受迫振动直动发电系统同拍机械机构技术方案

一种受迫振动直动发电系统降低振动和噪声的机构，在“带加速弹簧型受迫振动直动发电系统”的直动发电方案中，在主振动体（发电线圈、活塞、螺旋弹簧及其连接机构）两端有２个碟形弹簧，起平衡动能和加速运动的作用，当主振动体压缩碟形弹簧并离开碟形弹簧后，碟形弹簧会进入高频振动，形成噪声。本发明专利技术是将主振动体系中的螺旋弹簧与活塞远端的碟形弹簧相连；并增加一个螺旋弹簧，两端分别与活塞近端的碟形弹簧和主振动体系相连，在上下止点附近起作用的碟形弹簧与主振动体系相连后，其振动频率与主振动频率一致，相位协调，可降低振动和噪声。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及直动发电系统，尤其是用于受迫振动直动发电系统中可降低振动和噪声的机构。
技术介绍
目前公知各种直动发电方案中主要有①通过气缸联合工作杠杆驱动，这类工作方式少了 曲轴，但又增加了杠杆等机构，没有明显的优势；②新增密闭气缸，靠压縮空气的驱动，这 类工作方法要保证新增气缸的密封，如果不能完全保证，还要增加补气系统，基本实现不了； ③依靠电流驱动，应该说这类系统比较简单，控制也较方便，但在每个做功循环中有8次电 能和机械能之间的转换(四冲程发动机)，增加了电损耗，实际很难取得提高效率的效果； 在US6349683专利技术中提出了二冲程用弹簧振动实现活塞往复运动的小型发电机(2~3英寸)； 这类发电机在压縮冲程中利用了弹簧驱动，可实现二程发动机直动工作，但对于四冲程来说， 排气冲程气缸压力低，而压縮冲程气气缸压力很高，不能实现排气冲程和压縮冲程协调工作， 因此不能用于常规的四冲程发动机。⑤在200710004101. 6专利技术中提出的受迫振动直动发电、 缓冲储能、电动驱动汽车中的直动发电方案提出利用机械弹簧(或磁体)形成振动体系， 活塞在非做功冲程期间，依靠振动体系和线圈的电磁力驱动；发电机产生的电流通过电容缓 冲后驱动电动机；该系统通过控制发电机中线圈电流的方法，实现活塞的冲程和压縮比优化， 通过控制投入工作汽缸数量和进气冲程的距离来调整功率；气门的驱动利用受迫振动体系， 电磁力补充能量的方式并实现气门正确开闭，该系统通过方便调整压縮比，釆用压燃式工作， 保证在宽工况、多燃料下实现较高压縮比的方式，提高系统效率。在200710004101. 6专利技术中提出的受迫振动直动发电、缓冲储能、电动驱动汽车中的 直动发电方案，通过控制投入工作汽缸数量和进气冲程的距离来调整功率，主要缺点为频率 相对固定，发动机工作动态范围较窄。带加速弹簧型受迫振动直动发电系统在受迫振动 直动发电系统在活塞的远端增加了一个短自由度、高劲度系数的加速弹簧，同时对活塞近端 的短自由度、高劲度系数的加速弹簧的实现方式和发电线圈的结构进行优化，实现方便调整 工作频率的目的。带加速弹簧型受迫振动直动发电系统在主振动体(发电线圈、活塞、螺旋弹簧及其 连接机构)外有两个碟形弹簧，碟形弹簧与主振动体无固定连接，当主振动体压縮碟形弹簧 并离开碟形弹簧后，碟形弹簧会进入高频振动，这会形成噪声，另外在下一次主振动体对弹 簧的压縮初期碟形弹簧的振动相位难以控制，增加两个对称的汽缸工作相位差，也会增加振 动和噪声。
技术实现思路
为了降低受迫振动直动发电系统碟形弹簧的噪声，并控制其振动相位，降低系统的振动 噪声,提出了受迫振动直动发电系统同拍机构。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是将主振动体系(活塞、发电线圈、螺旋弹簧及其连接体)中的螺旋弹簧与活塞在下止点 起作用的高劲度系数的加速弹簧相连，形成一个在下止点附近劲度系数快速增加的变劲度系数压縮弹簧；增加一个螺旋弹簧，两端分别与活塞在上止点起作用的平衡弹簧和主振动体系 相连，形成在上止点位置劲度系数快速增加的压縮、拉伸弹簧(安装空间充足时可为单纯压 縮弹簧，上下止点附近起作用的两个碟形弹簧与主振动体系相连后，其振动频率与主振动频 率一致，相位协调，可降低振动和噪声。