专利名称：能量收集式减振器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能衰减振动能量并将其回收转化成电能的能量收集式减振器，属于减振器技术领域。
背景技术：
目前，公知的双向作用筒式减振器是一个封闭的液压油缸，内存有粘阻系数较大的液压油。减振器液压油缸活塞与被减振物体连接、缸体与基座连接。工作时，减振器随物体的振动而伸缩，迫使液压油缸内的液压油通过阻尼小孔；该过程将振动的机械能转换为热能，并耗散，达到了衰减振动的目的。由于上述的双向作用筒式减振器的工作原理是将机械能转换为热能，以热能的形式将振动的能量耗散掉，造成了能量的流失和浪费。同时，耗散的热能缩短了减震器的使用寿命，也为制造大阻尼油压减震器带来困难。如果设计一种新型的减振器既能够衰减振动的能量(不改变原先减振器的工作效果)，又能够将被衰减的能量回收起来利用，则是一大节约。
发明内容
目前，公知的减振器可以将物体振动的机械能转化成热能耗散掉，其振动能量无法回收利用，从而造成了能量的巨大浪费，为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种在保证传统减振器阻力特性和安装方式的前提下，将振动的机械能转化为电能并储存起来的能量收集式减振器。为实现上述发明目的，本发明提供的产品是一种能量收集式减振器，由集成于筒式减振器内部的液压油路系统、液压马达、电机组成，其特征在于液压油路系统、液压马达、电机串联集成于同一筒式减振器内部，液压油路系统和液压马达靠密封件压紧连接，液压马达和电机靠联轴装置连接。靠液压传动的方式实现双向振动向单向转动的转换。其中，该液压油路系统，包括壳体，四个单向阀，一活塞，一活塞缸，一体积补偿腔， 一体积补偿器；活塞缸上腔A同时通过液压管路连接单向阀304的入口和单向阀302的出口，活塞缸下腔B同时通过液压管路连接单向阀301的出口和单向阀303的入口；液压马达入口 D与单向阀304的出口、单向阀303的出口三者通过液压管路连接；液压马达出口 E与单向阀301及302的入口、体积补偿腔四者通过液压管路和密封件连接；液压马达的输出轴与电机的输入轴通过联轴装置连接；特征在于靠液压传动的方式实现双向振动向单向转动的转换。整个工作过程中，液体流经液压马达的流向不发生变化，电机工作时的旋向不变化。液压油路系统可以保证活塞运动时活塞缸内的高压液体可以单向流经液压马达。 同时液体从液压马达低压油口流出可以主动补偿给活塞缸内相应的低压油腔。从而保证活塞往复运动的过程中，液压马达可以单方向连续运转。
液压油路系统内部液体的流向靠四个单向阀和相应连接管路共同控制，此四个单向阀按照“桥式结构”连接组合，该“桥式结构”有两个入口和两个出口，入口与设置在壳体内的活塞缸油口连接，出口与液压马达油口连接；体积补偿腔内部安装有体积补偿器，该体积补偿腔置于液压回路中液压马达出油口与单向阀301和单向阀302之间，该体积补偿器可以在压力作用下变化体积，从而补偿活塞运动所造成的油缸容积变化。本发明的内容是一种能量收集式减振器，其优点及功效在于该减振器可以在不改变原先减振器的使用效果和安装方式的前提下，将振动的机械能转化为电能，便于储存并易于利用，同时，自身制造成本低，经济性好。
图1所示为能量收集式减振器立体结构2所示为能量收集式减振器爆炸3. 1所示为能量收集式减振器液压油路系统3. 2所示为能量收集式减振器能量输出部分4. 1所示为能量收集式减振器活塞缸壳体4. 2所示为能量收集式减振器活塞缸壳体下端面4. 3所示为能量收集式减振器活塞缸壳体上端面中标号说明如下活塞缸上腔A、活塞缸上腔B、液压马达入口 D、液压马达出口 E耳环101、活塞杆102、活塞缸壳体103、活塞缸壳体上端盖104、减振器下壳体105、 线路出口 106、下壳体耳环孔107 ；联轴器201、密封垫片202、密封垫203、密封垫204、液压马达205、电机206、密封垫207、体积补偿器208;单向阀301、单向阀302、单向阀303、单向阀304 ；工艺孔401、低压单向阀共通出口 402、高压单向阀共通出口 403、体积补偿腔404、 活塞缸下腔油口 405、上腔油孔406、活塞缸40具体实施例方式本能量收集式减振器，是由集成于筒式减振器内部的液压油路系统、液压马达、电机组成，见图1、2所示，其特征在于液压油路系统(103内部)、液压马达205、电机206串联集成于同一筒式减振器内部，液压油路系统和液压马达靠密封垫203、204、207压紧连接， 液压马达205和电机206靠联轴器201连接。由活塞杆102与活塞缸壳体103内的活塞缸407组成密闭容腔，其内部注满液压油，活塞缸壳体103上端通过密封垫片202与活塞缸壳体上端盖104密封链接，同时，活塞杆102上端与耳环101连接，耳环101作为减振器的一个固定端。活塞缸壳体103下端通过两个密封垫203、204与液压马达205上端密封压紧连接，液压马达205下端通过密封垫 207，联轴器201与电机206连接并且都放置于减振器下壳体105中，下壳体耳环孔107作为减振器另一固定端，线路出口 106将电机导线引出减振器，并供下一步存贮能量使用。
