一种能量自供给型多维半主动隔振平台制造技术

本发明专利技术涉及一种能量自供给型多维半主动隔振平台，包括：上平台；下平台；连接在所述上平台和下平台之间的多个支链，每个支链都包括磁流变阻尼器；以及铰接在所述上平台和下平台之间的能量收集装置，所述能量收集装置包括：上筒，在所述上筒内固定设置有齿条；下筒，所述上筒可滑动地套设在所述下筒上部，在所述下筒上安装有与所述齿条配合的驱动组件、以及受所述驱动组件驱动而转动的传动轴，在所述下筒内还设置有发电装置，所述发电装置具有输入轴，所述传动轴通过电磁离合器与所述发电装置的输入轴接合或断开。这种能量自供给型多维半主动隔振平台能够有效隔振并将振动能量加以利用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及隔振技术，更具体地说，涉及一种能量自供给型多维半主动隔振平台。
技术介绍
基于并联机构的多维隔振技术近年来发展迅速，其原理是将上平台与下平台之间的并联机构的驱动器(如电机)替换为由各种隔振元器件组成的隔振子系统，以实现置于上平台的设备的多维隔振。根据子系统的构成的不同，可以将多维隔振系统分为主动、被动和半主动隔振系统三种类型。主动隔振系统中，采用的隔振元器件可以主动输出力与振动能量相抗衡，这些隔振元器件是例如音圈电机、磁致伸缩驱动器等，因此在主动隔振中需要消耗大量的能量以达到驱动器输出力的目的。这种隔振系统的隔振效果好，但是一旦能量供给出现问题，隔振元器件将失去隔振效果。被动隔振系统中，使用的是不具有主动输出能力的隔振元器件(如阻尼器、空气弹簧等)，隔振效果是通过压力变化、摩擦力等方式实现的，这种隔振系统不需要外部能源，但是隔振效果较差。半主动隔振系统是介于主动和被动隔振系统之间的一种方式，通过较为特殊的元件(如磁流变阻尼器)实现振动隔离。磁流变阻尼器中的磁流变液可以根据输入电流的高低在液态和固态之间转换，且变化是可逆的，因此通过这种特性实现阻尼器摩擦力的变化。此种隔振效果介于主动和半主动隔振系统之间，但是其只需要很少的能源即能实现，因此近年来发展迅猛。但是如果在一些特殊的环境中不能提供外部能源的话，磁流变阻尼器即变成了普通的阻尼器，半主动隔振系统也变成了被动隔振系统。此外，通过阻尼器进行隔振的方式只是将振动能量转变成了阻尼器的热能，从而消失在环境中，并不能将振动能量加以利用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能量自供给型多维半主动隔振平台，能够有效隔振并将振动能量加以利用。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种能量自供给型多维半主动隔振平台，包括：上平台；下平台；连接在所述上平台和下平台之间的多个支链，每个支链都包括磁流变阻尼器；以及铰接在所述上平台和下平台之间的能量收集装置，所述能量收集装置包括：上筒，在所述上筒内固定设置有齿条；下筒，所述上筒可滑动地套设在所述下筒上部，在所述下筒上安装有与所述齿条配合的驱动组件、以及受所述驱动组件驱动而转动的传动轴，在所述下筒内还设置有发电装置，所述发电装置具有输入轴，所述传动轴通过电磁离合器与所述发电装置的输入轴接合或断开。根据本专利技术所述的能量自供给型多维半主动隔振平台，所述驱动组件包括：与所述齿条啮合的齿轮；蜗杆，所述齿轮固定在所述蜗杆上且两者同轴；与所述蜗杆配合的蜗轮；以及单向超越离合器，安装在所述传动轴上，且所述蜗轮固定在所述单向超越离合器的外部。根据本专利技术所述的能量自供给型多维半主动隔振平台，所述齿条固定在上筒内，且沿着所述上筒的轴向延伸。根据本专利技术所述的能量自供给型多维半主动隔振平台，在所述下筒的顶部，固定设置有安装板，在所述安装板上，固定有一对固定板，所述蜗杆可转动地安装在两个固定板之间。根据本专利技术所述的能量自供给型多维半主动隔振平台，所述安装板上设置有孔，使得所述齿条贯穿所述安装板并随着所述上筒而相对于所述安装板运动。根据本专利技术所述的能量自供给型多维半主动隔振平台，所述齿轮、蜗杆、蜗轮、单向超越离合器的数量分别是两组,其中两个蜗杆的旋向不同。根据本专利技术所述的能量自供给型多维半主动隔振平台，所述能量自供给型多维半主动隔振平台还包括控制单元，所述控制单元在所述能量收集装置提供的阻力有利于减弱所述上平台的振动时，控制所述电磁离合器接通；所述控制装置在所述能量收集装置提供的阻力增强所述上平台的振动时，控制所述电磁离合器断开。根据本专利技术所述的能量自供给型多维半主动隔振平台，所述发电装置与所述磁流变阻尼器电连接。根据本专利技术所述的能量自供给型多维半主动隔振平台，所述每个支链还包括将所述磁流变阻尼器的上端与所述上平台连接的螺旋副、以及将所述磁流变阻尼器的下端与所述下平台连接的旋转副。根据本专利技术所述的能量自供给型多维半主动隔振平台，所述螺旋副和对应的旋转副的轴线平行。实施本专利技术的能量自供给型多维半主动隔振平台，具有以下有益效果：设置有能量收集装置，可收集振动能量，将其转化为电能，该电能可以作为磁流变阻尼器的输入能源，实现能量自供给型多维半主动隔振平台的能源自供给，提升了能量自供给型多维半主动隔振平台对不同工作环境的适应性。