[实用新型]变刚度全主动动力吸振器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于机械、电器设备减振和噪声控制的装置。

背景技术

在以往的机械和电器设备中，经常出现由于设备的振动致使机械和电器设备过早损坏或对环境造成噪声污染的情况。

作为一种减振手段，现有的吸振器技术已经发展成为包括主动控制式吸振器、被动控制式吸振器和半主动控制式吸振器在内的减振技术。被动控制式吸振器完全没有调节能力，有一定的局限性，只适合窄带振动控制，在激振频率偏离吸振器固有频率时，传统的被动式吸振器减振效果会出现减小甚至恶化的情况。主动控制的减振效果优于被动控制，可以进行主动调节，适合宽带控制。但主动控制属于力控制，需要提供控制力的能源，造价较高，技术实现复杂。通过传统的主动控制减振时，激励频率离吸振器固有频率越远，需要的主动力就越大，所需提供的能量也就越大。半主动控制式吸振器属于参数控制，它依赖于结构的传递特性和动载荷的信息，实时改变结构的参数来减小结构的振动。改变半主动控制式吸振器固有频率是半主动控制中的一种常用方法，但即使半主动控制式吸振器的固有频率精确跟踪了激振频率，即保持半主动控制式吸振器固有频率与激振频率相同，减振效果也会随着减振对象的固有频率与激振频率偏离量的增加而减小，不易实现在宽频段内都达到好的减振效果。

申请号96107066.8的实用新型专利中提到的吸振装置就是采用被动控制式吸振器的原理设计的。由于减振带宽较窄，只有采用增大阻尼或减振器重物质量以及采用多个减振重物的方式来解决，但增大阻尼是减振效果减小；增加减振器重物质量以及采用多个减振重物的方式使结构笨重。同时，这样的方式对减振带宽的增加非常有限，一般仅几赫兹。申请号02131043.2的实用新型专利中提到了一种主动式磁流变也阻尼式吸振器及安装方法，能够使用直线电机、金属弹簧和磁流变液阻尼器来主动改变系统控制力和阻尼等参数来达到“最佳调谐”的目的，但是这种控制方法复杂，因为需要推动直线电动机，会消耗较多的能量，并且根据吸振器原理，改变这些参数对吸振器的特性影响不太显著。申请号为94246820.1的实用新型专利提到了一种带有主动控制式吸振器的组合式减振装置是采用在被动吸振器上增加了主动控制的力，但是由于吸振器的固有频率不可变，当激励频率偏离吸振器固有频率越远时，需要的主动力就越大，所需要的能量也就越大，同时稳定性也相应变差。此外，申请号200520076452.4的实用新型专利中提到的磁流变弹性体移频式吸振器是采用半主动控制的原理设计的，由于激振频率很可能偏离减振对象的固有频率较远，因此其吸振效果有限。

实用新型内容

为了解决被动控制式吸振器控制带宽过窄，主动控制式吸振器所需控制能量过多以及半主动控制式吸振器吸振效果不足的缺点，本实用新型设计了一种结合半主动控制和主动控制技术优点的全主动变刚度动力吸振器，达到了在很宽的频率范围内用较小的能量取得最佳吸振效果的目的。

具体地结构设计方案如下：

变刚度全主动动力吸振器，包括执行部件、控制部件和传感器，所述执行部件包括基架2，基架2顶面设有一对基座6，基座6上通过轴承24设有一侧开口的环状导杆4，环状导杆4的开口端位于基座6内，开口端为T字状，开口端之间由联轴器26连接，T字状开口端两侧分别连接着磁流变弹性体5，磁流变弹性体5外侧连接着外圈导磁环25，外圈导磁环25位于基座上，环状导杆4连接着动质量块，动质量块下部设有动力机构；

所述动质量块包括环状导杆4和绕设在环状导杆4上的励磁线圈21；

所述动力机构连接着用于提供主动力的与动质量块相连的部件17，相对应基架连接着用于提供主动力的与减振对象相连的部件18。

所述联轴器材料为隔磁材料。

所述动质量块下部连接的用于提供主动力的与动质量块相连的部件17为一侧电容极板，相对应基架连接着用于提供主动力的与减振对象相连的部件18为另一侧电容极板。

所述动质量块下部连接的用于提供主动力的与动质量块相连的部件17为通电线圈，相对应基架连接着用于提供主动力的与减振对象相连的部件18为减振通电线圈。

其中环状导杆4、磁流变弹性体5和外圈导磁环25组成一个闭合的导磁回路，磁流变弹性体5连接着环状导杆4和外圈导磁环25，磁场方向沿环状磁流变弹性体的径向。

上述提供主动力环节的替代结构一，其特征在于它是由安装在吸振器动质量块和减振对象间上的通电线圈组成的。通过通电线圈产生的磁场的相互作用就可以实现提供主动力。