[發明專利]以電磁方式回收振動能量的扭振減振器

無效

• 申請號: 201410012789.2
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN103711838A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 梁興雨;王亞軍;舒歌群;衛海橋;田華;于晗正男;王月森
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F16F15/16
• 分類號: F16F15/16;H02K35/02
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

技術領域

本發明發動機減振技術，具體涉及一種以電磁方式對扭轉振動的能量進行回收的裝置。

背景技術

眾所周知，發動機在工作運行中會不可避免地產生扭轉振動,這種振動使得機器設備效率降低,甚至造成曲軸或傳動軸的疲勞破壞,尤其是在高速、高壓的發動機中情況更為嚴重。有時因長期振動所造成的軸系扭振烈度雖未達到曲軸斷裂的程度,但曲軸的扭轉變形將會導致主軸瓦剝落燒損，正時齒輪或其它傳動附件破壞。此外，曲軸的扭轉變形還會使發動機噪聲增大。因此，消減扭轉振動是發動機設計制造中急待解決的問題。

消減扭轉振動最有效的措施是在曲軸上加裝扭振減振器。傳統的硅油扭振減振器的減振方式是通過減磨襯套上裝有慣性圓盤，慣性圓盤根據曲軸的固有頻率進行設計，當曲軸轉速接近共振轉速時，慣性圓盤的阻尼特性發揮作用，耗散掉扭振減振器因共振產生的能量。這種減振方式所帶來的缺陷是，曲軸扭振所產生的能量通過慣性圓盤外面的硅油將熱量散出，其振動能量得不到有效的回收和利用。如果能夠在達到減振效果的基礎上，同時又將該能量進行回收，則必將成為本行業之所求。

發明內容

本發明的目的是，提供一種以電磁方式回收振動能量的扭振減振器。利用慣性磁鐵內芯在減振器殼體內往復振動所產生的磁場變化，使得感應線圈產生交變的電流，從而將振動能量轉變為電能的裝置。

本發明的技術方案如下：以電磁方式回收振動能量的扭振減振器包括：內外殼體、減磨襯套、磁鐵內芯圓盤、減振液體以及磁感應線圈等。其技術方案是：內殼體裝有減磨襯套，減磨襯套上設有環形缺口，環形缺口用來固定磁鐵內芯圓盤。在內殼體與磁鐵內芯圓盤之間的環縫間隙中注有減振液體。內殼體的表面纏有聯通的磁感應線圈，減振器用外殼體封閉。內外殼體以及減磨襯套磁均為環形。

在減振器振動的過程中,由于環形磁鐵內芯圓盤有慣性,圓盤的運動始終比內殼體的運動有周期性的滯后,因此磁鐵內芯圓盤與內殼體之間便存在著相對運動。在內殼體表面纏繞有磁感應線圈，用來感受內部磁體的磁場強度變化。當內部磁體產生運動時，磁力線切割磁感應線圈，便在線圈內部產生交變電流。該電流通過設在扭振減振器下部的整流電路將此轉變為直流電，該電源可直接用于發動機電路的使用或電瓶充電。

本發明的特點及有益效果是，將發動機振動而產生的能量通過磁感應線圈轉變為電能加以回收。根據實驗測試計算在發動機正常運轉工作中，電磁感應線圈能夠回收100W的電能，該電能足以供給車輛照明。如果將此原理與結構應用于較大的振動機械，則可以回收多達千瓦級別的電能。電磁能量回收扭振減振器，除了能夠達到有效減振目的外，使曲軸振動能量得以有效的回收，并部分滿足機車自用電能。

附圖說明

所示附圖為磁流變扭振減振器的原理與結構示意圖。附圖顯示的是減振器半圓結構，圖中底端的點化線即是該減振器的中心線。

具體實施方式

以下結合附圖并通過實施例對本發明的原理與結構作進一步的說明。以電磁方式回收振動能量的扭振減振器的結構是：內殼體1裝有減磨襯套2，減磨襯套上設有環形缺口，環形缺口用來固定磁鐵內芯圓盤3。在內殼體與磁鐵內芯圓盤之間的環縫間隙中注有減振液體4，內殼體的表面纏有聯通的磁感應線圈5，減振器用外殼體6封閉。內殼體下端的磁感應線圈兩端作為交流電輸出端，內外殼體以及減磨襯套均為環形，附圖顯示的是半圓，圖中點化線即是環形減振器的中心線。采用硅油作為減振液體。

作為實施例，扭振減振器由封閉的環形內外殼體和具有磁鐵內芯圓盤兩個基本元件組成，帶有磁性（慣性）的圓盤在殼體內可以圍繞著光滑耐磨的襯套自由轉動。同時在環形殼體和磁鐵內芯圓盤環縫間隙中,注滿具有阻尼特性的減振液。殼體和磁鐵內芯圓盤通過模具成型，然后再安裝上線圈，通過內殼體下端將線圈導線引出，連接到外部電源。使用時將扭轉減振器外殼體與曲軸端部緊密聯接,使其與隨曲軸一起產生扭轉振動。