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明图1是带附加传动的受迫振动直动发电系统同迫机构结构原理图图2是不带附加传动的受迫振动直动发电系统同迫机构结构原理图图中l.活塞，2.连接杆，3.弹簧座，4.碟形弹簧，5.受力板，6.螺旋弹簧座及线圈安装 基础，7.发电线圈，8.螺旋弹簧，9.永磁铁(或激励磁铁)，IO.导磁体，ll.碟形弹簧受力头， 12.导磁体，13.碟形弹簧，14.弹簧座，15.螺旋弹簧。具体实施例方式在图1为带附加传动的受迫振动直动发电系统同拍机械机构结构原理图，活塞(1)与连 接杆(2)、受力板(5)、发电线圈(7)、螺旋弹簧座及线圈安装基础(6)、螺旋弹簧(8)连 接，碟形弹簧(13)分别与弹簧座(14)和螺旋弹簧(8)连接，碟形弹簧(4)与弹簧座(3) 连接，弹簧座(3)固定在机体上，中心开孔与连接杆(2)滑动连接，螺旋弹簧(15)分别与 碟形弹簧(4)和螺旋弹簧座及线圈安装基础(6)连接，永磁体(9)为空心状，与机体轴向 连接，通过导磁体(10)和(12)形成垂直于轴向的磁场，受力板(5)在活塞运动至上止点附 近时压縮碟形弹簧(4)，碟形弹簧受力头(11)在活塞运动至下止点附近时压縮碟形弹簧(13)， 活塞(1)往复运动带动发电线圈(7)在磁场中往复运动，活塞的平衡位置位于汽缸的上止 点附近，其中螺旋弹簧(8)与原设计相比改变了安装方式，螺旋弹簧(15)与原设计相比是 新增机构。与原设计相比，两个碟形弹簧在活塞接近上下止点时，由受力板(杆)直接压縮 变为螺旋弹簧先加压，而在活塞离开上下止点时原设计由外力突然变为0，新方案外力受螺 旋弹簧控制，因此整个系统周期一致，振动和噪声降低。在图2是不带附加传动的受迫振动直动发电系统同拍机械机构结构原理图，图中少了受力 板(5)和碟形弹簧受力头(11)，螺旋弹簧(8)螺旋弹簧(15)设计为在上下止点附近螺距 经压縮后变与簧丝高度一致，主振动体对碟形弹簧(4)和碟形弹簧(13)的力直接通过螺旋 弹簧传递。其它工作方式与图1 一致。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种受迫振动直动发电系统降低振动和噪声的机构，它是将主振动体系（活塞、发电线圈、螺旋弹簧及其连接体）中的螺旋弹簧与活塞在下止点起作用的高劲度系数的加速弹簧相连，形成一个在下止点附近劲度系数快速增加的变劲度系数压缩弹簧；并增加一个螺旋弹簧，两端分别与活塞在上止点起作用的平衡弹簧和主振动体系相连，形成在活塞在上止点位置劲度系数快速增加的压缩、拉伸弹簧（安装空间充足时可为单纯压缩弹簧，上下止点附近起作用的两个碟形弹簧与主振动体系相连后，其振动频率与主振动频率一致，相位协调，可降低振动和噪声。

【技术特征摘要】
1.一种受迫振动直动发电系统降低振动和噪声的机构，它是将主振动体系(活塞、发电线圈、螺旋弹簧及其连接体)中的螺旋弹簧与活塞在下止点起作用的高劲度系数的加速弹簧相连，形成一个在下止点附近劲度系数快速增加的变劲度系数压缩弹簧；并增加一个螺旋弹簧，两端分别与活塞在上止点起作用的平衡弹簧和主振动体系相连，形成在活塞在上止点位置劲度系数快速增加的压缩、拉伸弹簧(安装空间充足时可为单纯压缩弹簧，上下止点附近起作用的两个碟形弹簧与主振动体系相连后，其振动频率与主振动频率一致，相位协调，可降低振动和噪声。2. 根...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐明龙，
申请(专利权)人：唐明龙，
类型：发明
国别省市：65[中国|新疆]