【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械储能领域，尤其涉及一种惯容式能量回收及减震装置。
技术介绍
1、惯容器是近年来提出的一种具有两个端子的机械惯性元件，可将两个直线运动转化为旋转运动。目前，常用的惯容器主要为电磁式惯容装置，其利用流体在细长螺旋管中的流动惯性实现惯容的动力学特性，同时利用直线电机连接的外端电网络，可使得电磁式惯容装置实现“馈能”“被动控制”和“主动控制”三种不同工作模式。“馈能”模式下可有效地实现系统的振动能量回收；“被动控制”模式下可将复杂的机械网络通过电网络进行模拟实现，同时实现复杂机电网络的一体化集成设计；“主动控制”模式下可将电磁式惯容作为力发生器对振动系统进行调谐控制。而这种采用流体减震的惯容器不利于加工，不适用于高温，在恶劣工作环境下可靠性低，加工价格高。
2、此外，目前市场上也出现了一些采用纯机械结构的惯容器，其中主要采用滚珠丝杠和飞轮的组合方式实现对震动能量的回收，实现减震作用，而这种结构在使用过程中仅起到对震动能量的消除，未实现对震动能量的充分利用，使得回收的能量产生浪费。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种惯容式能量回收及减震装置。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种惯容式能量回收及减震装置，包括：第一腔室、第二腔室、丝杆螺母副、发电机、飞轮和储能器；
3、所述发电机设置在所述第一腔室中，所述飞轮设置在所述第二腔室中；
4、所述丝杆螺母副的滚珠丝杆的一端与所述发电机的转轴同轴连接，所述飞轮连接
5、所述丝杆螺母副的滚珠螺母与所述第二腔室相连接；
6、所述第二腔室可沿所述滚珠丝杆相对所述第一腔室往复移动，以通过所述滚珠螺母驱动所述滚珠丝杆、所述飞轮和所述发电机的转轴同轴转动；
7、所述储能器与所述发电机电连接。
8、根据本专利技术的一个方面，所述飞轮包括：第一飞轮部分、第二飞轮部分和支撑套；
9、所述支撑套套设在所述滚珠丝杆上；
10、所述第一飞轮部分和第二飞轮部分设置在所述支撑套上；
11、所述第一飞轮部分和第二飞轮部分同轴且相邻的设置；
12、所述第一飞轮部分和第二飞轮部分的转动方向是相反的。
13、根据本专利技术的一个方面，所述第一飞轮部分包括：第一飞轮主体和第一单向滚针轴承；
14、所述第一单向滚针轴承套设在所述支撑套上，所述第一飞轮主体套设在所述第一单向滚针轴承上；
15、所述第二飞轮部分包括：第二飞轮主体和第二单向滚针轴承；
16、所述第二单向滚针轴承套设在所述支撑套上，所述第二飞轮主体套设在所述第二单向滚针轴承上。
17、根据本专利技术的一个方面，所述第一飞轮主体和所述第二飞轮主体的质量和形状尺寸是相同的。
18、根据本专利技术的一个方面，所述第一飞轮部分还包括：第一永磁体和第一感应线圈；
19、所述第一永磁体在所述第一飞轮主体的周向间隔的设置有多个；
20、所述第一感应线圈可转动的套设在所述支撑套上，或者所述第一感应线圈布置在所述第二腔室的内壁上；
21、所述第一永磁体与所述第一感应线圈相对的设置，以在所述第一永磁体随所述第一飞轮主体转动时，所述第一感应线圈产生感应电动势；
22、所述第二飞轮部分还包括：第二永磁体和第二感应线圈；
23、所述第二永磁体在所述第二飞轮主体的周向间隔的设置有多个；
24、所述第二感应线圈可转动的套设在所述支撑套上，或者所述第二感应线圈布置在所述第二腔室的内壁上；
25、所述第二永磁体与所述第二感应线圈相对的设置，以在所述第二永磁体随所述第二飞轮主体转动时，所述第二感应线圈产生感应电动势。
26、根据本专利技术的一个方面，所述第一感应线圈和所述第二感应线圈分别与所述储能器相连接；或者，所述第一感应线圈和所述第二感应线圈分别短接设置。
27、根据本专利技术的一个方面，所述第一腔室包括：丝杆连接部、发电机安装部和第一连接吊耳；
28、所述丝杆连接部包括：中空的第一筒体和设置在所述第一筒体的滚动轴承；
29、所述滚珠丝杆支承在所述滚动轴承上；
30、所述发电机安装部整体呈中空柱体，其一端与所述第一筒体可拆卸的连接，另一端用于连接所述第一连接吊耳；
31、所述发电机位于所述发电机安装部内部，且其与所述发电机安装部连接所述第一筒体的一端相连接；
32、所述发电机的转轴采用联轴器与所述滚珠丝杆相连接。
33、根据本专利技术的一个方面，所述第二腔室包括：中空的第二筒体，中空的第一圆柱体和第二连接吊耳；
34、所述第二筒体和所述第一圆柱体同轴的设置，其中，所述第一圆柱体一端与所述第二筒体相连接，其另一端所述第二连接吊耳相连接；
35、所述滚珠螺母连接在所述第一圆柱体与所述第二筒体相连接的一端；
36、所述第二筒体套设在所述第一筒体的外侧，且所述第二筒体与所述第一筒体滑动连接。
37、根据本专利技术的一个方面，所述储能器包括：超级电容器和用于对所述超级电容器进行恒压充电的第一充电板；
38、所述第一充电板包括：主控芯片电路，与所述主控芯片电路相连接的芯片使能开关电路、滤波及开关稳压电路、芯片使能电平及指示电路，输出电路，输入电路；
39、所述输入电路与所述发电机和/或所述第一感应线圈、所述第二感应线圈相连接，所述输出电路与所述超级电容器相连接。
40、根据本专利技术的一个方面，所述储能器还包括：锂电池和用于对所述锂电池进行充电的第二充电板；
