[發明專利]以電磁方式回收振動能量的橡膠扭振減振器

無效

• 申請號: 201410013030.6
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN103727175A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 梁興雨;于晗正男;舒歌群;衛海橋;田華;王月森
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F16F15/126
• 分類號: F16F15/126;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。目前橡膠扭振減振器的減振方式是通過外圈橡膠產生的滯后運動來降低曲軸扭振。這種減振方式所帶來的缺陷是，曲軸扭振所產生的高溫能量很難散掉，長期使用致使減振橡膠老化而脫離減振圈，更無法談及振動能量的回收和利用。本發明的提出不但解決了橡膠老化問題，而且能夠將能量進行回收，這是必將成為本行業減振技術之所求。

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橡膠扭振減振器。利用減振器內外圈間相對運動所產生的磁場變化產生交變的電流，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橡膠扭振減振器包括：減振器內圈、減振器外圈、減振橡膠、永磁體以及電磁線圈。在減振器內圈與減振器外圈之間裝填有減振橡膠。在減振器外圈貼近減振橡膠的位置設有永磁體，在減振器內圈貼壁設有電磁線圈。

目前的橡膠扭振減振器的結構是在內圈與外圈之間裝填有減振橡膠，減振器內圈與曲軸端部緊密聯接,隨曲軸一起產生扭轉振動。外圈在橡膠的帶動下產生滯后運動效果，從而降低曲軸扭振。本發明將減振器外圈和內圈上分別安裝磁性體和感應線圈，在振動的過程中,由于（外圈）磁性圓盤有慣性,它的運動就始終比曲軸的運動周期性滯后，因此在減振器內外圈之間存在著相對運動。在減振器內表面，纏繞有磁感應線圈，用來接受外圈永磁體的磁場強度變化。通過磁力線切割線圈產生電流的原理，將振動扭轉產生的能量進行回收。

該電流通過設在橡膠扭振減振器內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。

本發明所設計的電磁能量回收扭振減振器是根據傳統的橡膠扭振減振器改進而來，為了能夠得到磁感應電流，其外圈殼體采用具有磁性的磁鐵或部分殼體采用具有磁性的磁鐵或其它磁性物質。而為了得到磁感應電流，內表面就需要整個或部分纏繞上感應線圈，這些線圈的作用就是感受內部磁場的變化，進而得到磁感應電流。

本發明的特點及有益效果是，對于傳統的橡膠扭振減振器，曲軸扭振所產生的能量需要通過減振橡膠以熱量的方式耗散掉，其振動能量得不到有效的回收和利用。而電磁能量回收橡膠扭振減振器結構簡單，可以將振動能量加以回收。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

所示附圖為本發明原理與結構示意圖。

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橡膠扭振減振器的結構是：在減振器內圈1與減振器外圈3之間裝填有減振橡膠2。在減振器外圈3貼近減振橡膠的位置設有永磁體4，在減振器內圈貼壁設有電磁線圈5。減振器內外圈以及電磁線圈均為環形，磁線圈設有抽頭作為交流電輸出端。

作為實施例，橡膠扭振減振器由封閉的環形內外殼體以及永磁體和感應線圈組成。本實施例將12塊（釹鐵硼材料的）永磁體鑲嵌加工至減振器外圈圓盤中；將此感應強度為2000特斯拉的線圈纏繞在減振器內圈內壁上。帶有磁性的外圈圓盤圍繞著內圈（曲軸）發生扭轉振動，同時將線圈導線引出，連接到外部電源輸出端。使用時將扭轉減振器與曲軸端部緊密聯接,使其與隨曲軸一起產生扭轉振動。