[发明专利]一种压电发电空气弹簧

说明书

技术领域

本发明涉及一种减振装置，特别是车辆、机床等减振用空气弹簧。

背景技术

人类社会发展到今天，能源已经成为我们赖以生存和发展的基本保障。对于我们而言，能源的重要性已经不亚于水、空气和土地。于是人们开始着眼于各种可利用的能源和能量，机械振动中的能量也渐渐被人们关注，中国专利ZL200410073241.5利用压电发电方法收集汽车悬架振动中的能量，中国专利ZL200920244978.7将压电发电材料安装在螺旋弹簧两端来转换弹簧压缩时的能量，该装置中的压电材料所受的压力是不均匀的，对压电材料的利用不充分且可能造成压电材料因受力不均而损坏。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的缺陷，提供一种压电发电的空气弹簧，将压电材料内置于空气弹簧中，其所受压力来自空气弹簧内部的压缩气体，压力大小处处相等，能充分利用压电材料的性能且保证压电材料的安全。空气弹簧作为新型减振元器件因其优越的性能在世界范围内应用日益广泛，可用于车辆、机床、仪器设备等各种需要隔离振动的场合。把压电材料与空气弹簧结合将有利于广泛地利用各种振动的能量。

为解决上述技术问题，本发明提供一种压电发电空气弹簧，包括空气弹簧和设在其内部的缓冲块、压电材料，其特征是，所述空气弹簧的上、下两端盖板上至少有一块的内表面上固定有压电材料和缓冲块。

所述压电材料为一层或多层。

所述压电材料中心设有孔。

所述压电材料上的孔的中心位置与所述缓冲块中心位置重合。

所述压电材料上的孔的形状与所述缓冲块横截面形状一致，孔稍大，安装时压电材料与缓冲块之间有间隙。

所述缓冲块的高度大于压电材料的厚度。

所述压电材料上的孔的形状为圆形。

所述压电材料为压电陶瓷。

所述压电材料外轮廓为圆形。

所述空气弹簧为囊式或膜式空气弹簧。

本发明所达到的有益效果：巧妙利用空气弹簧内部气体压力处处相等这一特性，将压电材料内置于空气弹簧中，有利于充分利用压电材料的性能且保证压电材料的安全，由于压电材料内置，不改变空气弹簧的外部构造与安装形式，其使用方法与普通空气弹簧完全一样，且结构简单，方便制造与安装。

附图说明

图1为本发明压电发电空气弹簧的剖视示意图。

其中，1-下端盖，2-橡胶气囊，3-压电材料，4-空气，5-上端盖，6-充气嘴，7-缓冲块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明包括固定在空气弹簧上端盖5或下端盖1上至少一组压电材料3和缓冲块7，所述压电材料3上开有孔，孔和缓冲块7的形状均为圆形且同心，孔的直径比缓冲块7的大，安装时孔和缓冲块之间留有间隙，以防缓冲块7碰撞时外径变大压迫压电材料3的侧面，压电材料3可为单层或多层的压电陶瓷或压电石英或压电聚合物，缓冲块7的高度大于压电材料3的厚度，压电材料3分别通过导线与储电装置连接。

当采用本发明为汽车悬浮驾驶室中的弹性元件时，需将上端盖5与驾驶室底板相连，下端盖1与车架相连即可。

汽车行驶过程中，如果驾驶室和车架之间发生相对运动，空气弹簧中的空气压力会随之变化，此时压电材料3工作并产生高电压且所产生的电荷经导线传输至电能储存电路进行存储，综上，车子只要行走，压电材料3基本就能产生电能，虽然每次产生的有限，但累积存储起来还是不少的，可用于半主动悬架或主动悬架的能量供给，取之于此用之于此。当驾驶室与车架之间的运动加剧，此时缓冲块7会对撞(上下均装有压电材料3和缓冲块7)或缓冲块与相对的端盖相碰撞(只装有上或下压电材料3和缓冲块7)，以防止压电材料3受撞击而损坏。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。