压电液压隔振器的能量回收特性分析与测试

阚君武¹徐海龙¹王淑云¹王鸿云¹李征²万杰²

1. 浙江师范大学精密机械研究所 2. 吉林大学机械科学与工程学院

摘要：为实现高性能的振动主动控制、振动能量回收以及基于能量回收的自供电半主动振动控制,提出一种压电液压隔振器.基于实际流体的可压缩性,建立了压电液压隔振器的能量回收系统模型并进行了模拟仿真分析,获得了相关要素对发电量的影响规律.结果表明,压电液压隔振器的发电能力随系统背压及液压缸振幅的增加而增加,且存在最佳压电振子直径、厚度以及直径-厚度比使发电量最大.采用Ф60×1.6 mm3单晶压电振子及Ф16×100mm3液压缸制作了试验样机,并以水为工作介质进行了不同频率、背压、激振器振幅条件下的试验测试.试验所获得的压电液压隔振器的最佳工作频率仅为6 Hz,可用于低频振动能量回收.在频率为6 Hz、激振器输入电压为9 V、背压为0.4 MPa时,发电量为2.42 mJ;当其他条件相同,背压为0.4 MPa时的发电量约为无背压时的20倍.

关键词：

隔振器; 压电液压; 能量回收;

基金资助：

国家自然科学基金资助项目（51075371,51175478）；浙江省自然科学基金资助项目（Y4110315,Y1110529）；