一种水闸启闭设施MSMA-压电复合减震装置

一种水闸启闭设施msma
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压电复合减震装置
技术领域
1.本实用新型涉及水利工程抗震技术领域，特别涉及一种水闸启闭设施msma
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压电复合减震装置。


背景技术：

2.msma为magnetic shape memory alloy的缩写，中文名称为磁控形状记忆合金，近几年来，电磁驱动材料—磁控形状记忆合金悄然兴起，并因其突出的磁致应变性能受到广泛关注，磁性形状记忆合金的优势就在于它兼具铁磁性和热弹性马氏体相变，并且结合了形状记忆合金应变大和磁致伸缩材料响应快的优点。其利用磁场对合金中不利取向马氏体变体的zeeman静磁力，促使有利取向的马氏体变体长大并吞并不利取向的变体，从而产生宏观变形，当磁场强度减小或撤去时孪晶界又回到初始位置。
3.在引汉济渭工程中，由于水闸数量多、规模大、服役环境复杂、关键技术难度大，尤其是在强震、水流、环境激励等多种随机因素耦合作用下将产生复杂的动力响应，对水工结构的安全运行构成严重威胁，水闸及附属的泄水设施如果遭受地震破坏，将会导致库水位上升，进而威胁大坝的安全。
4.因此，将msma用于水闸的减震，来提供一种水闸启闭设施msma
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压电复合减震装置解决上述问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种水闸启闭设施msma
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压电复合减震装置。
6.本实用新型的技术方案是：
7.包括：
8.筒体，筒体的两端密封设置；
9.光伏组件，设置在筒体的外表面；
10.驱动组件，沿筒体长度方向设置在筒体内，驱动组件选用的材料为磁控形状记忆合金，驱动组件的两端均连接有传动件，其中一传动件背离驱动组件的一端与筒体密封端连接，另一传动件背离驱动组件的一端与筒体内壁之间设置有缓冲结构i；
11.线圈，绕驱动组件设置在筒体的内壁上；
12.还包括控制系统和震动信号传感器，控制系统和用于检测水闸结构的启闭设施的位移以及加速度的震动信号传感器、光伏组件、线圈电连接。
13.优选地，控制系统包括输出终端，输出终端为计算机。
14.优选地，控制系统还包括整流稳压模块，整流稳压模块和计算机电连接，整流稳压模块用于调节线圈的电流或者电压值。
15.优选地，线圈选用压电材料，压电材料为压电堆或者压电陶瓷。
16.优选地，筒体的两端连接在闸门的启闭设施上。
17.优选地，缓冲结构i包括多个连续设置的摩擦片，多个摩擦片绕传动件中心均布设置在筒体的内壁上。
18.优选地，筒体的中间截面尺寸大于两端的截面尺寸。
19.优选地，减震信号传感器为位移传感器及加速度传感器，位移传感器及加速度传感器设置在筒体的端部。
20.优选地，还包括设置在驱动组件的四周筒体内壁之间的缓冲结构ii，缓冲结构ii为弹性绳索，弹性绳索一端和驱动组件连接，弹性绳索的另一端与筒体的内壁连接。
21.优选地，光伏组件包括从内到外依次包裹在筒体外壁上的电路板、pvc面板、芯片、太阳能面板，光伏组件内设有至少一根引线，引线穿过引线通道，连接筒体内部设置的蓄电池，蓄电池和控制系统、震动信号传感器、线圈电连接。
22.与现有技术相比，本实用新型提供的一种水闸启闭设施msma
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压电复合减震装置，其有益效果是：
23.1、本实用新型结构简单，使用方便。
24.2、本实用新型通过改变线圈的电流或者电压，来改变调整磁场大小，从而调整由磁控形状记忆合金制成的驱动组件恢复形状从而吸收减震能量，同时，通过摩阻片将驱动组件产生的驱动力进行缓冲，从而使得作用在水闸结构的启闭设施上的震动力得到吸收，实现启闭设施的减震抗震，进而保证了水闸启闭设施的安全可靠性，且能充分利用光对本装置能进行供电，减少线路连接，延长使用寿命，保障运行安全，本装置的结构简单，实用性强，值得推广。
