[发明专利]一种并联式阻尼维稳减振俘能装置

说明书

本发明公开了一种并联式阻尼维稳减振俘能装置，包括第一垫板、第二垫板、能量收集器、若干减振支撑架；第一垫板与第二垫板相对设置，减振支撑架设于第一垫板与第二垫板之间，且所有减振支撑架以预设排布结构分布；能量收集器设于减振支撑架上以与其联动。本发明的一种并联式阻尼维稳减振俘能装置具有的优点包括：能够在有效减振的同时对部分振动能量进行吸收；能够实现多向的减振，对来自各个方向的振动均有阻尼作用，在复杂冲击环境中有较好的阻尼效果，同时对弯扭环境也有较好的阻尼效果。

技术领域

本发明属于精密仪器减振技术领域，具体涉及一种并联式阻尼维稳减振俘能装置。

背景技术

在通常情况下，振动会给生产生活带来一定的消极影响，比如振动会影响精密仪器的功能，会加速构件的疲劳和磨损，若有冲击的不平衡，还会带来较大的稳定性和安全隐患。与此同时振动能量通过转化为声、热的方式耗散到环境中，未能被利用起来。

利用压电效应可以将外部的振动能转换为电能。压电材料在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，其内部会产生极化现象，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后，它又会恢复到不带电的状态，这种现象称为压电效应。压电材料作为一种理想的机电能量转换材料，具有很高的能量密度，其峰值能量密度可达100～10000kW/kg，这就使利用很小体积的压电装置产生相当功率的电能成为可能。比如，申请公布号为CN1202014A的专利文献公布了一种利用车辆发动机机械振动能产生电的压电发生器。该发明包括压电元件和存储压电元件产生的电能的电路。每个压电元件具有压电薄膜和压电薄膜的支持部件。把剩余压力施加到支持部件，以使压电元件向上弯曲。设置DC/AC转换器，把压电元件产生的直流电转换成交流电，设置变压器和二极管，防止从蓄电池放电。当发电机振动时，压电发生器将浪费的机械振动能有效地产生电能，并且把电能用在电系统中。

现有的能量收集装置大多是利用压电效应将外部的振动能转换为电能。比如，申请公布号为CN109278483A专利文献公开了一种振动能量回收装置，包括上钢板、钢板弹簧、能量回收执行机构，在能量回收执行机构中设置若干上压力腔、下压力腔，每个压力腔中配备压电片；钢板弹簧在承受车桥带来的剧烈振动时会产生一定的形变，同时带动能量回收执行机构中的压电片变形，将振动机械能转化为电能，从而对由于振动导致的钢板弹簧垂向振动能量进行回收利用。

但是，上述能量收集器实际上主体是一种车辆减振器，大多依据被动减振的原理进行工作，其核心部件为弹簧、气囊等，只能应用于振动剧烈车辆、工程机械等。在精密仪器设备领域，减振对精密仪器的使用同样十分重要，由于所有的仪器都会直接或间接接触地面，只能通过隔振设备来脱离与地面振动的耦合。而外部环境中的扰动通常具有频率低、频带宽且来源复杂等特点，因此要求减振系统能够具备多向减振功能和宽频性能。弹簧系统对于低频振动的抑制效果不明显；而气囊的承载力小、体积大，不适用于精密仪器设备。

综上所述，现有的能量收集器大多是基于弹簧被动减振的车辆减振器，无法应用于对减振要求极高的精密仪器。而现有的精密仪器减振设备，只具备单一的减振功能，无法实现振动能量的收集。因此，在精密仪器设备领域，需要一种既能够减少振动维持系统稳定，又能够把振动能量收集利用的装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前精密仪器减振设备只具备单一的减振功能，无法实现振动能量的收集的问题，提供一种并联正交阻尼维稳减振俘能装置。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种并联式阻尼维稳减振俘能装置，包括第一垫板、第二垫板、能量收集器、若干减振支撑架；第一垫板与第二垫板相对设置，减振支撑架设于第一垫板与第二垫板之间，且所有减振支撑架以预设排布结构分布；能量收集器设于减振支撑架上以与其联动。

优选地，能量收集器为压电片。

优选地，能量收集器包括磁致伸缩板和设于磁致伸缩板之外的感应线圈。