41、所述第二充电板与所述发电机相连接。
42、根据本专利技术的一种方案，本专利技术采用主体为纯机械式的惯容式结构，并通过联轴器将发电机转轴和滚珠丝杆相连接，即可使得惯容式结构基于所连接位置的振动转化为发电机的驱动力，进而基于所连接的储能器即可将振动的能量转化为电能储存起来，其结构简单、可靠性高且成本低廉，具有极高的应用前景。
43、根据本专利技术的一种方案，本专利技术的飞轮采用两个转轮部分设置，且两个转轮部分的转动方向是相反的，由此其可以在滚珠丝杆出现转向的同时，两个转轮部分分别出现不同的转动状态，原转向的转轮部分以原有惯性转动，而反向的转轮部分开始随滚珠丝杆转动，由于原转向的转轮部分依然是基于惯性转动的，为此其可以有效的避免滚珠丝杆变换转动方向的瞬时冲击，有效的提高了本专利技术的工作稳定性，提高了本专利技术的减震效果。
44、根据本专利技术的一种方案，本专利技术的飞轮中进一步设置有永磁体和线圈组件，以使得飞轮转动的过程中永磁体与线圈产生相对运动，以实现飞轮转动过程中的电能生成，一方面可以通过传统的导电滑环/导线等将电能引出至储能器，另一方面还可以将线圈短接，以使其能够利用线圈所产生的电流在内部流动产生涡流效应形成电磁阻尼，进而有效的增强了本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，包括：第一腔室(1)、第二腔室(2)、丝杆螺母副(3)、发电机(4)、飞轮(5)和储能器；
2.根据权利要求1所述的惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，所述飞轮(5)包括：第一飞轮部分(51)、第二飞轮部分(52)和支撑套(53)；
3.根据权利要求2所述的惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，所述第一飞轮部分(51)包括：第一飞轮主体(511)和第一单向滚针轴承(512)；
4.根据权利要求3所述的惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，所述第一飞轮主体(511)和所述第二飞轮主体(521)的质量和形状尺寸是相同的。
5.根据权利要求4所述的惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，所述第一飞轮部分(51)还包括：第一永磁体(513)和第一感应线圈(514)；
6.根据权利要求5所述的惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，所述第一感应线圈(514)和所述第二感应线圈(524)分别与所述储能器相连接；或者，所述第一感应线圈(514)和所述第二感应线圈(524)分别短接设置。>
7.根据权利要求6所述的惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，所述第一腔室(1)包括：丝杆连接部(11)、发电机安装部(12)和第一连接吊耳(13)；
8.根据权利要求7所述的惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，所述第二腔室(2)包括：中空的第二筒体(21)，中空的第一圆柱体(22)和第二连接吊耳(23)；
9.根据权利要求8所述的惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，所述储能器包括：超级电容器和用于对所述超级电容器进行恒压充电的第一充电板；
10.根据权利要求9所述的惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，所述储能器还包括：锂电池和用于对所述锂电池进行充电的第二充电板；
...【技术特征摘要】
1.一种惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，包括：第一腔室(1)、第二腔室(2)、丝杆螺母副(3)、发电机(4)、飞轮(5)和储能器；
2.根据权利要求1所述的惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，所述飞轮(5)包括：第一飞轮部分(51)、第二飞轮部分(52)和支撑套(53)；
3.根据权利要求2所述的惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，所述第一飞轮部分(51)包括：第一飞轮主体(511)和第一单向滚针轴承(512)；
4.根据权利要求3所述的惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，所述第一飞轮主体(511)和所述第二飞轮主体(521)的质量和形状尺寸是相同的。
5.根据权利要求4所述的惯容式能量回收及减震装置，其特征在于，所述第一飞轮部分(51)还包括：第一永磁体(513)和第一感应线圈(514)；
6.根据权利要求5所述的惯容式能量...
【专利技术属性】
技术研发人员：于瑞航，唐赞，钟宇轩，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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