附图说明
25.图1为本实用新型主视方向的剖视图；
26.图2为本实用新型的控制框图。
具体实施方式
27.下面结合附图1到附图2，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
28.实施例1
29.如图1所示，本实用新型提供的一种水闸启闭设施msma
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压电复合减震装置，包括：筒体1，所述筒体1的两端密封设置；光伏组件11，设置在筒体1的外表面；驱动组件5，沿筒体1长度方向设置在筒体1内，所述驱动组件5选用的材料为磁控形状记忆合金，所述驱动组件5的两端均连接有传动件4，其中一传动件4背离驱动组件5的一端与筒体1密封端连接，另一传动件4背离驱动组件5的一端与筒体1内壁之间设置有缓冲结构i；线圈6，绕驱动组件5设置在筒体1的内壁上；还包括控制系统和震动信号传感器8，所述控制系统和用于检测水闸结构的启闭设施的位移以及加速度的震动信号传感器8、光伏组件11、线圈6电连接。
30.其中，控制系统包括输出终端2，所述输出终端为计算机。
31.其中，所述筒体1的两端连接在闸门的启闭设施上。
32.其中，光伏组件11包括从内到外依次包裹在筒体1外壁上的电路板、pvc面板、芯片、太阳能面板，所述光伏组件11内设有至少一根引线，引线穿过引线通道，连接筒体1内部
设置的蓄电池，所述蓄电池和控制系统、震动信号传感器8、线圈6电连接。
33.实施例2
34.在实施例1的基础上控制系统还包括整流稳压模块3，整流稳压模块3和计算机电连接，整流稳压模块3用于调节线圈6的电流或者电压值。
35.其中，所述线圈6选用压电材料，压电材料为压电堆或者压电陶瓷。
36.其中，所述筒体1通过冷连接固定在闸门的启闭设施上。
37.实施例3
38.在实施例1的基础上，缓冲结构i包括多个连续设置的摩擦片7，多个摩擦片7绕传动件4中心均布设置在筒体1的内壁上，通过摩阻片将驱动组件产生的驱动力进行缓冲减震，进而使的作用在水闸结构的启闭设施上的作用力减弱，从而实现启闭设施的减震抗震。
39.其中，所述筒体的中间截面尺寸大于两端的截面尺寸。
40.其中，所述减震信号传感器8为位移传感器及加速度传感器，所述位移传感器及加速度传感器设置在筒体1的端部。
41.实施例4
42.在实施例1的基础上，还包括设置在驱动组件5的四周筒体1内壁之间的缓冲结构ii，所述缓冲结构ii为弹性绳索，所述弹性绳索一端和驱动组件5连接，弹性绳索的另一端与筒体1的内壁连接。
43.工作原理
44.本实用新型使用时，如图1所示，光伏组件11采集光能转化为电能存储到蓄电池内，蓄电池给控制系统供电，当发生震动水闸结构的启闭设施上的振动力传到本装置的筒体1上，然后经筒体1传输到本装置的驱动组件5上，由于驱动组件5选用的材料为磁控形状记忆合金，在其受到震动时会发生形变，即磁控形状记忆合金收缩或者伸长，这时连接在驱动组件5上连接的传动杆4移动，由于传动杆4和摩擦片7接触，从而使得减缓传动杆运动，这时减震信号传感器监测到水闸结构的启闭设施的位移以及加速度数据时，并将加速度，位移数据发送给控制系统的计算机，计算机根据监测数据通过调整电压调节电路或者电流调节电路3，来调整线圈6中的电流或者电压，从而使驱动组件5在通电后作出变形动作回复到原来的形状，来实现对启闭设施的减震。
45.其中，减震信号传感器能将监测的信息传输给计算机，通过计算机便于实时查看监测及抗震结果。
46.综上所述，与现有技术相比，本实用新型的一种水闸启闭设施msma
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压电复合减震装置，通过改变线圈的电流或者电压，来改变调整磁场大小，从而调整由磁控形状记忆合金制成的驱动组件恢复形状从而吸收减震能量，同时，通过摩阻片将驱动组件产生的驱动力进行缓冲，从而使得作用在水闸结构的启闭设施上的震动力得到吸收，实现启闭设施的减震抗震，进而保证了水闸启闭设施的安全可靠性，且能充分利用光对本装置能进行供电，减少线路连接，延长使用寿命，保障运行安全，本装置的结构简单，实用性强，值得推广。
47.以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。