專利名稱：受迫振動直動發(fā)電系統(tǒng)同拍機械機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直動發(fā)電系統(tǒng)，尤其是用于受迫振動直動發(fā)電系統(tǒng)中可降低振動和噪聲的機構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前公知各種直動發(fā)電方案中主要有①通過氣缸聯(lián)合工作杠桿驅(qū)動，這類工作方式少了 曲軸，但又增加了杠桿等機構(gòu)，沒有明顯的優(yōu)勢；②新增密閉氣缸，靠壓縮空氣的驅(qū)動，這 類工作方法要保證新增氣缸的密封，如果不能完全保證，還要增加補氣系統(tǒng)，基本實現(xiàn)不了； ③依靠電流驅(qū)動，應(yīng)該說這類系統(tǒng)比較簡單，控制也較方便，但在每個做功循環(huán)中有8次電 能和機械能之間的轉(zhuǎn)換(四沖程發(fā)動機)，增加了電損耗，實際很難取得提高效率的效果； 在US6349683發(fā)明中提出了二沖程用彈簧振動實現(xiàn)活塞往復(fù)運動的小型發(fā)電機(2~3英寸)； 這類發(fā)電機在壓縮沖程中利用了彈簧驅(qū)動，可實現(xiàn)二程發(fā)動機直動工作，但對于四沖程來說， 排氣沖程氣缸壓力低，而壓縮沖程氣氣缸壓力很高，不能實現(xiàn)排氣沖程和壓縮沖程協(xié)調(diào)工作， 因此不能用于常規(guī)的四沖程發(fā)動機。⑤在200710004101. 6發(fā)明中提出的"受迫振動直動發(fā)電、 緩沖儲能、電動驅(qū)動汽車"中的直動發(fā)電方案提出利用機械彈簧(或磁體)形成振動體系， 活塞在非做功沖程期間，依靠振動體系和線圈的電磁力驅(qū)動；發(fā)電機產(chǎn)生的電流通過電容緩 沖后驅(qū)動電動機；該系統(tǒng)通過控制發(fā)電機中線圈電流的方法，實現(xiàn)活塞的沖程和壓縮比優(yōu)化， 通過控制投入工作汽缸數(shù)量和進氣沖程的距離來調(diào)整功率；氣門的驅(qū)動利用受迫振動體系， 電磁力補充能量的方式并實現(xiàn)氣門正確開閉，該系統(tǒng)通過方便調(diào)整壓縮比，釆用壓燃式工作， 保證在寬工況、多燃料下實現(xiàn)較高壓縮比的方式，提高系統(tǒng)效率。
在200710004101. 6發(fā)明中提出的"受迫振動直動發(fā)電、緩沖儲能、電動驅(qū)動汽車"中的 直動發(fā)電方案，通過控制投入工作汽缸數(shù)量和進氣沖程的距離來調(diào)整功率，主要缺點為頻率 相對固定，發(fā)動機工作動態(tài)范圍較窄。"帶加速彈簧型受迫振動直動發(fā)電系統(tǒng)"在受迫振動 直動發(fā)電系統(tǒng)在活塞的遠端增加了一個短自由度、高勁度系數(shù)的加速彈簧，同時對活塞近端 的短自由度、高勁度系數(shù)的加速彈簧的實現(xiàn)方式和發(fā)電線圈的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，實現(xiàn)方便調(diào)整 工作頻率的目的。
"帶加速彈簧型受迫振動直動發(fā)電系統(tǒng)"在主振動體(發(fā)電線圈、活塞、螺旋彈簧及其 連接機構(gòu))外有兩個碟形彈簧，碟形彈簧與主振動體無固定連接，當主振動體壓縮碟形彈簧 并離開碟形彈簧后，碟形彈簧會進入高頻振動，這會形成噪聲，另外在下一次主振動體對彈 簧的壓縮初期碟形彈簧的振動相位難以控制，增加兩個對稱的汽缸工作相位差，也會增加振 動和噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
為了降低受迫振動直動發(fā)電系統(tǒng)碟形彈簧的噪聲，并控制其振動相位，降低系統(tǒng)的振動 噪聲,提出了受迫振動直動發(fā)電系統(tǒng)同拍機構(gòu)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
將主振動體系(活塞、發(fā)電線圈、螺旋彈簧及其連接體)中的螺旋彈簧與活塞在下止點 起作用的高勁度系數(shù)的加速彈簧相連，形成一個在下止點附近勁度系數(shù)快速增加的變勁度系
數(shù)壓縮彈簧；增加一個螺旋彈簧，兩端分別與活塞在上止點起作用的平衡彈簧和主振動體系 相連，形成在上止點位置勁度系數(shù)快速增加的壓縮、拉伸彈簧(安裝空間充足時可為單純壓 縮彈簧，上下止點附近起作用的兩個碟形彈簧與主振動體系相連后，其振動頻率與主振動頻 率一致，相位協(xié)調(diào)，可降低振動和噪聲。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明
圖1是帶附加傳動的受迫振動直動發(fā)電系統(tǒng)同迫機構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖
