[發明專利]一種自供電阻尼器

有效

• 申請號: 201710729568.0
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107345551B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 闞君武;林仕杰;陳松
• 申請（專利權）人: 浙江師范大學
• 主分類號: F16F9/32
• 分類號: F16F9/32;F16F9/50;H02N2/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種自供電阻尼器，屬減振技術領域。底座上裝有缸體，底座經一組壓環將隔板壓在缸體側壁的凸臺上，兩相鄰壓環間壓接有隔膜，隔膜兩側裝有壓電振子和頂環，壓電振子自由端頂靠在頂環上；壓電振子由基板和壓電片粘接而成；接線柱兩端分別經導線與壓電振子和電路板相連，電路板經導線與阻尼閥相連；缸體內裝有活塞，活塞與隔板間壓接有彈簧，活塞與隔板及缸體共同形成上下壓縮腔，上下壓縮腔經管道與阻尼閥及蓄能器相連；壓環與其相鄰的隔膜及隔板構成緩沖腔一，壓環與其相鄰的兩個隔膜構成緩沖腔二和緩沖腔三，壓環與其相鄰的隔膜及底座構成緩沖腔四；上壓縮腔與緩沖腔一及緩沖腔三相互連通，下壓縮腔與緩沖腔二及緩沖腔四相互連通。

技術領域

本發明屬于振動控制技術領域，具體涉及一種自供電阻尼器。

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。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。針對現有的主動式液壓阻尼調節技術需要持續的外部能量供應所引起的體積龐大、連接及控制較復雜、可靠性低等弊端，人們曾提出過多種形式的基于壓電能量回收的阻尼器，但這些阻尼器中利用的都是壓電振子的雙向彎曲變形發電的，易因壓電片所受拉應力過大而損毀，故可靠性仍有待提高。

發明內容

本發明提出一種自供電阻尼器，本發明采用的實施方案是：底座上經螺釘安裝有缸體，底座的止口經一組壓環將隔板壓接在缸體側壁的凸臺上，兩個相鄰的壓環之間壓接有隔膜，隔膜兩側安裝有壓電振子和頂環，壓電振子自由端頂靠在頂環上；壓電振子由基板和壓電片粘接而成，基板靠近隔膜安裝；安裝在壓環上的接線柱的兩端分別經導線與壓電振子和電路板相連接，電路板經螺釘安裝在缸體側壁上，電路板經導線與阻尼閥相連；缸體內部安裝有活塞，活塞桿上安裝有重物，活塞與隔板之間壓接有彈簧，活塞與隔板及缸體共同形成上壓縮腔和下壓縮腔，上壓縮腔及下壓縮腔經管道與阻尼閥及蓄能器相連接；壓環與其相鄰的隔膜及隔板構成緩沖腔一，壓環與其相鄰的兩個隔膜構成緩沖腔二和緩沖腔三，壓環與其相鄰的隔膜及底座構成緩沖腔四；上壓縮腔經管道與緩沖腔一及緩沖腔三相互連通，下壓縮腔經管道與緩沖腔二及緩沖腔四相互連通。

本發明中，壓電振子安裝前為平直結構、安裝后為彎曲結構且壓電片承受壓應力；壓電振子為扇形或矩形結構，非工作時壓電片上最大的壓應力為其許用值的50％，此時矩形壓電振子自由端變形量為其中：B＝1-α+αβ，A＝α⁴(1-β)²-4α³(1-β)+6α²(1-β)-4α(1-β)+1，α＝h_m/H，β＝E_m/E_p，h_m為基板厚度，H為壓電振子總厚度，E_m和E_p分別為基板和壓電片的楊氏模量，k₃₁和分別為壓電陶瓷材料的機電耦合系數和許用壓應力，L為壓電振子的長度。