磁体205穿过液压导杆203安装在第二强磁体204的下方，第四强磁体206 安装在液压导杆203底端，所述隔板207安装在强磁体一侧，用于隔开液压装置与水排装置，所述扇叶安装板208焊接在隔板207一侧，所述扇叶209安装在扇叶安装板208 上，所述水排装置连接板210焊接在扇叶安装板208一侧，缸体连接板211通过螺栓安装在扇叶安装板208、水排装置连接板210、缸体连接板211和第二强磁体204的上方，缸体弹簧212安装在缸体201的外侧，缸盖213安装在缸体弹簧212的上方，与缸体201 所配合；
所述第一强磁体202、第二强磁体204、第三强磁体205、第四强磁体206之间相邻的两磁体磁极相同。
优选地，所述隔板207的上下端设有两孔隙，用于液压油的通过。
优选地，所述扇叶安装板208的数量为2个，分别与2个水排装置连接板210相焊接，2个水排装置连接板210之间通过螺栓连接。
优选地，所述扇叶209的数量为4个，按竖直方向阵列安装在扇叶安装板208上。 4个扇叶209左侧与水排装置连接板210之间留有一定间隙，便于液体通过。
如图4-5所示，储能模块300包括第一至八储能模块301～308，分别为第一储能模块301，第二储能模块302，第三储能模块303，第四储能模块304，第五储能模块305，第六储能模块306，第七储能模块307，第八储能模块308，储能模块300包括结构支撑座309，外线圈支撑杆310，外线圈311，储能模块弹簧312，储能模块导杆313，内线圈支撑杆314和内线圈315组成；
所述结构支撑座309通过法兰结构安装在下底板101上，所述外线圈支撑杆310安装在结构支撑座309的外侧，所述外线圈311安装在外线圈支撑杆310的外侧，所述储能模块弹簧312安装在结构支撑座309的内侧，所述储能模块导杆313穿过内线圈支撑杆314的孔隙安装在结构支撑座309上，所述内线圈支撑杆314与结构支撑座309的内侧所配合，所述内线圈315缠绕在内线圈支撑杆314的外侧。
如图6所示，控制模块用来控制储能模块的工作，其中第一储能模块301，第四储能模块304，第五储能模块305，第八储能模块308为装置受到上升的振动时启动的储能模块，第二储能模块302，第四储能模块304，第六储能模块306，第七储能模块307 为装置受到下降的振动时启动的储能模块，以第一和第七储能模块为例，线圈电路中安装二极管来控制单个储能模块只对特定方向的振动储能，传感器传感装置振动时的力、位移、速度信号，由控制装置处理，振动小时，由机械装置减振，振动较大时，控制装置按照振动的大小来判断启用线圈电路的数量，并发出信号控制线圈电路的开关。
如图1-6所示，本发明智能液压减振电磁储能装置的工作原理如下：
利用振动时液压导杆的位移，使第一强磁体与第二强磁体或第三强磁体与第四强磁体之间发生排斥，将受到的冲击振动转化为磁性势能；
利用通过隔板上的孔隙流入水排装置的液压油，驱动扇叶旋转，将受到的冲击振动转化为液压油的内能与水排装置的机械能；
利用缸体外围的缸体弹簧，同时储能模块中结构支撑座内侧的储能模块弹簧，将受到的冲击振动转化为弹性势能，实现机械减振；
利用二极管控制单个储能模块只对特定方向的振动储能；
利用传感器传感装置振动时的力、位移、速度信号，由控制装置处理判断振动强度，振动小时，由机械装置减振，振动较大时，控制装置按照振动的大小来判断启用线圈电路的数量，并发出信号控制线圈电路的开关；
利用内线圈与外线圈的相对运动，使内线圈所产生的磁场被外线圈切割，电路中产生电流，由电容器收集储存电能，达到储能目的。
本发明减振效果好，能量利用率高，智能化实现对不同振动强度执行相应动作。当装置受到振动时，上底板振动，液压导杆发生位移，第一强磁体与第二强磁体或第三强磁体与第四强磁体之间发生排斥实现减振；液压油通过隔板上的孔隙流入水排装置，驱动扇叶旋转实现减振；缸体外围采用缸体弹簧，同时储能模块中结构支撑座内侧设有储能模块弹簧实现减振，多种方式实现减振，减振效果好；将受到的振动能量转化为磁体的磁力势能，液压油的内能，水排装置的机械能以及线圈相对运动产生的电能，能量种类多，转化效率高；线圈电路中安装二极管来控制单个储能模块只对特定方向的振动储能，传感器传感装置振动时的力、位移、速度信号，由控制装置处理，振动小时，由机械装置减振，振动较大时，控制装置按照振动的大小来判断启用线圈电路的数量，并发出信号控制线圈电路的开关，智能化实现对不同振动强度执行相应动作。