此外，由于能量收集装置中安装有电磁离合器，可以按需接通和断开发电装置的动力输入，保证能量收集装置不会影响到整个自供给型多维半主动隔振平台的隔振效果。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术中能量自供给型多维半主动隔振平台的结构示意图；图2是本专利技术中能量收集装置的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图1是本专利技术中能量自供给型多维半主动隔振平台100的结构示意图；图2是本专利技术中能量收集装置104的结构示意图。如图1和图2所示，本专利技术的自供给型多维半主动隔振平台100包括：上平台101、下平台102、连接在上平台101和下平台102之间的多个支链103、以及连接在上平台101和下平台102之间的能量收集装置104。其中每个支链103都包括磁流变阻尼器105、将磁流变阻尼器105的上端与上平台101连接的螺旋副106、以及将磁流变阻尼器105的下端与下平台102连接的旋转副107。螺旋副106和对应的旋转副107的轴线平行，使得上平台101能够在平行于上平台101的方向上、以及垂直于上平台101(如图所示的X、Y、Z)的方向上平移，而不能旋转。具体而言，磁流变阻尼器105包括第一部分105a和第二部分105b，其中第一部分105a套设在第二部分105b外，且两者可以相对滑动。在第一部分105a和第二部分105b的内部之间容纳有磁流变液。当上平台101振动时，磁流变阻尼器105的第一部分105a相对于第二部分105b运动，从而产生阻尼力以减弱上平台101的振动。该阻尼力的大小与磁流变阻尼器105的输入电流相关：当输入电流为零时，磁流变液为液体，此时阻尼力最小；当输入电流最大时，磁流变液为固体，此时阻尼力最大。通过改变磁流变阻尼器105的输入电流，来改变阻尼力，从而实现对上平台的振动的控制。在磁流变阻尼器105的第一部分105a和第二部分105b的外部之间套设有弹簧108。具体而言，在第一部分105a和第二部分105b上，分别设置有第一凸缘105c和第二凸缘105d，弹簧108的两端被第一凸缘105c和第二凸缘105d挡住而定位。当磁流变阻尼器105的第一部分105a和第二部分105b相互靠近时，弹簧108被压缩，从而产生阻力，以减弱上平台101的振动。在上平台101的底部，设置有多对螺旋副连接部109。螺旋副106将磁流变阻尼器105的第一部分105a的上端与螺旋副连接部109相连。在下平台102的顶部，设置有多对旋转副连接部110。旋转副107将磁流变阻尼器105的第二部分105b的下端与旋转副连接部110相连。多个支链103相互配合，从而实现上平台101在X、Y、Z方向上平移。能量收集装置10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能量自供给型多维半主动隔振平台，其特征在于，包括：上平台；下平台；连接在所述上平台和下平台之间的多个支链，每个支链都包括磁流变阻尼器；以及铰接在所述上平台和下平台之间的能量收集装置，所述能量收集装置包括：上筒，在所述上筒内固定设置有齿条；下筒，所述上筒可滑动地套设在所述下筒上部，在所述下筒上安装有与所述齿条配合的驱动组件、以及受所述驱动组件驱动而转动的传动轴，在所述下筒内还设置有发电装置，所述发电装置具有输入轴，所述传动轴通过电磁离合器与所述发电装置的输入轴接合或断开。

【技术特征摘要】
1.一种能量自供给型多维半主动隔振平台，其特征在于，包括：上平台；下平台；连接在所述上平台和下平台之间的多个支链，每个支链都包括磁流变阻尼器；以及铰接在所述上平台和下平台之间的能量收集装置，所述能量收集装置包括：上筒，在所述上筒内固定设置有齿条；下筒，所述上筒可滑动地套设在所述下筒上部，在所述下筒上安装有与所述齿条配合的驱动组件、以及受所述驱动组件驱动而转动的传动轴，在所述下筒内还设置有发电装置，所述发电装置具有输入轴，所述传动轴通过电磁离合器与所述发电装置的输入轴接合或断开。2.根据权利要求1所述的能量自供给型多维半主动隔振平台，其特征在于，所述驱动组件包括：与所述齿条啮合的齿轮；蜗杆，所述齿轮固定在所述蜗杆上且两者同轴；与所述蜗杆配合的蜗轮；以及单向超越离合器，安装在所述传动轴上，且所述蜗轮固定在所述单向超越离合器的外部。3.根据权利要求2所述的能量自供给型多维半主动隔振平台，其特征在于，所述齿条固定在上筒内，且沿着所述上筒的轴向延伸。4.根据权利要求3所述的能量自供给型多维半主动隔振平台，其特征在于，在所述下筒的顶部，固定设置有安装板，在所述安装板上，固定有一对固定板，所述蜗杆可转动地安装在两...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，苗狄，吴慧明，
申请(专利权)人：深圳职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44