图3. 1配合图4. 1,4. 2,4. 3示出减振器内部液压油路系统的工作过程，其中401 为工艺孔，D、E对应单向阀共通出口 403、402，高压单向阀共通出口 403连接液压马达205 进油口，低压单向阀共通出口 402连接液压马达205出油口，A、B分别对应活塞缸上腔和下腔，液压油可通过上腔油孔406进入活塞缸上腔A，通过下腔油口 405进出活塞缸下腔B，当活塞杆102上行时，活塞缸上腔A内的液压油受挤压，可通过单向阀304流入高压单向阀共通出口 403进而通过液压马达进油孔D进入液压马达205，驱动液压马达转动后经出油孔E 通过单向阀301返回活塞缸下腔油口 405进入活塞缸下腔B ；反之活塞杆102下行时，从活塞缸下腔油口 405流出的液压油亦可通过液压马达进油孔进入液压马达205，驱动其同方向运转并返回上腔A。从而通过桥式单向阀回路完成驱动液压马达205单方向连续运转的目的，而体积补偿器208放入体积补偿腔404中，从而补偿活塞运动所造成的活塞缸内液压油容积变化。如图3. 2所示，通过液压马达205的旋转带动电机206发电，导线通过线路出口 106引出电流存储于后期的电能存储设备中以供使用。上述系统实现了回收振动能量并转化成电能的功能机械振动带动活塞杆102在活塞缸407中伸缩，并使液压油在四个单向阀组成的回路中流动；液压油经过四个单向阀组成的回路后可以推动液压马达205单方向转动；再由液压马达205带动电机206单方向转动。从而实现了以振动为原动力驱动电机206发电，即把振动能量转化成电能的效果。
权利要求
1.一种能量收集式减振器，是由集成于筒式减振器内部的液压油路系统、液压马达、电机组成，其特征在于液压油路系统、液压马达、电机串联集成于同一筒式减振器内部，液压油路系统和液压马达靠密封件压紧连接，液压马达和电机靠联轴装置连接。该液压油路系统，包括壳体，四个单向阀单向阀301、单向阀302、单向阀303、单向阀 304，一活塞，一活塞缸，一体积补偿腔，一体积补偿器；活塞缸上腔A同时通过液压管路连接单向阀304的入口和单向阀302的出口，活塞缸下腔B同时通过液压管路连接单向阀301 的出口和单向阀303的入口；液压马达入口 D与单向阀304的出口、单向阀303的出口三者通过液压管路连接；液压马达出口 E与单向阀301及302的入口、体积补偿腔404四者通过液压管路和密封件连接；液压马达的输出轴与电机的输入轴通过联轴装置连接；特征在于靠液压传动的方式实现双向振动向单向转动的转换。
2.根据权利要求1所述的能量收集式减振器，其特征在于，整个工作过程中，液体流经液压马达的流向不发生变化，电机工作时的旋向不变化。
3.根据权利要求2所述的能量收集式减振器，其特征在于液压回路可以保证活塞运动时活塞缸内的高压液体可以单向流入液压马达高压油口，同时从液压马达低压油口流出的液体可以主动补偿给活塞缸内相应的低压油腔。从而保证活塞往复运动的过程中，液压马达可以单方向连续运转。
4.根据权利要求3所述的液压回路，其特征在于液体的流向靠四个单向阀和相应连接管路来控制，此四个单向阀按照“桥式结构”连接组合，该“桥式结构”有两个入口和两个出口，入口与设置在壳体内的活塞缸出油口连接，出口与液压马达连接；
5.根据权利要求3所述的液压回路，其特征在于体积补偿腔内部安装有体积补偿器， 该体积补偿器置于液压回路中液压马达出油口与两个单向阀之间，从而补偿活塞运动所造成的油缸容积变化。
全文摘要
本发明提供一种能量收集式减振器，是由集成于筒式减振器内部的液压油路系统、液压马达、电机组成，其特征在于液压油路系统、液压马达、电机串联集成于同一筒式减振器内部，液压油路系统和液压马达靠密封件压紧连接，液压马达和电机靠联轴装置连接。该减振器可以在不改变原先减振器的使用效果和安装方式的前提下衰减机械振动，将振动的机械能转化为电能，便于储存并易于利用。
文档编号F15B21/14GK102454741SQ201010513820
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者刘诚, 曾德彪, 杜青, 杨凯, 胡星, 靳阳 申请人:靳阳