自适应变阻尼涡激振动能量转化装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110410261A(43)申请公布日2019.11.05(21)申请号201910661757.8(22)申请日2019.07.22(71)申请人江苏科技大学地址212003江苏省镇江市京口区梦溪路2号申请人江苏科技大学海洋装备研究院(72)发明人沈中祥许星宇尹群杨国德姚潇石天赐(74)专利代理机构北京一格知识产权代理事务所(普通合伙)11316代理人滑春生(51)Int.Cl.F03B13/12(2006.01)F03G7/08(2006.01)F16F9/53(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图6页(54)发明名称自适应变阻尼涡激振动能量转化装置(57)摘要本发明提供了一种自适应变阻尼涡激振动能量转化装置，磁流变液阻尼器包括阻尼器活塞杆，设置在外缸壁内，且外缸壁内部充满磁流变液，外缸壁外刚性连接外包管，外包管中内部分布阻尼线圈，外缸壁内夹有多层阻磁隔层，振子系统位于流线型支撑杆下方，横向布置在垂直水流流向上，振子系统上方通过阻尼器活塞杆和磁流变液阻尼器连接。本发明提供一自适应变阻尼涡激振动能量转化装置可以调整结构物自身振动频率达到供电最大化的装置。本装置应用于海工构筑物上，可将涡激振动的动能转化为电能供给平台的负载，且能通过阻尼器调整结构物的振动频率，当接近涡激振动时尾涡泄放的频率，实现能量收集的最大化。CN110410261ACN110410261A权利要求书1/2页1.一种自适应变阻尼涡激振动能量转化装置，包括振子系统（1）和阻尼系统（2），其特征在于：所述阻尼系统（2）包括磁流变液阻尼器（2-7），所述磁流变液阻尼器（2-7）包括阻尼器活塞杆（2-1），阻尼器活塞盘（2-2）包住阻尼器活塞杆（2-1），并设置在外缸壁（2-3）内，且外缸壁（2-3）内部充满磁流变液，所述外缸壁（2-3）和阻尼器活塞盘（2-2）之间形成的空间为阻尼通道（2-7-1），所述外缸壁（2-3）中，上下部分留有一定的空档，所述外缸壁（2-3）外刚性连接外包管（2-4），所述外包管（2-4）中分布阻尼线圈（2-5），所述外缸壁（2-3）内夹有多层阻磁隔层（2-6），所述的振子系统（1）位于流线型支撑杆（1-2）下方，横向布置在垂直水流流向上，所述的振子系统（1）上方通过阻尼器活塞杆（2-1）和磁流变液阻尼器（2-7）连接。2.如权利要求1所述的自适应变阻尼涡激振动能量转化装置，其特征在于：所述振子系统（1）包括多个振子（1-1）和流线型支撑杆（1-2），所述的多个振子（1-1）平行设置在一个封闭的固定框内，每个所述振子（1-1）横向布置在垂直水流流向上，所述流行型撑杆（1-2）刚性垂直于振子（1-1）并穿过固定板（1-3），所述的固定板（1-3）平行于振子（1-1），所述固定板（1-3）和上部固定框通过立柱连接，所述振子（1-1）为圆柱型。3.如权利要求1所述的自适应变阻尼涡激振动能量转化装置，其特征在于：所述阻尼器活塞盘（2-2）设有延伸部分内通道活塞盘（2-2-1），所述的内通道活塞盘（2-2-1）将阻尼通道（2-7-1）完全分隔开。4.如权利要求1所述的自适应变阻尼涡激振动能量转化装置，其特征在于：所述振子系统（1）通过一定密度地阵列组合，第一级振子列为上游振子，第二级振子列为下游振子。5.如权利要求1所述的自适应变阻尼涡激振动能量转化装置，其特征在于：所述的阻尼系统（2）还包括直线弹簧（2-9），所述直线弹簧（2-9）包括滑杆（2-9-1）、套筒（2-9-2）和弹簧（2-9-3），所述滑杆（2-9-1）嵌入套筒（2-9-2）中并能在所述套筒（2-9-2）中上下活塞式运动，所述弹簧（2-9-3）两端分别与所述套筒（2-9-2）的根部、滑杆（2-9-1）的上端刚性连接，所述滑杆（2-9-1）上端与阻尼器活塞杆（2-1）的横梁（2-1-1）刚性连接，所述套筒（2-9-2）下端与所述外包管（2-4）刚性连接。6.如权利要求5所述的自适应变阻尼涡激振动能量转化装置，其特征在于：所述弹簧（2-9-3）按每60°的角度阵列分布在外包管（2-4）上方.。7.如权利要求1所述的自适应变阻尼涡激振动能量转化装置，其特征在于：还包括端盖（2-8），所述端盖（2-8）将外缸壁（2-3）上下两端完全封闭，且与外缸壁（2-3）刚性连接。8.如权利要求1-7任一权利要求所述的自适应变阻尼涡激振动能量转化装置，其特征在于：还包括基座（3），所述基座（3）包括一级基座（3-1）、二级基座（3-2）、轴承（3-7），方位电机（3-3）、方位电机齿轮（3-4）、调节齿轮（3-5）、流体传感器（3-6），所述一级基座（（3-1））用于和大型海工结构刚性连接，二级基座（3-2）通过轴承（3-