[发明专利]一种具有内外双层吸振结构的摩擦能量回收吸振器

权利要求书

1.一种具有内外双层吸振结构的摩擦能量回收吸振器，其包括内层吸振结构，外层吸振结构，内层阻尼调节和能量转化装置，外层阻尼调节和能量转化装置；其特征在于：

内层吸振结构包括质量块（5），内层导柱（7），内层吸振弹簧（12），内层绝缘外壳（14），内层绝缘外壳（14）上设置向内突出的内层导柱（7），质量块（5）上设置导向槽，内层导柱（7）分别插入导向槽中，内层导柱（7）外套设内层吸振弹簧（12）；内层阻尼调节和能量转化装置包括内层电极金属（4），内层电介质板（6），其中内层电极金属（4）设置在质量块（5）左右两个侧面，内层电介质板（6）设置于左右两侧的内层绝缘外壳（14）的内表面；

外层吸振结构包括外层导柱（3），外层吸振弹簧（13），外层绝缘外壳（17），其中，外层绝缘外壳（17）上设置向内突出的外层导柱（3），内层绝缘外壳（14）设置导向槽，外层导柱（3）分别导向槽中，外层导柱（3）外套设外层吸振弹簧（13）；外层阻尼调节和能量转化装置包括外层电极金属（1），外层电介质板（2），其中外层电极金属（1）设置在外层绝缘壳体（1 7）侧面的内表面，外层电介质板（2）设置于内层绝缘外壳（14）的外表面。

2.根据权利要求1所述的具有内外双层吸振结构的摩擦能量回收吸振器，其特征在于：内层吸振弹簧（12）能够使得内层绝缘外壳（14）与质量块（5）之间保持一定的间隙。

3.根据权利要求1所述的具有内外双层吸振结构的摩擦能量回收吸振器，其特征在于：内层绝缘外壳（14）通过四个内层调节螺栓（9）固定，其中调整内层调节螺栓（9）可以调节左右两侧的内层绝缘外壳（14）和质量块（5）左右两侧之间的距离，进而改变内层电极金属（4）和内层电介质板（6）之间的间隙距离。

4.根据权利要求1所述的具有内外双层吸振结构的摩擦能量回收吸振器，其特征在于：外层吸振弹簧（13）能够使得外层绝缘外壳（17）与内层绝缘壳体（14 ）之间保持一定的间隙。

5.根据权利要求1所述的具有内外双层吸振结构的摩擦能量回收吸振器，其特征在于：外层绝缘外壳（17）通过四个外层调节螺栓（11）固定，其中调整外层调节螺栓（11）可以调节前后两侧的外层绝缘外壳内表面和内层绝缘外壳（14）前后两侧之间的距离，进而改变外层电极金属（1）和外层电介质板（2）之间的间隙距离;其中，外层绝缘外壳（17）通过固定螺栓（16）与安装底座（15）安装在主振系统平面上。

6.根据权利要求1所述的具有内外双层吸振结构的摩擦能量回收吸振器，其特征在于：外层电极金属（1）为铝，外层电介质板（2）为电介质聚四氟乙烯（PTFE）。

7.根据权利要求1所述的具有内外双层吸振结构的摩擦能量回收吸振器，其特征在于：具有内外双层吸振结构的摩擦能量回收吸振器工作过程中，质量块（5）在前后方向内层导柱（7）的约束下，做前后方向的运动，与安装于内层导柱（7）的内层吸振弹簧（12）形成一个单自由度的质量-弹簧系统，质量块（5）左右两侧内层电介质板（6）的表面与其相接触的内层电极金属表面干摩擦，产生摩擦阻尼，从而形成内层吸振结构；

外层吸振结构在左右横向的导柱约束下做左右横向的运动，与安装于外层导柱的外层吸振弹簧（13）在水平方向上形成另一个单自由度的质量-弹簧系统，外层吸振结构两侧的外层电介质板（2）的表面与其相接触的外层电极金属（1）表面干摩擦，产生摩擦阻尼，从而形成外层吸振结构。

8.根据权利要求1所述的具有内外双层吸振结构的摩擦能量回收吸振器，其特征在于：通过调节吸振器的工作频率与被控系统频率相同，能够将被控系统振动共振转移至吸振器上；此时吸振器在共振频率附近，会增加两个新的共振峰，调整外层调节螺栓（11），改变外层电极金属（1）与外层电介质板（2）之间的阻尼，进而使新的共振峰最小。

9.一种具有内外双层吸振结构的摩擦能量回收吸振器的装配方法，具体包括以下步骤：

步骤1、组装内层吸振结构，压缩一边的内层吸振弹簧（12），将左右两边带有两个对称内层电介质板（6）的质量块（5）套进同一边的内层导柱7中，再通过间隙的控制，将质量块（5）套入另一边带有内层吸振弹簧（12）的内层导柱（7）中；

步骤2、组装并调节内层吸振器阻尼，通过内层绝缘外壳（14）左右两边的内层调节螺栓（9）和内层弹性垫片（8）调整与质量块相粘连的内层电介质板（6）和与内层绝缘外壳内侧粘连的内层电极金属（4）之间的间隙，使其产生摩擦阻尼，将质量块（5）安装于内层绝缘外壳（14）内；

步骤3、组装能量转换装置，将通过导线将内层能量转换装置与外部电路相连接，并通过外部电路将电能储存起来；

步骤4、压缩一边的外层吸振弹簧（13），将左右两边带有两个对称外层电介质板（2）的内层绝缘外壳（14）套进同一边的外层导柱（3）中，再通过间隙的控制，将内层绝缘外壳（14）套入另一边带有外层吸振弹簧（13）的外层导柱（3）中；

步骤5、组装并调节外层吸振器阻尼，通过外层绝缘外壳（17）前后两边的外层调节螺栓（11）和外层弹性垫片（10）调整外层电极金属（1）与外层电介质板（2）之间的间隙，将内层绝缘外壳（14）安装于外层绝缘外壳（17）内；

步骤6、组装能量转换装置，将通过导线将外层能量转换装置与外部电路相连接，并通过外部电路将电能储存起来；

步骤7、通过固定螺栓（16），将外层绝缘外壳（17）和安装底座（15）稳固安装在主振系统平面上。