自供能電流變彈性體減振器的製造方法
2023-09-17 00:37:40 1
自供能電流變彈性體減振器的製造方法
【專利摘要】本發明提供了一種自供能電流變彈性體減振器，包括絕緣外殼、壓杆、上壓板、壓電陶瓷、下壓板、多塊電極板及電流變彈性體；所述的絕緣外殼的頂部設有一通孔，壓杆穿過該通孔，上壓板、下壓板、電極板及電流變彈性體安裝在絕緣外殼內腔中，壓杆與上壓板之間設有絕緣紙，壓電陶瓷置於上壓板和下壓板之間，電極板置於絕緣外殼內腔中，下壓板與電極板之間設有絕緣紙；相鄰的兩電極板之間設有電流變彈性體，上壓板和下壓板分別通過導線與電極板連接，同一電流變彈性體對應的兩電極板分別連接上壓板和下壓板。本發明採用了圓柱形壓電陶瓷發電，可以為電流變彈性體提供較強的電場，實現了本發明的自供能，而且可更好的適應振動環境，實現對振動的抑制。
【專利說明】自供能電流變彈性體減振器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種減振器，尤其是涉及一種自供能電流變彈性體減振器。
【背景技術】
[0002]目前，在機械減振方面，最常見的仍是傳統的液壓和充氣減振器，此種減振器效果雖不錯，但缺點是阻尼不可控，密封性能要求極高，對零部件的加工精度要求苛刻；且液壓減振器洩漏出來的液壓油容易汙染環境。
[0003]最近研究的一系列可變阻尼的電流變/磁流變減振器，雖具有反應迅速、可控性強的阻尼力，但缺點是目前所配置的電流變/磁流變液易沉降，密封性能要求高，且一般都需加外部電源給電流變液/磁流變液提供電能等，這些缺點極大的限制了此種可調阻尼減振器的發展。
[0004]目前的一些減振器，如申請專利號為CN201310174535.6的中國專利公開的一種雙筒高壓磁流變減振器，此發明專利的氣囊對磁流變液有緩衝作用，振動時，復原電磁圈和復原電磁圈產生電場，電磁流穿過磁流變液，磁流變液的粘度升高，流動性降低，增加減振效果。但此減振器的缺點是密封性能要求高、且磁流變液易沉降，磁場的產生需加外部電源坐寸ο
【發明內容】
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種具有反應迅速、可控性強的阻尼力且對密封性能要求低的自供能電流變彈性體減振器。
[0006]本發明採用的技術方案是:包括絕緣外殼、壓杆、上壓板、壓電陶瓷、下壓板、多塊電極板及電流變彈性體；所述的絕緣外殼的頂部設有一通孔，壓杆穿過該通孔；所述的上壓板、下壓板、電極板及電流變彈性體安裝在絕緣外殼內腔中，壓杆底部與上壓板之間設有絕緣紙，所述的壓電陶瓷置於上壓板和下壓板之間，所述的多塊電極板置於絕緣外殼內腔底面與下壓板之間，下壓板與電極板之間設有絕緣紙；相鄰的兩電極板之間設有電流變彈性體，上壓板和下壓板分別通過導線與電極板連接，對應於同一電流變彈性體的兩電極板分別連接上壓板和下壓板。
[0007]上述的自供能電流變彈性體減振器中，所述的壓杆底部設有凸緣，壓杆的凸緣與絕緣外殼內腔頂面之間設有彈簧。
[0008]上述的自供能電流變彈性體減振器中，包括多個壓電陶瓷，壓電陶瓷呈圓柱形；所述的下壓板上表面設有圓形盲孔，壓電陶瓷嵌裝在下壓板的圓形盲孔中。
[0009]上述的自供能電流變彈性體減振器中，所述的絕緣外殼包括絕緣底座和上絕緣筒，上絕緣筒通過螺釘與絕緣底座連接，所述的上絕緣筒的頂部中心處設有一通孔。
[0010]上述的自供能電流變彈性體減振器中，所述的絕緣外殼內壁上設有接線槽。
[0011]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
I)本發明採用圓柱形壓電陶瓷發電，圓柱形壓電陶瓷可承受的壓力大，產生的電壓高，可以很好的為本發明的電流變彈性體提供較強的電場，實現了本發明的自供能。
[0012]2)本發明的減振材料採用的是電流變彈性體，電流變彈性體不僅繼承了電流變液介電係數高、物理化學性能穩定、對環境無汙染等優點，而且結構成型方便，克服了電流變/磁流變液顆粒沉降、洩漏等缺點，而且本發明不含有液壓油，對密封性能要求低，避免了液壓油洩露對環境造成的汙染。
[0013]3)本發明的減振材料採用的是電流變彈性體，電流變彈性體的固有頻率隨外加電場強度的增加而增大，而振動響應幅值卻隨著電場強度的增加而降低，通過改變電極板間的電場強度，可改變電流變彈性體的剛度和阻尼，使得本發明能更好的適應振動環境，實現對振動的抑制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明的剖視圖。
