[發明專利]可饋能抗沖擊裝置

在審

• 申請號: 202011204087.6
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112431883A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發明（設計）人: 俞文斌;楊國來;姚宇韋;孫全兆
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: F16F6/00
• 分類號: F16F6/00;H02J7/32;H02K35/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 汪清

本發明公開了一種可饋能抗沖擊裝置，包括抗沖擊部分和儲能部分；抗沖擊部分包括外筒、繞組、抗沖擊和永磁體磁組；外筒內側沿軸向設置有多個環形槽，每個繞組都設置在環形槽內；外筒內部布置有永磁體磁組和抗沖擊桿；沖擊桿位于外筒內部軸心位置且可沿著軸線滑行；永磁體磁組固定設置在抗沖擊桿上；永磁體磁組的永磁體相同極性的一端相對布置，并且相鄰永磁體之間通過極靴隔開；外筒上設有速度檢測單元；儲能部分包括儲能電路和控制單元；儲能電路包括電感、橋式整流電路、電控可變電阻和電容；控制單元用于控制電控可變電阻的阻值以調節整個回路的電阻，從而改變電磁阻尼力。本發明能將受到的沖擊能量部分轉化成電能儲存起來。

技術領域

本發明屬于抗沖擊載荷領域，特別是一種可饋能抗沖擊裝置。

背景技術

在工業生產以及一些特種領域，大型作業設備十分常見。大型作業設備能在很大程度上幫助人們解決生產難題，同時極大的提升作業效率。在一些極端的工作環境下，環境對設備的影響難以估計，可能經常受到外界沖擊力作用，并且沖擊力的大小規律難以預測。如在海中作業的設備，時常會受到海浪的沖擊；大型車輛在崎嶇的地形行駛，車輪和底盤會不斷受到起伏地面的沖擊等。沖擊力直接作用在設備上會使設備本身的結構和功能受到影響，從而影響作業過程，縮短設備的使用壽命，所以需要一定的裝置來減緩沖擊作用對設備的直接影響。

現有的抗沖擊裝置主要有液壓阻尼式和電磁阻尼式，經過長時間的發展，都有其各自的特點，且具有良好效果。現有的抗沖擊裝置都是利用阻尼力來將一個短時間的沖擊作用轉換成一段較長時間的運動過程，實現減緩沖擊作用的效果。但不管以何種方式來抵抗沖擊力，都是一個通過裝置來消耗沖擊能量的過程，是一個通過阻尼力將沖擊能量轉換成熱能耗散在周圍環境中的過程。連續多次的工作過程常會使得裝置本身以為阻尼力做功而劇烈發熱，從而影響裝置的性能。并且現有的裝置本身不具備自動調節阻尼力的功能，設計完成的抗沖擊裝置只能適用于一定大小的沖擊力作用，通用性較差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可饋能抗沖擊裝置，旨在為大型設備減緩受到的沖擊載荷作用，同時還能將受到的沖擊能量部分轉化成電能儲存起來。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種可饋能抗沖擊裝置，包括抗沖擊部分和儲能部分；

所述抗沖擊部分包括外筒、繞組、抗沖擊和永磁體磁組；所述外筒內側沿軸向設置有多個環形槽，每個繞組都沿圓周方向連續固定設置在環形槽內；所述外筒內部布置有永磁體磁組和抗沖擊桿；所述沖擊桿位于外筒內部軸心位置且可沿著軸線滑行；所述永磁體磁組固定設置在抗沖擊桿上；所述永磁體磁組的永磁體相同極性的一端相對布置，并且相鄰永磁體之間通過極靴隔開；所述外筒上設有速度檢測單元，用于檢測永磁體磁組的運動速度；

所述儲能部分包括儲能電路和控制單元；所述儲能電路包括電感、橋式整流電路、電控可變電阻和電容；每個繞組都與儲能電路相連接，儲能電路端口通過電感、橋式整流電路、電容構成控制和儲能回路；所述控制單元用于控制電控可變電阻的阻值以調節整個回路的電阻，從而改變電磁阻尼力。

本發明與現有技術相比，其顯著優點是：

(1)本發明通過根據獲得的當前速度給電控可變電阻一定的電信號來改變其電阻值，使得電磁阻尼力能按照我們想要的規律隨時間變化，達到抗沖擊過程可控的目的；

(2)抗沖擊部分的繞組產生電渦流時，由于繞組本身電阻非常小，所以電渦流做功發熱主要集中在外部的儲能部分中，且沖擊能量裝換成的電能有一部分被儲能電路中的儲能元件所儲存，因此本發明相較于現有的抗沖擊裝置，抗沖擊部分的發熱量可以大幅度減小，保證裝置與沖擊載荷直接作用部分的功能性能穩定可靠；

(3)可以更好利用磁場，產生多個沿徑向的磁場，磁場方向與繞組中的導線正好垂直分布，這一布置方式能達到更好的切割磁感線的效果，產生更大感應電流。

附圖說明