一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构制造技术

一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构，包括由金属制成的下板，包覆在下板上表面的由高弹性的高分子材料制作的外壳，外壳和下板共同围成了腔体；长轴顶部与外壳相连，下端穿过下板；定子安装在下板的下表面并使长轴下端位于定子内，绕组缠绕在定子的内侧，多个N极永磁体和S极永磁体相间排列安装在长轴的下端；将纳米多孔材料分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔体，由此制成一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构，该缓冲吸能结构可以将冲击能量转换为电能，将电能回收后可以再利用，节能环保。

A nano buffer energy absorbing structure based on linear motion electromagnetic induction generation

A nanobuffer energy absorption structure based on a linear motion electromagnetic induction generator, consisting of a lower plate made of metal, a shell made of a high elastic polymer coated on the surface of the lower plate, a shell and a lower plate together; the top of the long shaft is connected to the outer shell, the lower end passes through the lower plate, and the stator is installed under the lower plate. The surface and the lower end of the long axis are located in the stator, and the winding is wound on the inner side of the stator. Many N pole permanent magnets and S pole permanent magnets are arranged and installed at the lower end of the long axis, and the nano porous materials are dispersed in the oil based solution to form nanofluids, and the cavity is filled to form a kind of electromagnetic induction generator based on linear motion. The buffer energy absorbing structure can transform the impact energy into electrical energy, which can be used again after energy recovery and energy conservation and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构
本技术涉及一种吸能结构，具体涉及一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构。
技术介绍
工业设备在运行中产生的振动和冲击一直是困扰技术人员的难题之一。这些振动和冲击不仅会影响工业设备工作的精度和强度，严重地还会损坏这些工业设备，给生产带来隐患。如何对各类设备进行减振吸能已成为国内外学者研究的重点问题之一。设备的减振吸能的根本解决途径就是将振动或冲击的能量转换为其他形式的能量，从而降低冲击对机械设备造成的损伤和危害。目前常见的能量转换模式有两种，一种是将冲击能转换为弹性变形能，比如弹簧、板簧、缓冲器和减震垫等，另一种是将冲击能转换为热能，比如各类采用摩擦片、摩擦块的装置等。但是，工业生产常用的弹簧、摩擦片等在长期使用后其性能会下降，耐用性低，不利于长期使用。一旦这些缓冲装置性能下降，将无法吸收完冲击带来的能量，这些未吸收的冲击能量将作用到设备上，对设备造成损伤。此外，将冲击能量转换为热能或弹性变形能实际上是能量的一种浪费。尤其是将冲击能量转换为热能还会导致工业设备发热，对其寿命造成影响。最好的能量装换方式是将这些冲击能量转换为电能，使其能够再利用。传统的吸能方式并不能满足工业实际生产的需求，为了提高吸能结构的环保性，必须研制一种可将冲击能量再回收利用的新型吸能结构。这种结构可应对不同的冲击环境，具有优良的耐用性和安全性。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本技术的目的在于提供一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构，该缓冲吸能结构可以将冲击的能量转换为电能，使其能够回收再利用，具有环保节能的优点。为了达到以上目的，本技术采用如下技术方案：一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构，包括由金属制成的下板3，包覆在下板3上表面的由高弹性的高分子材料制作的外壳1，外壳1和下板3共同围成了腔体2；长轴4顶部与外壳1相连，下端穿过下板3；定子5安装在下板3的下表面并使长轴4下端位于定子5内，绕组6缠绕在定子5的内侧，多个N极永磁体7和S极永磁体8相间排列安装在长轴4的下端；将纳米多孔材料分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔体2，由此制成一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构。制作所述外壳1的高弹性的高分子材料为改性橡胶或纤维增强橡胶。制成所述下板3的金属为铌锆合金、钛合金、镁合金或铝合金。所述纳米多孔材料为活性炭、类沸石、分子筛或沸石。和现有技术相比，本技术具有以下优点：1.能量再回收。可以将冲击能量转换为电能，将电能回收后可以再利用，节能环保。2.多重吸能效果。该缓冲吸能结构的吸能效果具有多重性，采用不同的吸能方式组合吸能。3.耐用性。该二级缓冲吸能结构具有足够的耐用性，在受到多次冲击后，其吸能效果不会降低。