一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构的制作方法

本发明涉及一种吸能结构，具体涉及一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构。

背景技术：

工业设备在工作过程中难免受到振动和冲击的影响。这些振动和冲击不仅会影响工业设备工作的精度和强度，严重地还会损坏这些工业设备，给生产带来隐患。

为了降低振动和冲击对工业设备造成的危害，必须对这些工业设备进行减振吸能处理。设备的减振吸能的根本解决途径就是将振动或冲击的能量转换为其他形式的能量，从而降低冲击对机械设备造成的损伤和危害。目前常见的能量转换模式有两种，一种是将冲击能转换为弹性变形能，比如弹簧、板簧、缓冲器和减震垫等，另一种是将冲击能转换为热能，比如各类采用摩擦片、摩擦块的装置等。

但是，将冲击能量转换为这些能量后并不能使这些能量再回收利用。尤其是将冲击能量转换为热能还会导致缓冲吸能装置发热，使其不能长时间工作。理想的能量转换方式是将冲击能量转换为可以回收利用的能量并将这些能量再利用到工业生产中。而理想的转换后的能量就是电能。

此外，工业生产常用的弹簧、摩擦片等在长期使用后其性能会下降，耐用性低，不利于长期使用。一旦这些缓冲装置性能下降，将无法吸收完冲击带来的能量，这些未吸收的冲击能量将作用到设备上，对设备造成损伤。

传统的吸能方式并不能满足工业实际生产的需求，为了提高吸能结构的环保性，必须研制一种可将冲击能量再回收利用的新型吸能结构。这种结构可应对不同的冲击环境，具有优良的耐用性和安全性。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构，该缓冲吸能结构可以将冲击的能量转换为电能，使其能够回收再利用，具有环保节能的优点。

为了达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构，包括由高弹性的高分子材料制作的外壳1，由金属制成的底板3；外壳1和底板3共同围成了腔2，长轴4顶部与外壳1相连，底部穿过底板3，长轴4穿出底板3的下端带有外螺纹；保护壳5安装在底板3的下表面并使长轴4位于保护壳5内，定子10固定在保护壳5内壁，绕组6缠绕在定子10上；永磁体动子7内部带有内螺纹，并通过螺纹安装在长轴4的下端，永磁体动子7上端通过第一止推轴承8与底板3接触，下端通过第二止推轴承9与保护壳5接触，将纳米多孔材料分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔2，由此制成一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构。

制作所述外壳1的高弹性的高分子材料为改性橡胶或纤维增强橡胶，

制作所述底板3的金属为铌锆合金、钛合金、镁合金或铝合金，

所述纳米多孔材料为活性炭、类沸石、分子筛或沸石。

和现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.能量回收利用。通过旋转式微发电机可以将冲击能量转换为电能，将电能回收后可以再利用，节能环保。

2.多重吸能效果。该缓冲吸能结构的吸能效果具有多重性，采用不同的吸能方式组合吸能。

3.耐用性。该缓冲吸能结构具有足够的耐用性，在受到多次冲击后，其吸能效果不会降低。

附图说明

图1是本发明吸能结构的示意图。

图2是本发明吸能结构在吸收冲击能量的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步详细说明。

下面首先对本发明的原理和工作过程做如下说明：

如图1所示，一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构，包括由高弹性的高分子材料制作的外壳1，由金属制成的底板3；外壳1和底板3共同围成了腔2，长轴4顶部与外壳1相连，底部穿过底板3，长轴4穿出底板3的下端带有外螺纹；保护壳5安装在底板3的下表面并使长轴4位于保护壳5内，定子10固定在保护壳5内壁，绕组6缠绕在定子10上；永磁体动子7内部带有内螺纹，并通过螺纹安装在长轴4的下端，永磁体动子7上端通过第一止推轴承8与底板3接触，下端通过第二止推轴承9与保护壳5接触，将纳米多孔材料分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔2，由此制成一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构。