圖2是不帶附加傳動的受迫振動直動發(fā)電系統(tǒng)同迫機構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖
圖中l(wèi).活塞，2.連接桿，3.彈簧座，4.碟形彈簧，5.受力板，6.螺旋彈簧座及線圈安裝 基礎(chǔ)，7.發(fā)電線圈，8.螺旋彈簧，9.永磁鐵(或激勵磁鐵)，IO.導(dǎo)磁體，ll.碟形彈簧受力頭， 12.導(dǎo)磁體，13.碟形彈簧，14.彈簧座，15.螺旋彈簧。
具體實施例方式
在圖1為帶附加傳動的受迫振動直動發(fā)電系統(tǒng)同拍機械機構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖，活塞(1)與連 接桿(2)、受力板(5)、發(fā)電線圈(7)、螺旋彈簧座及線圈安裝基礎(chǔ)(6)、螺旋彈簧(8)連 接，碟形彈簧(13)分別與彈簧座(14)和螺旋彈簧(8)連接，碟形彈簧(4)與彈簧座(3) 連接，彈簧座(3)固定在機體上，中心開孔與連接桿(2)滑動連接，螺旋彈簧(15)分別與 碟形彈簧(4)和螺旋彈簧座及線圈安裝基礎(chǔ)(6)連接，永磁體(9)為空心狀，與機體軸向 連接，通過導(dǎo)磁體(10)和(12)形成垂直于軸向的磁場，受力板(5)在活塞運動至上止點附 近時壓縮碟形彈簧(4)，碟形彈簧受力頭(11)在活塞運動至下止點附近時壓縮碟形彈簧(13)， 活塞(1)往復(fù)運動帶動發(fā)電線圈(7)在磁場中往復(fù)運動，活塞的平衡位置位于汽缸的上止 點附近，其中螺旋彈簧(8)與原設(shè)計相比改變了安裝方式，螺旋彈簧(15)與原設(shè)計相比是 新增機構(gòu)。與原設(shè)計相比，兩個碟形彈簧在活塞接近上下止點時，由受力板(桿)直接壓縮 變?yōu)槁菪龔椈上燃訅?，而在活塞離開上下止點時原設(shè)計由外力突然變?yōu)?，新方案外力受螺 旋彈簧控制，因此整個系統(tǒng)周期一致，振動和噪聲降低。
在圖2是不帶附加傳動的受迫振動直動發(fā)電系統(tǒng)同拍機械機構(gòu)結(jié)構(gòu)原理圖，圖中少了受力 板(5)和碟形彈簧受力頭(11)，螺旋彈簧(8)螺旋彈簧(15)設(shè)計為在上下止點附近螺距 經(jīng)壓縮后變與簧絲高度一致，主振動體對碟形彈簧(4)和碟形彈簧(13)的力直接通過螺旋 彈簧傳遞。其它工作方式與圖1 一致。
權(quán)利要求
1.一種受迫振動直動發(fā)電系統(tǒng)降低振動和噪聲的機構(gòu)，它是將主振動體系(活塞、發(fā)電線圈、螺旋彈簧及其連接體)中的螺旋彈簧與活塞在下止點起作用的高勁度系數(shù)的加速彈簧相連，形成一個在下止點附近勁度系數(shù)快速增加的變勁度系數(shù)壓縮彈簧；并增加一個螺旋彈簧，兩端分別與活塞在上止點起作用的平衡彈簧和主振動體系相連，形成在活塞在上止點位置勁度系數(shù)快速增加的壓縮、拉伸彈簧(安裝空間充足時可為單純壓縮彈簧，上下止點附近起作用的兩個碟形彈簧與主振動體系相連后，其振動頻率與主振動頻率一致，相位協(xié)調(diào)，可降低振動和噪聲。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的受迫振動直動發(fā)電系統(tǒng)同拍機構(gòu)，其特征是主振動體系在活塞 運動至上下止點附近時，通過與連接桿相連的受力板及受力頭壓縮兩端的碟形彈簧，實現(xiàn)在 上下止點附近勁度系數(shù)快速增加。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直動發(fā)電系統(tǒng)，其特征是與兩端碟形彈簧相連的螺旋彈簧設(shè) 計為在上下止點附近螺距經(jīng)壓縮后變?yōu)榕c簧絲高度一致，主振動體對碟形彈簧的壓力直接通 過螺旋彈簧傳遞，也可將兩端碟形彈簧及其相連的螺旋彈簧設(shè)計設(shè)計為一體化異形彈簧，滿 足勁度系數(shù)在上下止點附近快速增加的要求，取消權(quán)利要求1的受力板和受力頭。
全文摘要
一種受迫振動直動發(fā)電系統(tǒng)降低振動和噪聲的機構(gòu)，在“帶加速彈簧型受迫振動直動發(fā)電系統(tǒng)”的直動發(fā)電方案中，在主振動體(發(fā)電線圈、活塞、螺旋彈簧及其連接機構(gòu))兩端有2個碟形彈簧，起平衡動能和加速運動的作用，當主振動體壓縮碟形彈簧并離開碟形彈簧后，碟形彈簧會進入高頻振動，形成噪聲。本發(fā)明是將主振動體系中的螺旋彈簧與活塞遠端的碟形彈簧相連；并增加一個螺旋彈簧，兩端分別與活塞近端的碟形彈簧和主振動體系相連，在上下止點附近起作用的碟形彈簧與主振動體系相連后，其振動頻率與主振動頻率一致，相位協(xié)調(diào)，可降低振動和噪聲。
文檔編號F01B23/10GK101372893SQ200710147028
公開日2009年2月25日 申請日期2007年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月22日
發(fā)明者唐明龍 申請人:唐明龍