[发明专利]基于摩擦电纳米发电机的自供电避震弹簧

说明书

本发明公开了一种基于摩擦电纳米发电机的自供电避震弹簧，包括摩擦电纳米发电机、外弹簧、线圈和磁柱，摩擦电纳米发电机设置在外弹簧内，线圈设置在摩擦电纳米发电机的第一电极套筒Ⅰ内，磁柱设置在摩擦电纳米发电机的第一电极套筒Ⅱ内并与插入线圈内。本发明通过第二套筒组件的电极套筒与第一套筒组件的摩擦套筒摩擦，使其产生电，进而使电极套筒和摩擦套筒之间形成感应电场，且通过整流器引出，而且，由于第一电极套筒Ⅰ内设置有线圈，第一电极套筒Ⅱ内设置有磁铁，在外弹簧伸缩的过程中，线圈会切割磁铁的磁力线，从而产生电能，从而使外弹簧带电，外弹簧在磁铁的磁场中会产生电磁力，产生的电磁力与外弹簧的受力方向相反，起到减震作用。

技术领域

本发明属于纳米技术领域，具体涉及一种基于摩擦电纳米发电机的自供电避震弹簧。

背景技术

当今汽车，飞机等各种交通设施以及诸如坦克等军事设施，基于考虑使用者舒适度以及仪器使用可以保证一定准确度的出发点，减震器由此应运而生。迄今减震器的类型主要有：如图1，简式避震器，它是在技术上颇为成熟的一种重量轻、外形小、阻尼力稳定、性能良好的减震器，但防护性差，散热不好。

如图2，是叶片式减震器，它是一种利用缝隙和小孔节流的液力减震器，虽然其散热情况较第一种好，但是从使用情况看，油液的粘温特性和端面密封的结构对减震器的性能的影响较大，阻力与速度之间不能保证恒定的函数关系，容易失败。

如图3，是摩擦片式减震器，它散热性能尚好却阻尼力不稳定，若出现小振幅的情况则阻尼力略显过大，而振幅大时阻尼力又偏小，容易是共振振幅过大，此外动摩擦和静摩擦差异过大会引起震动工作极不稳定。

发明内容

本发明要解决的是现有减震器的性能差等技术问题，从而提供一种基于摩擦电纳米发电机的自供电避震弹簧。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种基于摩擦电纳米发电机的自供电避震弹簧，包括摩擦电纳米发电机、外弹簧、线圈和磁柱，摩擦电纳米发电机设置在外弹簧内，线圈设置在摩擦电纳米发电机的第一电极套筒Ⅰ内，磁柱设置在摩擦电纳米发电机的第一电极套筒Ⅱ内并与插入线圈内。

还包括整流器，摩擦电纳米发电的第一电极套筒Ⅰ、第二电极套筒Ⅰ和第三电极套筒Ⅰ分别通过导线与整流器的一个输入端连接，摩擦电纳米发电的第一电极套筒Ⅱ和第二电极套筒Ⅱ分别通过导线与整流器的另一个输入端连接，整流器的输出端与外弹簧连接。

在外弹簧外包裹有绝缘层。绝缘层的设置使得外弹簧可作为普通弹簧使用。

所述摩擦电纳米发电机，包括插接配合的第一套筒组件和第二套筒组件，所述第一套筒组件包括导电基板Ⅰ，在导电基板Ⅰ上由内向外依次设置有第一电极套筒Ⅰ、第一摩擦套筒、第二电极套筒Ⅰ、第二摩擦套筒、第三摩擦套筒和第三电极套筒Ⅰ，第一电极套筒Ⅰ、第一摩擦套筒、第二电极套筒Ⅰ、第二摩擦套筒、第三摩擦套筒和第三电极套筒Ⅰ的轴线重合；第一摩擦套筒与第一电极套筒Ⅰ之间设置有空隙Ⅰ，且第一摩擦套筒设置在第二电极套筒Ⅰ的内壁，第二摩擦套筒设置在第二电极套筒Ⅰ的外壁且第二摩擦套筒与第三摩擦套筒之间设置有空隙Ⅱ，第三摩擦套筒设置在第三电极套筒Ⅰ的内壁；所述第二套筒组件包括导电基板Ⅱ，在导电基板Ⅱ上由外向内设置有第一电极套筒Ⅱ和第二电极套筒Ⅱ，第一电极套筒Ⅱ和第二电极套筒Ⅱ的轴线重合且第一电极套筒Ⅱ和第二电极套筒Ⅱ之间设置有空隙Ⅲ，且第一电极套筒Ⅱ插入空隙Ⅰ内将第一电极套筒Ⅰ罩设且第一电极套筒Ⅱ的外壁与第一摩擦套筒的内壁相接触；第二电极套筒Ⅱ插入空隙Ⅱ内将第一摩擦套筒、第二电极套筒Ⅰ和第二摩擦套筒罩设，且第一摩擦套筒、第二电极套筒Ⅰ和第二摩擦套筒插入空隙Ⅲ内，第二电极套筒Ⅱ的内壁与第二摩擦套筒的外壁相接触，第二电极套筒Ⅱ的外壁与第三摩擦套筒的内壁相接触。