一种振动式发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种振动式发电装置,主要用于弹载物理电源产品。
【背景技术】
[0002] 在弹载电子控制系统中所用物理电源中,常用到一种利用弹丸发射时的后座力所 激发的机械能,通过电磁感应原理将机械能转换为电能向负载供电的装置。对于目前已有 的利用弹丸发射的后座力发电的装置,其基本结构如图1所示:磁忍3'在后座力的作用下向 下运动切割绕组线圈4',磁场通过极片和外壳2'形成回路,从而在与之交链的线圈4'中产 生感生电动势,然后通过电连接线在与之连接的电负载中储能或产生电流。
[0003] 通常情况下,运类发电装置中,磁忍3'通过线圈4'仅一次,对后座力能量的利用率 低,线圈4'切割磁场所吸收机械能转换成为电能的量就小,因而输出的电能也小。
【发明内容】
[0004] 本发明解决的技术问题是克服现有技术所存在的上述缺陷,而提供一种振动式发 电装置。
[0005] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是: 一种振动式发电装置,包括上盖板、外壳、磁忍、绕组线圈、下盖板,外壳与上盖板、下盖 板连接,绕组线圈安装在外壳内,其特征是:还设置有上弹黃、上内弹黃、下弹黃、下内弹黃, 上弹黃、上内弹黃、下弹黃、下内弹黃设置于绕组线圈内,绕组线圈由多级线圈组成,相邻线 圈反向串联,绕组线圈内壁与磁忍外圆壁之间有用于滑动的间隙;磁忍由多个永磁体及导 磁片组成,永磁体之间和端面设置有导磁片,相邻永磁体磁场极性相反,导磁片从磁忍柱侧 面导出,磁忍外面套有薄壁圆筒,薄壁圆筒外表面光滑;上盖板、下盖板中屯、部位均设置有 两级台阶圆柱形凸起,上弹黃卡在上盖板的台阶圆柱形凸起的大台阶上,下弹黃卡在下盖 板的台阶圆柱形凸起的大台阶上,上弹黃、下弹黃将磁忍压住;上内弹黃卡在上盖板的台阶 圆柱形凸起的小台阶上,下内弹黃卡在下盖板的台阶圆柱形凸起的小台阶上,上内弹黃、下 内弹黃与磁忍表面具有距离;上弹黃内圈轮廓面与上内弹黃外圈轮廓面之间有间隙,下弹 黃内圈轮廓面与下内弹黃外圈轮廓面之间有间隙。
[0006] 本发明上弹黃、上内弹黃、磁忍、下弹黃、下内弹黃构成阻尼弹黃质量系统,其中上 内弹黃、磁忍、下内弹黃构成主阻尼弹黃质量系统,上弹黃、磁忍、下弹黃构成辅助阻尼弹黃 质量系统,上内弹黃、下内弹黃的弹性系数相同,上弹黃、下弹黃的弹性系数相同,上内弹黃 的弹性系数大于上弹黃。
[0007] 本发明所述绕组线圈内壁呈齿槽状,绕组线圈内壁齿顶部与磁忍外圆壁之间具有 间隙。
[000引本发明外壳为圆筒,绕组线圈呈圆环状,磁忍为圆柱形,弹黃呈螺旋环状。
[0009]本发明所述磁忍的最大振幅不小于绕组线圈的厚度+1/2(磁忍厚度-绕组线圈厚 度),W保证磁忍在最大振幅时能整体穿出绕组线圈。
[0010] 本发明所述上弹黃、下弹黃的初始压缩量相同,该初始压缩量不小于磁忍的最大 振幅。
[0011] 本发明所述绕组线圈为两级,磁忍由四个永磁体和五个分布在永磁体之间W及磁 忍端面的导磁片组成,磁场构成N-S - - N-S磁极布置。
[0012] 本发明辅助阻尼弹黃质量系统在最大振幅时所储存的能量为整个复合阻尼弹黃 质量系统的80~90%。
[0013] 发射时的后座力使磁忍向下运动,通过绕组线圈时使绕组线圈发电,将部分机械 能转换为电能;后座力同时压缩下弹黃、下内弹黃,在弹黃中储能,当后座力撤去后,该复合 阻尼弹黃质量系统按照自身固有规律往复振荡,使磁忍磁场反复切割绕组线圈发电,陆续 将机械能转换为电能,直到振荡结束能量转换和消耗完毕,该复合阻尼弹黃质量系统的采 用提高了装置的由机到电的能量转换率,增加了电能量输出。
[0014] 本发明设计合理,简洁实用,安全可靠成本低。
【附图说明】
