[實用新型]壓電晶片式自供能液壓阻尼器

有效

• 申請號: 201220691020.4
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN202992001U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 闞君武;陳宇航;王淑云;曾平;程光明
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: F16F13/00
• 分類號: F16F13/00;H02N2/18
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

技術領域

本實用新型屬于振動控制技術領域應用的減振器，具體涉及一種基于壓電晶片發電并調節阻尼的液壓減振器，簡稱壓電晶片式自供能液壓阻尼器。

背景技術

液壓阻尼器在交通工具、機械設備等的振動控制領域已有廣泛應用。早期的被動式液壓阻尼器結構簡單、成本低、技術較成熟，但因阻尼不可調，其減振效果及環境的適應性較差，不適于某些要求振動控制效果較好的場合，如汽車發動機及車架懸置、大型精密儀器設備減振等。因此，人們提出了主動式、半主動式可調液壓阻尼器，即利用電機驅動液壓泵提供動力、并由電磁換向/溢流/減壓閥進行控制的主動式可調阻尼器，如中國實用新型專利CN1367328A、CN101392809A等。比之于被動式不可調液壓阻尼器，主動式可調液壓阻尼器的控制效果好、振動環境的適應能力強，已在汽車主動懸置等方面獲得成功應用；但現有的主動式液壓阻尼調節技術也存在一些不足，如：①需要較大的泵站進行驅動、多個電磁閥進行聯合控制，②需要傳感器進行振動狀態的檢測，③需要持續的外部能量供應。因此，現有的主動式可調液壓阻尼器的系統體積龐大、連接及控制較復雜、可靠性較低，在應用上存在一定的局限性。

鑒于現有壓電及液壓主動振動控制技術自身結構、控制能力以及依賴外界能量供應等問題，實用新型人曾提出了一種基于壓電疊堆換能器與流體耦合作用回收能量并進行阻尼調節的自供能可調阻尼阻尼器，即中國專利201110275849.6。為使該壓電液壓阻尼器具有較好的能量回收和阻尼調節效果，整個系統必須施加足夠的背壓，以便提高系統內流體剛度及其響應特性。在這種工作模式下，壓電疊堆在非工作時就已承受了較大的流體作用力，從而降低其工作時的發電能力及控制能力；此外，因壓電疊堆成本較高，會對產品的推廣應用造成一定的不利影響。

發明內容

本實用新型提供一種壓電晶片式自供能液壓阻尼器，以解決現有壓電液壓減振器以及壓電疊堆式自供能可調液壓阻尼器所存在的可靠性低的問題。

本實用新型采取的技術方案是：缸蓋安裝在缸體上端，彈簧通過活塞壓接在缸體下腔內，振動體固定在活塞桿上，蓄能器通過管路與缸體上腔連通，殼體通過螺釘安裝在缸體外壁的連接板上；連接板依次將設有限位曲面的前壓塊、中間壓塊和后壓塊壓接在殼體內；所述前壓塊和后壓塊的一側、以及中間壓塊的兩側設有限位曲面H；所述相鄰兩壓塊間分別壓接有壓電振子一和壓電振子二，自左至右依次構成阻尼腔一、限位腔一、阻尼腔二和限位腔二；前壓塊上設有與阻尼腔一連通的上流道一及下流道一，中間壓塊上設有與限位腔二連通的上流道二和與限位腔一連通的下流道二，后壓塊上設有與阻尼腔二連通的上流道三和下流道三；所述各上流道相互連通后再與缸體上腔連通，所述各下流道相互連通后再與缸體下腔連通；阻尼腔一內與下流道一入口的交匯處設有單向閥一，阻尼腔二內與上流道三入口的交匯處設有單向閥二；壓電振子一和壓電振子二分別通過導線組一和導線組二與控制單元連接，控制單元通過螺釘安裝在缸體外壁的連接板上。

本實用新型中，阻尼腔的作用是通過改變壓電振子與限位曲面H間的間隙調節阻尼，阻尼腔及限位腔的作用是限制壓電振子在流體或電壓作用下的變形量。為使阻尼器具有最大發電量、最大阻尼調節量、以及最大的可靠性，阻尼腔及限位腔的限位曲面H的形狀曲線w(r)應為：