附图说明图1是本技术吸能结构的示意图。图2是本技术吸能结构在吸收冲击能量的示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本技术做进一步详细说明。下面首先对本技术的原理和工作过程做如下说明：如图1所示，一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构，包括由金属制成的下板3，包覆在下板3上表面的由高弹性的高分子材料制作的外壳1，外壳1和下板3共同围成了腔体2；长轴4顶部与外壳1相连，下端穿过下板3；定子5安装在下板3的下表面并使长轴4下端位于定子5内，绕组6缠绕在定子5的内侧，多个N极永磁体7和S极永磁体8相间排列安装在长轴4的下端；将纳米多孔材料分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔体2，由此制成一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构。作为本技术的优选实施方式，制作所述外壳1的高弹性的高分子材料为改性橡胶或纤维增强橡胶。作为本技术的优选实施方式，制成所述下板3的金属为铌锆合金、钛合金、镁合金或铝合金。作为本技术的优选实施方式，所述纳米多孔材料为活性炭、类沸石、分子筛或沸石。如图2所示，在承受冲击时，外壳1将发生弹性变形并向下运动，压缩腔体2内的纳米流体，腔体2内的压强会随冲击的增大而增大，当压强足够大时，油基溶液会被压进纳米多孔材料中，而纳米多孔材料会阻碍油基溶液进入，这部分阻力有助于吸收冲击能量，此外，随着外壳1向下运动，长轴4带动多个N极永磁体7和S极永磁体8也会向下运动，运动的多个N极永磁体7和S极永磁体8与定子5上的绕组6相互作用，通过电磁感应产生电流，从而将冲击能转换为电能，使其能够回收再利用。该缓冲吸能结构在吸能时的功能关系可表示如下:E＝E1+E2+E3式中:E-总吸能；E1-纳米流体吸能；E2-外壳1的弹性变形吸能；E3-电磁感应发电吸能；从公式中可以看出，该缓冲吸能结构可以将冲击能转换为电能，使其回收再利用，节能环保，且具有多种吸能效果，吸能效果显著，在工业领域内具有较强的适应性，应用前景广阔。实施例一一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构，包括由改性橡胶制作的外壳1，由铌锆合金制成的下板3，外壳1和下板3共同围成了腔体2，长轴4顶部与外壳1相连，下端穿过下板3，定子5安装在下板3的下表面并使长轴4下端位于定子5内，绕组6缠绕在定子5的内侧，多个N极永磁体7和S极永磁体8相间排列安装在长轴4的下端，将纳米活性炭分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔体2，由此制成一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构。实施例二一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构，包括由纤维增强橡胶制作的外壳1，由钛合金制成的下板3，外壳1和下板3共同围成了腔体2，长轴4顶部与外壳1相连，下端穿过下板3，定子5安装在下板3的下表面并使长轴4下端位于定子5内，绕组6缠绕在定子5的内侧，多个N极永磁体7和S极永磁体8相间排列安装在长轴4的下端，将纳米分子筛分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔体2，由此制成一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构。实施例三一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构，包括由改性橡胶制作的外壳1，由镁合金制成的下板3，外壳1和下板3共同围成了腔体2，长轴4顶部与外壳1相连，下端穿过下板3，定子5安装在下板3的下表面并使长轴4下端位于定子5内，绕组6缠绕在定子5的内侧，多个N极永磁体7和S极永磁体8相间排列安装在长轴4的下端，将纳米沸石分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔体2，由此制成一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构。实施例四一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构，包括由纤维增强橡胶制作的外壳1，由铌锆合金制成的下板3，外壳1和下板3共同围成了腔体2，长轴4顶部与外壳1相连，下端穿过下板3，定子5安装在下板3的下表面并使长轴4下端位于定子5内，绕组6缠绕在定子5的内侧，多个N极永磁体7和S极永磁体8相间排列安装在长轴4的下端，将纳米活性炭分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔体2，由此制成一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构，其特征在于：包括由金属制成的下板(3)，包覆在下板(3)上表面的由高弹性的高分子材料制作的外壳(1)，外壳(1)和下板(3)共同围成了腔体(2)；长轴(4)顶部与外壳(1)相连，下端穿过下板(3)；定子(5)安装在下板(3)的下表面并使长轴(4)下端位于定子(5)内，绕组(6)缠绕在定子(5)的内侧，多个N极永磁体(7)和S极永磁体(8)相间排列安装在长轴(4)的下端；将纳米多孔材料分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔体(2)，由此制成一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构。

【技术特征摘要】
1.一种基于直线运动电磁感应发电的纳米缓冲吸能结构，其特征在于：包括由金属制成的下板(3)，包覆在下板(3)上表面的由高弹性的高分子材料制作的外壳(1)，外壳(1)和下板(3)共同围成了腔体(2)；长轴(4)顶部与外壳(1)相连，下端穿过下板(3)；定子(5)安装在下板(3)的下表面并使长轴(4)下端位于定子(5)内，绕组(6)缠绕在定子(5)的内侧，多个N极永磁体(7)和S极永磁体(8)相间排列安装在长轴(4)的下端；将纳米多孔材料分散于油基溶液中形成纳米流体，并将其充满腔体(...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓晓彬，陈曦，闫渊，
申请(专利权)人：西安华泰博源质量检测有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61