[发明专利]一种电磁式振动能量回收装置

说明书

技术领域

本发明属于节能技术领域，具体涉及一种能够进行高效能量回收的电磁式振动能量回收装置。

背景技术

振动几乎无处不在，存储或转化振动带来的机械能的能量回收技术意义重大。目前，回收振动能量的原理主要分为五种：电磁感应、压电效应、静电效应、气压储能和液压储能。其中，电磁式振动能量回收技术回收效率高，能量回收功率大，受到广泛研究。

现有的电磁式振动能量回收装置主要有两种形式，一种通过机械传动装置将直线运动转化为回转式发电机转子旋转运动，进而将振动带来的机械能转化为电能；一种通过直线电机将振动带来的机械能转化为电能。但是，现有电磁式振动能量回收装置结构复杂，成本高，转子或动子运动速度变化较大，降低了能量的回收效率；现有回转发电机式能量回收装置布置空间大，且转子换向惯量对能量传递的存在负效应，降低了传动效率。

发明内容

本发明的目的是要提供一种结构简单紧凑且高效的电磁式振动能量回收装置，采用滚珠丝杠将直线往复运动转化为旋转运动，利用锥面接触副实现单向运动传递，克服转子换向惯量对能量传递的负效应，并利用外转子的惯性使转子转速变化平稳，有效提高振动能量的回收效率。

本发明通过以下技术方案实现：

一种电磁式振动能量回收装置，采用对称结构，主要由驱动模块I、馈能模块II和支撑模块III组成，其中驱动模块I在外力作用下做直线往复运动，进而驱动馈能模块II，馈能模块II将直线往复运动转化为单向旋转运动并进行发电，支撑模块III对驱动模块I和馈能模块II进行导向和支撑；

所述的驱动模块I中的丝杠1通过丝杠螺母副将直线运动转化为馈能模块II中内转子10的旋转运动；馈能模块II中的外转子15为永磁体，内转子10与外转子15通过锥面的接触与分离实现动力单向传递；馈能模块II中的外转子15和定子组件相对旋转进行发电。

具体地，所述的支撑模块III包括上推力轴承组件、下推力轴承组件、防尘罩6和导向器总成3；两个导向器总成3对称安装在防尘罩6的两端，上推力轴承组件和下推力轴承组件安装在防尘罩6的内部，限制外转子15与内转子10的轴向运动。

所述的定子组件由线圈支架13和线圈14组成；

所述的丝杠1与导向器总成3形成动配合，丝杠1与导向器总成3之间有密封圈2；

所述的导向器总成3与防尘罩6上端内壁形成静密封，导向器总成3下端面与上推力轴承座圈4接触，同时起到导向与限位的作用，导向器上有引线孔c；

所述的外转子15处于上推力轴承组件与下推力轴承组件之间，外转子15内表面为锥面；所述内转子10支撑于下推力轴承组件，内转子10的外表面为锥面，其锥度与外转子15的内锥面锥度相同，内转子10的外锥面与外转子15的内锥面之间形成转子间隙a；

所述上推力轴承组件由上推力轴承座圈4、上推力轴承保持架16和上推力轴承滚珠17构成，上推力轴承组件为外转子15提供向下的轴向力；

所述下推力轴承组件由下推力轴承座圈5、下内转子推力轴承保持架9、下外转子推力轴承保持架12、下内转子推力轴承滚珠8以及下外转子推力轴承滚珠11构成，下推力轴承组件为内转子10和外转子15提供向上的轴向力；

所述定子组件的线圈支架13与上推力轴承座圈4和下推力轴承座圈5固定连接；

所述防尘罩6内壁与上推力轴承座圈4和下推力轴承座圈5形成配合，防尘罩6内壁上的轴肩起限位作用。

本发明的一种电磁式馈能减振器，包括现有减振器中的导向器总成3、储油缸22、工作缸25、活塞总成26、底阀总成27、连接件28、端盖18等构件，还包括上述电磁式振动能量回收装置24，布置于工作缸25的中部，固定于限位套筒23和工作缸25内壁上的轴肩之间；

所述的导向器总成3与工作缸25、储油缸22上端内边缘形成静配合，导向器总成3上端安装油封20；

所述的储油缸22底端与连接件28固定连接，储油缸22上端内壁与导向器总成3相配合，储油缸22外壁与端盖18固定连接；

所述的工作缸25安装于储油缸22内腔，工作缸25底端与底阀总成27相配合，工作缸25上端与导向器总成3相配合，从而形成封闭结构；

所述的活塞总成26固定于丝杠1的下端；

所述的底阀总成27固定于工作缸25和储油缸22之间；

所述的限位套筒23与工作缸25内壁形成配合，限位套筒23下端面与电磁式振动能量回收装置24接触，限位套筒23上端面与导向器总成3接触。

本发明的工作过程如下：