基于压电陶瓷发电的冲床能量回收转换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及新型能源领域，具体涉及一种基于压电陶瓷发电的冲床能量回收转换装置。
【背景技术】
[0002]冲床是我国机械加工工厂里常见的机加工设备，其原理为将圆周运动转换为直线运动，由主电机出力，带动飞轮，经离合器带动齿轮，曲轴(或偏心轮）、连杆等运转来达成滑块的直线运动，冲床在工作过程中常常会产生比较大的冲击震动，对工件施加巨大的力的作用，但是会不可避免地对地面也产生巨大的冲击力，会对地面造成伤害，同时会有巨大的噪声，冲击震动对环境干扰已成为一个不可忽视的因素。而且冲床的振动带有极大的机械能，这些能量在生产过程中常常被无谓的浪费掉了。
【发明内容】
[0003]为克服所述不足，本实用新型的目的在于提供一种基于压电陶瓷发电的冲床能量回收转换装置，结构简单，能够起到良好的减震作用，从而提高整个冲床的工作稳定性，并且可以将冲床的动能转化为电能，节约能源成本。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于压电陶瓷发电的冲床能量回收转换装置，包括橡胶垫、压电陶瓷振子，所述橡胶垫一侧均匀设有圆形凸台，所述橡胶垫分为第一橡胶垫、第二橡胶垫，所述第一橡胶垫圆形凸台一侧均匀设有凹槽，所述压电振子设在凹槽内，所述多片压电振子进行串联或并联或串联并联混合，并引出正极充电端、负极充电端，所述正极充电端通过电线连接蓄电池的正极，所述负极充电端通过电线连接蓄电池的负极，所述第二橡胶垫平铺在第一橡胶垫带上，其中第二橡胶垫的圆形凸台一面与第一橡胶垫的圆形凸台方向一致。
[0005]进一步，所述凹槽设在四个相邻圆形凸台交界处，所述凹槽占据四个相邻圆形凸台中每个圆形凸台的一部分。
[0006]进一步，所述第一橡胶垫上设有电线导槽。
[0007]进一步，所述橡胶垫设为WJ型橡胶减振垫。
[0008]进一步，所述蓄电池与压电振子之间设有保护电路，所述保护电路包括桥式整流器、电容和稳压二极管，桥式整流器为四个二极管，其中每两个二极管串后再并联，起到整流的作用，即把压电陶瓷振子产生的交流电转化为直流电，所述电容与稳压二极管与蓄电池并联，主要起到了稳压的作用，经过整流后的电压给电容充电，进一步给蓄电池充电，电容的主要目的是为了防止瞬时电流过大。
[0009]本实用新型具有以下有益效果:本实用新型具有较小的体积，便宜，结构简单;设置有内置压电陶瓷的橡胶垫，使冲床的冲击压力能较缓和地作用到基础受力面，从而减少冲床对地面的冲击，橡胶垫起了隔离冲击振动作用，使地面振动大幅度下降，从而提高整个冲床的工作稳定性，而压电振子作为一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料，可以将冲床在振动过程中产生的机械能转化为电能，其转换效率较高，并且它可以把非常微小的机械振动位移，转换成电能;经由压电陶瓷产生的电能可以储存在蓄电池中，供后续生产过程或者照明电路的使用，橡胶垫和压电振子的结合一举两得，满足了设计的目的。
【附图说明】
[0010]图I是本实用新型的第一橡胶垫的结构示意图。
[0011]图2是本实用新型的剖视图。
[0012]图3是本实用新型的保护电路图。
[0013]图中，I第一橡胶垫，11圆形凸台，2压电振子，3电线，4蓄电池，5第二橡胶垫，6保护电路。
【具体实施方式】
[0014]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0015]根据图1、图2、图3所示的一种基于压电陶瓷发电的冲床能量回收转换装置，包括橡胶垫、压电振子2，所述橡胶垫一侧均匀设有圆形凸台11，所述橡胶垫分为第一橡胶垫1、第二橡胶垫5，所述第一橡胶垫I圆形凸台11的一侧均匀设有凹槽，所述压电振子2设在凹槽内，所述多片压电振子2进行串联或并联或串联并联混合，并引出正极充电端、负极充电端，所述正极充电端通过电线连接蓄电池4的正极，所述负极充电端通过电线连接蓄电池4的负极，所述第二橡胶垫5平铺在第一橡胶垫I带上，其中第二橡胶垫5的圆形凸台一面与第一橡胶垫I的圆形凸台方向一致。
[0016]进一步，所述凹槽设在四个相邻圆形凸台11交界处。
[0017]进一步，所述第一橡胶垫I上设有电线导槽。
[0018]进一步，所述橡胶垫设为WJ型橡胶减振垫。
