[发明专利]一种复合减振装置

说明书

本发明公开了一种复合减振装置，包括弹簧吸能箱，弹簧吸能箱的底部设置有液体消能箱，液体消能箱的底部设置有压电换能箱；本发明技术方案具利用压电陶瓷将外界施加的压力转化为电能的特性吸收大规模振动传来能量，利用电阻式涡轮叶片通电产生热量和转动消耗振动产生的能量，利用涡轮叶片在液体中旋转造成的固液摩擦耗能和传导热量，利用不同介质间传热使得中层高温液体热量通过陶瓷层向上传递至顶层空间中，再利用记忆合金的温度变形特性伸缩耗能，从而实现高效能宽频率的减振效果。本发明复合减振装置采用多重复合减振，在各层单独耗能的同时，层间的相互作用极大了促进了整体装置系统的减振效果，共同实现了全方位的减振耗能作用。

技术领域

本发明涉及减振器领域，具体涉及一种复合减振装置。

背景技术

铁路的运行速度越来越高，高速列车对轨道的冲击作用产生的振动噪声问题越来越显著，这不仅严重威胁了周边建筑结构的安全和精密设备的正常工作，还给铁路沿线的居民带来了巨大的噪声污染。

现有的减振耗能装置，如形状记忆合金弹簧虽然可以通过伸缩来减振耗能，但其会随周围温度的随机变化产生被动形变，而且减振能力和隔振频率范围非常有限；现有的磁流变减振装置，虽然也有一定减振能力，但需要外界供给电源，在减振耗能的同时还会造成能源的消耗，并不环保。因此急需一种新型的减振耗能装置，在高效宽频减振的同时，又可以通过将机械能转化为电能，再供给自身形成闭环式多效能减振效果。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明的主要目的是提供一种复合减振装置，利用压电陶瓷将外界施加的压力转化为电能的特性吸收大规模振动传来能量，利用电阻式涡轮叶片通电产生热量和转动消耗振动产生的能量，利用涡轮叶片在液体中旋转造成的固液摩擦耗能和传导热量，利用不同介质间传热使得中层高温液体热量通过陶瓷层向上传递至顶层空间中，再利用记忆合金的温度变形特性伸缩耗能，从而实现高效能宽频率的减振效果。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。

一种复合减振装置，包括弹簧吸能箱，弹簧吸能箱的底部设置有液体消能箱，液体消能箱的底部设置有压电换能箱；弹簧吸能箱包含可上下压缩形变的第一箱体，第一箱体内竖向设置有多个弹簧，第一箱体的顶板上表面设置有上连接螺栓；液体消能箱包含第二箱体，第二箱体内填充有液体，第二箱体外设置有电动机，电动机的输出轴伸入第二箱体内连接有涡轮叶片；压电换能箱包含压电陶瓷板、超级电容、稳压器和控制模块；压电陶瓷板的上表面连接有上绝缘板，压电陶瓷板的下表面连接有下绝缘板，下绝缘板的下表面设置有下连接螺栓，压电陶瓷板与超级电容、稳压器和控制模块电连接，涡轮叶片与电动机电连接。

进一步地，涡轮叶片的材质为高电阻率材料，涡轮叶片与控制模块电连接。

进一步地，弹簧的材质为记忆合金，弹簧为螺旋弹簧、碟簧或板簧。

进一步地，第一箱体的顶板材质为铁、铜、钢、铝或合金，第一箱体的侧板材质为天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶或氯丁橡胶。

进一步地，第二箱体的材质为陶瓷、石墨、铁、铜、铝或铜铝合金，第二箱体为圆柱形、圆台形、棱台形、斜截圆柱形、斜截棱柱形或球冠形。

更进一步地，第二箱体的顶板的材质为导热陶瓷板。

进一步地，第二箱体中的液体为水、硅油或磁流体。

进一步地，弹簧吸能箱与液体消能箱之间通过粘接、焊接或螺栓方式连接，液体消能箱与压电换能箱之间通过粘接、焊接或螺栓方式连接。

本发明技术方案具有以下有益效果：

(一)、多重复合减振，在各层单独耗能的同时，层间的相互作用极大了促进了整体装置系统的减振效果，环环相扣，共同实现了全方位的减振耗能作用。

(二)、利用压电陶瓷的能量转换特性，自主发电，并供给自身耗能减振，环保节能无污染。