作为本发明的优选实施方式，制作所述外壳1的高弹性的高分子材料为改性橡胶或纤维增强橡胶，

作为本发明的优选实施方式，制作所述底板3所用的金属为铌锆合金、钛合金、镁合金或铝合金，

作为本发明的优选实施方式，所述纳米多孔材料为活性炭、类沸石、分子筛或沸石。

如图2所示，在承受冲击时，外壳1将发生弹性变形并向下运动，压缩腔2内的纳米流体，腔2内的压强会随冲击的增大而增大，当压强足够大时，油基溶液会被压进纳米多孔材料中，而纳米多孔材料会阻碍油基溶液进入，这部分阻力有助于吸收冲击能量，

此外，随着外壳1向下运动，长轴4也会随之向下移动，而永磁体动子7通过螺纹安装在长轴4上，永磁体动子7无法上下运动，在螺纹的作用下，永磁体动子7将做旋转运动，根据电磁感应原理从而在绕组6中产生电流，本发明通过电磁感应产生电流，从而将冲击能转换为电能，使其能够回收再利用。

该缓冲吸能结构在吸能时的功能关系可表示如下:

E＝E1+E2+E3

式中:

E-总吸能；

E1-纳米流体吸能；

E2-外壳1的弹性变形吸能；

E3-电磁感应发电吸能；

从公式中可以看出，该缓冲吸能结构可以将冲击能转换为电能，使其回收再利用，节能环保，且具有多种吸能效果，吸能效果显著，在工业领域内具有较强的适应性，应用前景广阔。

实施例一

本实施例一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构，包括由改性橡胶制作的外壳1，由铌锆合金制成的底板3；外壳1和底板3共同围成了腔2，长轴4顶部与外壳1相连，底部穿过底板3，长轴4穿出底板3的下端带有外螺纹；保护壳5安装在底板3的下表面并使长轴4位于保护壳5内，定子10固定在保护壳5内壁，绕组6缠绕在定子10上；永磁体动子7内部带有内螺纹，并通过螺纹安装在长轴4的下端，永磁体动子7上端通过第一止推轴承8与底板3接触，下端通过第二止推轴承9与保护壳5接触，将纳米活性炭分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔2，由此制成一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构。

实施例二

本实施例一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构，包括由改性橡胶制作的外壳1，由钛合金制成的底板3；外壳1和底板3共同围成了腔2，长轴4上与外壳1相连，并从中穿过下板3，长轴4的下端刻有螺纹；保护壳5安装在底板3的下表面上,绕组6缠绕在定子10上,定子10固定在保护壳内部；永磁体动子7内部刻有螺纹，并通过螺纹安装在长轴4的下端，永磁体动子7上端通过第一止推轴承8与底板3接触，下端通过第二止推轴承9与保护壳5接触，将纳米沸石分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔2，由此制成一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构。

实施例三

本实施例一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构，包括由纤维增强橡胶制作的外壳1，由镁合金制成的底板3；外壳1和底板3共同围成了腔2，长轴4顶部与外壳1相连，底部穿过底板3，长轴4穿出底板3的下端带有外螺纹；保护壳5安装在底板3的下表面并使长轴4位于保护壳5内，定子10固定在保护壳5内壁，绕组6缠绕在定子10上；永磁体动子7内部带有内螺纹纹，并通过螺纹安装在长轴4的下端，永磁体动子7上端通过第一止推轴承8与底板3接触，下端通过第二止推轴承9与保护壳5接触，将纳米类沸石分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔2，由此制成一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构。

实施例四

本实施例一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构，包括由纤维增强橡胶制作的外壳1，由铝合金制成的底板3；外壳1和底板3共同围成了腔2，长轴4顶部与外壳1相连，底部穿过底板3，长轴4穿出底板3的下端带有外螺纹；保护壳5安装在底板3的下表面并使长轴4位于保护壳5内，定子10固定在保护壳5内壁，绕组6缠绕在定子10上；永磁体动子7内部带有内螺纹，并通过螺纹安装在长轴4的下端，永磁体动子7上端通过第一止推轴承8与底板3接触，下端通过第二止推轴承9与保护壳5接触，将纳米分子筛分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔2，由此制成一种旋转式电磁感应生电的纳米缓冲吸能结构。