Claims (1)

1.一种智能液压减振电磁储能装置，包括支撑模块(100)、液压减振模块(200)、储能模块(300)和控制模块(400)；
所述支撑模块(100)包括下底板(101)和上底板(102)，所述液压减振模块(200)、储能模块(300)和控制模块(400)置于所述下底板(101)与上底板(102)之间；
所述液压减振模块(200)用于减少机械工作时的不良振动；
所述储能模块(300)用于储存振动能量；
所述控制模块(400)用于控制储能模块(300)的工作；
所述控制模块(400)与所述储能模块(300)信号相连；
其特征在于：
所述液压减振模块(200)包括缸体(201)、第一强磁体(202)、液压导杆(203)、第二强磁体(204)、第三强磁体(205)、第四强磁体(206)、隔板(207)、扇叶安装板(208)、扇叶(209)、水排装置连接板(210)、缸体连接板(211)、缸体弹簧(212)和缸盖(213)；
所述缸体(201)设置于下底板(101)的上方，所述第一强磁体(202)安装于缸体(201)的上方，所述液压导杆(203)设置于缸体(201)一侧，所述第二强磁体(204)穿过液压导杆(203)，所述第三强磁体(205)穿过液压导杆(203)安装在第二强磁体(204)的下方，第四强磁体(206)安装在液压导杆(203)底端，所述隔板(207)安装在强磁体一侧，用于隔开液压装置与水排装置，所述扇叶安装板(208)焊接在隔板(207)一侧，所述扇叶(209)安装在扇叶安装板(208)上，所述水排装置连接板(210)焊接在扇叶安装板(208)一侧，缸体连接板(211)通过螺栓安装在扇叶安装板(208)、水排装置连接板(210)、缸体连接板(211)和第二强磁体(204)的上方，缸体弹簧(212)安装在缸体(201)的外侧，缸盖(213)安装在缸体弹簧(212)的上方，与缸体(201)所配合；
所述第一强磁体(202)、第二强磁体(204)、第三强磁体(205)、第四强磁体(206)之间相邻的两磁体磁极相同，所述隔板(207)的上下端各设有供液压油通过的孔隙，所述扇叶安装板(208)的数量为2个，分别与2个水排装置连接板(210)相焊接，2个水排装置连接板(210)之间通过螺栓连接，所述扇叶(209)的数量为4个，按竖直方向阵列安装在扇叶安装板(208)上，4个扇叶(209)左侧与水排装置连接板(210)之间留有便于液体通过的间隙；
所述储能模块(300)包括第一至八储能模块(301～308)，还包括结构支撑座(309)、外线圈支撑杆(310)、外线圈(311)，储能模块弹簧(312)、储能模块导杆(313)、内线圈支撑杆(314)和内线圈(315)；
所述结构支撑座(309)通过法兰结构安装在下底板(101)上，所述外线圈支撑杆(310)安装在结构支撑座(309)的外侧，所述外线圈(311)安装在外线圈支撑杆(310)的外侧，所述储能模块弹簧(312)安装在结构支撑座(309)的内侧，所述储能模块导杆(313)穿过内线圈支撑杆(314)的孔隙安装在结构支撑座(309)上，所述内线圈支撑杆(314)与结构支撑座(309)的内侧所配合，所述内线圈(315)缠绕在内线圈支撑杆(314)的外侧；
所述第一储能模块(301)、第四储能模块(304)、第五储能模块(305)、第八储能模块(308)为装置受到上升的振动时启动的储能模块，第二储能模块(302)、第三储能模块(303)、第六储能模块(306)、第七储能模块(307)为装置受到下降的振动时启动的储能模块。
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