一种嵌于空气弹簧内部的压电馈能装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种嵌于空气弹簧内部的压电馈能装置，属于振动能量回收领域。一种嵌于空气弹簧内部的压电馈能装置，包括馈能装置，馈能装置包括调谐质量块一、压电片一、柔性隔膜、隔膜架、管状柔性隔膜、调谐质量块二、压电片二、螺栓和密封垫。本发明专利技术在附加气室内置式空气弹簧的基础上，提出一种嵌于空气弹簧内部的压电馈能装置；在压电馈能装置等效力学模型基础上，建立了输出电压数学模型；提出一种压电馈能装置优化方法，实现在环境约束条件下最大化发电。与现有技术相比，本发明专利技术具有结构简单、安装紧凑、能量转换效率高和适用性强等优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌于空气弹簧内部的压电馈能装置


[0001]本专利技术属于振动能量回收领域，具体为一种嵌于空气弹簧内部的压电馈能装置。

技术介绍

[0002]空气弹簧具有自振频率低、刚度可调、阻尼可控、降噪吸振能力好和使用寿命长等优点，在一些高端汽车上已逐步取代传统螺旋弹簧式弹簧。空气弹簧主体为橡胶材料，使用久了会发生漏气，但空气弹簧密封性要求高，外部线路给内部空气弹簧安全监测装置供电不切实际。目前人们只能通过使用时间和驾驶感受来粗略判断空气弹簧安全状态，不能及时对空气弹簧损坏的发生进行预警。
[0003]中国专利ZL200810022475.5和ZL201110121853.7利用压电材料收集空气弹簧振动的能量，但压电片的安装不能将空气弹簧中的气压变化转换成电能，无法实现空气弹簧安全监测装置自供电。

技术实现思路

[0004]基于上述
技术介绍
，为了给内部空气弹簧安全监测装置供电，本专利技术提出了一种嵌于空气弹簧内部的压电馈能装置。在附加气室内置式空气弹簧的基础上，提出一种嵌于空气弹簧内部的压电馈能装置；在压电馈能装置等效力学模型基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种嵌于空气弹簧内部的压电馈能装置，其特征在于：包括馈能装置(4)，馈能装置(4)包括调谐质量块一(41)、压电片一(42)、柔性隔膜(43)、隔膜架(44)、管状柔性隔膜(45)、调谐质量块二(46)、压电片二(47)、螺栓(48)和密封垫(49)；管状柔性隔膜(45)的底面和空气弹簧的下盖(5)上环形台的顶面通过密封垫(49)、螺栓(48)固定连接，压电片二(47)上下对称贴在管状柔性隔膜(45)上，调谐质量块二(46)贴在上下对称的压电片二(47)上；隔膜架(44)的中部与下盖(5)中间管体上端固定连接，隔膜架(44)边缘的下侧通过螺栓(48)与管状柔性隔膜(45)的顶面固定连接，隔膜架(44)边缘的上侧与柔性隔膜(43)固定，压电片一(42)贴在柔性隔膜(43)上，调谐质量块一(41)贴在压电片一(42)上，下盖(5)、密封垫(49)、管状柔性隔膜(45)、隔膜架(44)、柔性隔膜(43)密封连接，形成附加气室；下盖(5)的环形台上还设置有阻尼孔(6)，空气弹簧的主气室与附加气室之间通过下盖(5)上的阻尼孔(6)进行气体交换。2.根据权利要求1所述的一种嵌于空气弹簧内部的压电馈能装置，其特征在于：缓冲块(3)固定安装在上板(1)和橡胶气囊(2)上，当车身与车桥之间运动剧烈、间隙过小时，防止上板(1)直接撞击下盖(5)，对馈能装置(4)起到保护作用。3.根据权利要求2所述的一种嵌于空气弹簧内部的压电馈能装置，其特征在于：嵌于空气弹簧内部的压电馈能装置等效力学模型中，空气弹簧运行过程时柔性隔膜(43)和管状柔性隔膜(45)形变量较小，因此忽略柔性隔膜(43)和管状柔性隔膜(45)在形变过程中对附加气室的体积的影响，即可认为柔性隔膜(43)和管状柔性隔膜(45)在形变过程中，二者的刚度和阻尼互不影响。4.根据权利要求3所述的一种嵌于空气弹簧内部的压电馈能装置，其特征在于：粘贴在柔性隔膜(43)上压电片一(42)的输出电压表示为：柔性隔膜(43)上压电片一(42)的输出电压表示为：Z
r
＝Z3‑
Z
l
K
m
＝n1·
K
p1
+K
FD
其中，M1是调谐质量块一(41)的质量，z3是调谐质量块一(41)的位移，z1是下盖(5)的位移，C
m
是贴压电片一(42)后柔性隔膜(43)的阻尼，K
m
是贴压电片一(42)后柔性隔膜(43)的弯曲刚度，n1是压电片一(42)的数量，K
p1
是压电片一(42)的弯曲刚度，K
FD
是柔性隔膜(43)的弯曲刚度，V
T
是压电片一(42)产生的电压，R
L
是负载电阻，C
p1<...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵震，李永鑫，王庆成，王昌泓，延章威，马玉磊，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：发明
国别省市：