附图说明
[0009] 图1是本发明一个较佳实施例的结构剖面示意图;
[0010] 图2是图1的A‑A剖视图。具体实施方式:
[0011] 底座a上经螺钉安装有缸体b,缸体侧壁b1内侧凸台上经螺钉和压板c自下而上压接有压电振子一d、弹性隔膜e、压电振子二d’和限位环f;弹性隔膜e的两侧经铆钉安装有环形顶块g;压电振子一d和压电振子二d’都由基板d1和压电片d2粘接而成,基板d1靠近弹性隔膜e安装,电振子一d和压电振子二d’的端部都压在环形顶块g上;缸体侧壁b1上安装有接线柱h,缸体侧壁b1的外侧经螺钉和垫圈i安装有电路板j,接线柱h一端经导线组与压电振子一d和压电振子二d’连接,另一端经导线组与电路板j相连,电路板j经导线与阻尼阀k相连,阻尼阀k经管路与缸体b上的上通孔b2及下通孔b3相连接;缸体b内自上而下依次套有活塞m和隔板n,活塞m和隔板n之间安装有平衡弹簧p,活塞杆m1从缸体b的上壁伸出,活塞杆m1上安装有重物q;活塞m、隔板n及弹性隔膜e将底座a与缸体b所围成的空腔分隔成上阻尼腔C1、下阻尼腔C2、上缓冲腔C3和下缓冲腔C4;上阻尼腔C1经上通孔b2、阻尼阀k及下通孔b3与下阻尼腔C2相连,上阻尼腔C1和下阻尼腔C2中充满液体;上缓冲腔C3经弹性隔膜e上的阻尼孔e1与下缓冲腔C4相连通,上缓冲腔C3和下缓冲腔C4中充满高压惰性气体。
[0012] 本发明中,压电振子一d和压电振子二d’安装前为平直结构、安装后为弯曲结构且压电片d2承受压应力;非工作时压电片d2上最大的压应力为其许用压应力的50%,此时所对应的压电振子一d和压电振子二d’自由端的变形量为4 2
其中:B=1‑α+αβ,A=α(1‑β) ‑
3 2
4α(1‑β)+6α(1‑β)‑4α(1‑β)+1, α=hm/H,β=Em/Ep,hm为基板d1厚度,H为压电振子一d和压电振子二d’的总厚度,Em和Ep分别为基板d1和压电片d2的杨氏模量,k31和 分别为压电陶瓷材料的机电耦合系数和许用压应力,L为压电振子一d和压电振子二d’的长度。
[0013] 非工作状态下,弹性隔膜e不发生弯曲变形,弹性隔膜e两侧对称安装的压电振子一d和压电振子二d’的变形和受力状态分别相同,工作中,活塞m上下运动并使上阻尼腔C1、下阻尼腔C2、上缓冲腔C3及下缓冲腔C4的容积发生相应的变化,再经弹性隔膜e及环形顶块g迫使压电振子一d和压电振子二d’产生往复的单向弯曲变形,从而将机械能转换成电能,此为压电发电过程:
[0014] 活塞m向上运动时,上阻尼腔C1容积减小、下阻尼腔C2容积增加,流体经阻尼阀k由上阻尼腔C1流入下阻尼腔C2;同时,隔板n向上运动,上缓冲腔C3容积增加、气体压强减小,弹性隔膜e向上弯曲变形,且下缓冲腔C4内的部分气体经阻尼孔e1流入上缓冲腔C3;弹性隔膜e向上弯曲变形时,压电振子二d’在环形顶块g的作用下变形量逐渐增加、压电振子一d的变形量逐渐减小;活塞m向下运动时,上阻尼腔C1容积增加、下阻尼腔C2容积减小,流体经阻尼阀k由下阻尼腔C2流向上阻尼腔C1;同时,隔板n向下运动,上缓冲腔C3容积减小、气体压强增加,弹性隔膜e向下弯曲变形,且上缓冲腔C3内的部分气体经阻尼孔e1流入下缓冲腔C4;弹性隔膜e向下弯曲变形时,压电振子一d在环形顶块g的作用下变形量逐渐增加、压电振子二d’的变形量逐渐减小。
[0015] 压电振子一d和压电振子二d’所产生的电能处理后用于阻尼阀k控制,即根据实际情况使阻尼阀k的通流面积增加或减小,此为阻尼控制过程。