[0015]圖2為卸掉上絕緣筒時的本發明的立體圖。
[0016]圖3為本發明的下壓板的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明作進一步的說明。
[0018]如圖1、2所示，本發明包括絕緣外殼、壓杆1、上壓板4、四個壓電陶瓷5、下壓板6、三塊電極板8及兩塊電流變彈性體9 ;所述的絕緣外殼包括絕緣底座11和上絕緣筒3，上絕緣筒3通過螺釘與絕緣底座11連接，所述的上絕緣筒3的頂部中心處設有一通孔，所述的壓杆I穿過該通孔；壓杆I的底部設有凸緣，壓杆I的凸緣與絕緣外殼內腔頂面之間設有彈簧2。
[0019]所述的上壓板4、下壓板6、電極板8及電流變彈性體9安裝在絕緣外殼內腔中，壓杆I的底部與上壓板4之間設有絕緣紙7，所述的壓電陶瓷5呈圓柱形，置於上壓板4和下壓板6之間。如圖3所示，所述的下壓板6上表面上設有四個圓形盲孔61，四個壓電陶瓷5分別嵌裝在圓形盲孔61中。所述的上壓板4和下壓板6是用導電的銅板製成的。
[0020]所述的三塊電極板8置於絕緣外殼內腔的底面與下壓板6之間，下壓板6與電極板8之間設有絕緣紙12，相鄰的兩電極板8之間設有電流變彈性體9，上壓板4和下壓板6分別通過導線10與三塊電極板8連接，導線置於絕緣外殼內壁上設有接線槽內，對應於同一電流變彈性體9的兩電極板分別連接上壓板4和下壓板6。所述的電流變彈性體9是用澱粉、鈦酸鋇、矽油和矽橡膠製備的。
[0021]使用時，由壓杆I和外部振動器件相連，將振動能直接傳遞給由上壓板4、多個圓柱形壓電陶瓷5和下壓板6組成的壓電陶瓷發電模塊，因圓柱形壓電陶瓷5形變產生的高電壓，通過導線10傳遞到由三塊導電極板8和兩塊電流變彈性體9組成的彈性體減振模塊上，圓柱形壓電陶瓷5可承受的壓力大，產生的電壓高，可以很好的為本發明的電流變彈性體9提供較強的電場，以實現本發明的自供能。而減振材料採用的是電流變彈性體9，電流變彈性體9的固有頻率隨外加電場強度的增加而增大，而振動響應幅值卻隨著電場強度的增加而降低，通過改變電極板8之間的電場大小，可改變電流變彈性體9的剛度和阻尼，使得本發明更好的適應振動環境，實現對振動的抑制。上絕緣筒體3和壓杆I之間的彈簧2可給壓杆I和壓電陶瓷發電模塊提供預應力，防止了減振器上下顛倒時壓電陶瓷發電模塊異位。壓杆I和壓電陶瓷發電模塊以及壓電陶瓷發電模塊和彈性體減振模塊之間採用絕緣紙?和絕緣紙12絕緣。上絕緣筒體3和絕緣底座11之間採用螺釘連接，而將絕緣底座11固定起來。
[0022]使用時，將壓杆I連接到外部振動端,將絕緣底座11固定起來。外部振動端的振動能通過壓杆I傳遞給壓電陶瓷發電模塊和彈性體減振模塊，部分振動能通過壓電陶瓷5轉換成電能，給電流變彈性體9提供電場，實現自供能。其他的振動能則被剛度和阻尼可調的電流變彈性體9消耗掉。本發明對密封要求低，避免了液壓油洩露對環境造成的汙染。
【權利要求】
1.一種自供能電流變彈性體減振器，其特徵是:包括絕緣外殼、壓杆、上壓板、壓電陶瓷、下壓板、多塊電極板及電流變彈性體；所述的絕緣外殼的頂部設有一通孔，壓杆穿過該通孔；所述的上壓板、下壓板、電極板及電流變彈性體安裝在絕緣外殼內腔中，壓杆底部與上壓板之間設有絕緣紙，所述的壓電陶瓷置於上壓板和下壓板之間，所述的多塊電極板置於絕緣外殼內腔底面與下壓板之間，下壓板與電極板之間設有絕緣紙；相鄰的兩電極板之間設有電流變彈性體，上壓板和下壓板分別通過導線與電極板連接，對應於同一電流變彈性體的兩電極板分別連接上壓板和下壓板。
2.如權利要求1所述的自供能電流變彈性體減振器，其特徵是:所述的壓杆底部設有凸緣，壓杆的凸緣與絕緣外殼內腔頂面之間設有彈簧。
3.如權利要求1所述的自供能電流變彈性體減振器，其特徵是:包括多個壓電陶瓷，壓電陶瓷呈圓柱形；所述的下壓板上表面設有圓形盲孔，壓電陶瓷嵌裝在下壓板的圓形盲孔中。
4.如權利要求1所述的自供能電流變彈性體減振器，其特徵是:所述的絕緣外殼包括絕緣底座和上絕緣筒，上絕緣筒通過螺釘與絕緣底座連接，所述的上絕緣筒的頂部中心處設有一通孔。
5.如權利要求1所述的自供能電流變彈性體減振器，其特徵是:所述的絕緣外殼內壁上設有接線槽。
6.如權利要求1所述的自供能電流變彈性體減振器，其特徵是:所述的上壓板和下壓板由銅板製成。
【文檔編號】F16F9/53GK104154169SQ201410343436
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月18日 優先權日:2014年7月18日
【發明者】朱石沙, 雷先華, 錢學朋 申請人:湘潭大學