[0019]进一步，所述蓄电池4与压电振子2之间设有保护电路6，所述保护电路6包括桥式整流器、电容和稳压二极管，桥式整流器为四个二极管，其中每两个二极管串后再并联，起到整流的作用，即把压电振子2产生的交流电转化为直流电，所述电容与稳压二极管与蓄电池并联，主要起到了稳压的作用，经过整流后的电压给电容充电，进一步给蓄电池充电，电容的主要目的是为了防止瞬时电流过大。
[0020]其工作原理:设置有内置压电振子2的橡胶垫，使冲床的冲击压力能较缓和地作用到基础受力面，从而减少冲床对地面的冲击，橡胶垫起了隔离冲击振动作用，使地面振动大幅度下降，从而提高整个冲床的工作稳定性;压电振子2是压电发电装置的核心元件，起着将机械能转化为电能的作用，由于压电陶瓷本身硬而脆，所产生的位移很小，因而一般不把压电陶瓷本身作为压电振子2直接使用，通常是把压电陶瓷与某种金属弹性体连接在一起共同构成压电振子2，其特点是变形相对较大、响应快，压电振子2的构成通常有两种方法，一种是用环氧树脂粘结剂将已经制备好的压电晶片与金属基板粘结到一起;另一种是采用制备印刷电路的方法，直接将压电材料烧结到硅基板上，制成复合膜。压电陶瓷之所以有压电效应，是由于陶瓷内部存在无序的自发极化;经人工极化处理后，陶瓷内部具有了有序的剩余极化强度。当外界的作用，如压力或电场的作用，使极化强度改变，压电陶瓷就表现出正压电效应或逆压电效应，另外，压电陶瓷内的极化电荷是束缚电荷，而不是自由电荷，这些束缚电荷不能自由移动，所以发生在陶瓷中的充电和放电现象完全是内部极化强度的改变而引起的电极表面上自由电荷的释放和补充的结果。
[0021]通过多片压电振子2的连接方式引起的电压和电量变化规律，适当的将压电振子2进行串联和并联，形成所需的电压和电流，并存储在蓄电池4内。
[0022]本实用新型不局限于所述实施方式，任何人应得知在本实用新型的启示下作出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。
[0023]本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。
【主权项】
1.一种基于压电陶瓷发电的冲床能量回收转换装置，其特征在于:包括橡胶垫、压电陶瓷振子，所述橡胶垫一侧均匀设有圆形凸台，所述橡胶垫分为第一橡胶垫、第二橡胶垫，所述第一橡胶垫圆形凸台一侧均匀设有凹槽，所述压电振子设在凹槽内，所述多片压电振子进行串联或并联或串联并联混合，并引出正极充电端、负极充电端，所述正极充电端通过电线连接蓄电池的正极，所述负极充电端通过电线连接蓄电池的负极，所述第二橡胶垫平铺在第一橡胶垫带上，其中第二橡胶垫的圆形凸台一面与第一橡胶垫的圆形凸台方向一致。2.根据权利要求I所述的一种基于压电陶瓷发电的冲床能量回收转换装置，其特征在于:所述凹槽设在四个相邻圆形凸台交界处。3.根据权利要求I所述的一种基于压电陶瓷发电的冲床能量回收转换装置，其特征在于:所述第一橡胶垫上设有电线导槽。4.根据权利要求I所述的一种基于压电陶瓷发电的冲床能量回收转换装置，其特征在于:所述橡胶垫设为WJ型橡胶减振垫。5.根据权利要求I所述的一种基于压电陶瓷发电的冲床能量回收转换装置，其特征在于:所述蓄电池与压电振子之间设有保护电路，所述保护电路包括桥式整流器、电容和稳压二极管，所述桥式整流器为四个二极管，其中每两个二极管串后再并联，所述电容与稳压二极管与蓄电池并联。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于压电陶瓷发电的冲床能量回收转换装置，包括橡胶垫、压电陶瓷振子，所述橡胶垫一侧均匀设有圆形凸台，所述橡胶垫分为第一橡胶垫、第二橡胶垫，所述第一橡胶垫圆形凸台一侧均匀设有凹槽，所述压电振子设在凹槽内，所述多片压电振子进行串联或并联或串联并联混合，并引出正极充电端、负极充电端，所述正极充电端通过电线连接蓄电池的正极，所述负极充电端通过电线连接蓄电池的负极，所述第二橡胶垫平铺在第一橡胶垫带上，其中第二橡胶垫的圆形凸台一面与第一橡胶垫的圆形凸台方向一致，结构简单，能够起到良好的减震作用，从而提高整个冲床的工作稳定性，并且可以将冲床的动能转化为电能，节约能源成本。
【IPC分类】H02N2/18, H02J7/32
【公开号】CN205160177
【申请号】CN201520989313
【发明人】韩宇骏, 陈鑫临, 万金明, 王各凡, 王文杰
【申请人】韩宇骏
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月3日