[0015] 图1是现有技术的结构示意图。
[0016] 图2是本发明实施例的结构示意图。
[0017] 图3是本发明实施例绕组线圈的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 如图2所示:本发明实施例振动式发电装置,包括上盖板1、外壳2、上弹黃3、上内弹 黃4、磁忍5、绕组线圈6、下弹黃7、下内弹黃8、下盖板9,外壳2与上盖板1、下盖板9连接固定, 绕组线圈6安装在外壳2内,上弹黃3、上内弹黃4、磁忍5、下弹黃7、下内弹黃8设置于绕组线 圈6内,其结构特点是:绕组线圈6由多级线圈组成,相邻线圈互相反向串联(绕制方向相反, 第一个线圈与第二个线圈绕制方向相反,若有的话第=个线圈与第二个线圈绕制方向相反 但与第一个线圈绕制方向相同,若有的话第四个线圈与第=个线圈绕制方向相反但与第二 个线圈绕制方向相同…),由上边第一个线圈头和下边最后一个线圈尾将绕组线圈6引出, 绕组线圈6内壁做成齿槽状(给孔内空气留通道,W减小振动时的阻尼),横截面如图3形状, 其齿顶部61与磁忍5外圆壁之间有用于滑动的间隙;磁忍5也由多个永磁体51及导磁片52组 成,永磁体51之间和端面设置有导磁片52,相邻永磁体51磁场极性互相反向串联,磁场由导 磁片52从磁忍5柱侧面导出,构成N-S - - N-S磁极布置,磁忍5圆柱外面套一薄壁圆筒固定 住永磁体51和导磁片52,圆筒外圆表面光滑利于磁忍5在绕组线圈6内滑动;上盖板1、下盖 板9中屯、部位皆设置有两级台阶(即大台阶和小台阶)圆柱形凸起,上弹黃3内圈卡在上盖板 1台阶圆柱形凸起的大台阶上,下弹黃7内圈卡在下盖板9台阶圆柱形凸起的大台阶上,上弹 黃3、下弹黃7皆预置一定的初始压缩量由上盖板1和下盖板9与外壳2连接后将磁忍5夹住; 上内弹黃4内圈卡在上盖板1台阶圆柱形凸起的小台阶上,下内弹黃8内圈卡在下盖板9台阶 圆柱形凸起的小台阶上,上内弹黃4、下内弹黃8内端面与磁忍5表面有一定距离处于自由状 态;上弹黃3内圈轮廓面与上内弹黃4外圈轮廓面有一定间隙,下弹黃7内圈轮廓面与下内弹 黃8外圈轮廓面有一定间隙,防止阻尼弹黃质量系统振荡时弹黃互相碰触,无外力作用时复 合阻尼弹黃质量系统处于平衡位置。
[0019] 本发明所述复合阻尼弹黃质量系统: (1)上弹黃3、上内弹黃4、磁忍5、下内弹黃8、下弹黃7构成的复合阻尼弹黃质量系统中, 上内弹黃4、磁忍5、下内弹黃8构成一种变异形式主阻尼弹黃质量系统,即磁忍5在不接触弹 黃的中间段处于弹射运动状态,主要起储存和释放机械能的作用;上弹黃3、下弹黃7构成辅 助阻尼弹黃质量系统,起使磁忍5定位并辅助储存和释放机械能的作用,静止状态下磁忍5 稳定在平衡位置。
[0020] (2)上内弹黃4、磁忍5、下内弹黃8构成的主阻尼弹黃质量系统中,在已确定的上盖 板1、下盖板9间的内空高度尺寸(受使用安装尺寸限制)和磁忍5质量m下,上内弹黃4、下内 弹黃8选择大K值,并同时考虑到上弹黃3、下弹黃7的影响,使得压缩上内弹黃4、下内弹黃8 到接近被压缩极限高度(弹黃储能达极限)时所需的力大于弹丸发射时的过载加速度a在磁 忍5质量m上激发的惯性力ma,使弹黃最大程度的储能,同时上内弹黃4、下内弹黃8自由高 度、内端面与磁忍5表面间的距离L的选择又能满足空间的限制,也即在限定空间下系统振 荡时要具有足够的振幅,此振幅也是磁忍5的振幅,它决定了磁忍5磁场与绕组线圈6交链的 程度,交链程度大,磁场及绕组线圈6的利用率就高。
[0021] 本实施例所述磁忍5的最大振幅不小于绕组线圈6的厚度(图2中的高度,下同)+1/ 2(磁忍5厚度-绕组线圈6厚度),即磁忍5的最大振幅能保证整个磁忍5穿出绕组线圈6,从而 使得磁忍5与绕组线圈6交链程度大,磁场及绕组线圈6利用率高。
[0022] (3)上弹黃3、磁忍5、下弹黃7构成的辅助阻尼弹黃质量系统中,选择