[发明专利]可串联非对称齿距电磁式半主动吸振器

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种减振装置。 

背景技术

有害振动不仅影响设备寿命，还降低仪器仪表的测量精度，同时影响操作人员的正常工作，为了抑制有害振动，人们开展了大量研究。在振动控制工程领域中，常用动力吸振器对被控对象的振动进行抑制。动力吸振器的工作原理是在被控对象上附加一个具有质量和刚度的结构，通过该附加结构的振动实现被控主振系振动能量的转移，从而达到吸振的目的。对于通常可简化为单自由度质量弹簧系统的动力吸振器而言，当吸振器的固有频率与目标频率一致时，吸振器发生共振，能够最大程度上转移被控对象的振动能量。 

被动的动力吸振器是质量和刚度参数固定的机械结构，其固有频率不可调节，因而只能控制单一频率的振动，适用范围很窄。为了对变工况运行的被控对象进行振动控制，出现了很多固有频率可调的半主动吸振器，也称为自调谐吸振器，大部分半主动吸振器通过改变刚度来改变其固有频率。中国专利CN102364156A和ZL201010209160.9提出的封闭结构线圈内置式半主动吸振器就是一种这样的电磁式半主动吸振器，其原理就是通过调节励磁线圈电流改变电磁刚度，进而达到调节吸振器固有频率的目的。但上述专利主要有三点不足：第一，因为吸振器与被控对象的质量比只有满足某一特点范围时，吸振效果才明显。所以该研究和大多数其他相关研究一样，只能适用于特定质量范围的被控对象，当针对不同质量的被控主振系时，需要重新设计制造吸振器；第二，电磁式吸振器中“电磁弹簧”的力——位移特性与齿圈结构的尺寸有很大关系，现有的电磁式吸振器其齿圈结构尺寸采用的都是0.5的齿宽比，经发明者研究发现这种齿宽比对吸振器的性能发挥是不利的；第三，缺少执行器故障保护措施。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种固有频率可随励磁电流连续变化、吸振质量可 通过结构串联进行调节的可串联非对称齿距电磁式半主动吸振器。 

本发明的目的是这样实现的： 

本发明可串联非对称齿距电磁式半主动吸振器，包括吸振器单元，所述的吸振器单元包括上端盖、下端盖、定子套筒，定子套筒分别与上端盖和下端盖相连从而构成框架，框架里安装动子，动子中间穿过动子轴，动子轴上端位于上端盖之上，动子轴下端位于下端盖处，动子轴与动子过盈配合，动子中部外表面设置环形槽，环形槽里安装有励磁线圈，定子套筒上开有孔，引线连接励磁线圈并从孔中穿出。 

本发明还可以包括： 

1、动子与上端盖之间安装有第一机械弹簧，动子与下端盖之间安装有第二机械弹簧。 

2、所述的动子轴上在与上端盖配合的地方加工有键槽，上端盖上在与动子轴配合的地方加工有键，键槽与键配合，使动子轴只能相对端盖轴向位移。 

3、包括两个或两个以上的吸振器单元，动子轴上端为带外螺纹的凸起，动子轴下端为带内螺纹的凹槽，吸振器单元之间以上下排列的方式串联，相邻两个吸振器单元之间通过各自的凸起和凹槽相连。 

4、所述的定子套筒内表面、动子外表面均加工有环形齿圈，齿圈的齿宽、齿距和齿数相等。 

5、所述的齿圈的齿宽比为0.2。 

6、所述的定子套筒和动子之间存在气隙。 

7、上端盖上设置制动孔。 

本发明的优势在于：本发明针对以往的不足，提供一种能够振动不同被控对象的质量实现多个吸振器串联功能的吸振器。 

（1）多个同样的该型吸振器可通过端盖与动子轴的分别刚性连接实现上下串联，串联后的多个吸振器可概括为一个具有更大吸振质量的吸振器，从而可以通过改变吸振器的串联个数来改变吸振质量，以使其适用于各种质量的被控对象。 

（2）齿宽比更加合理，齿宽比对吸振器性能的影响非常大，0.2的齿宽比能使吸振器的工作频率带宽和电磁刚度的线性度达到最好，传统电磁式吸振器 的齿宽比采用的是0.5，这对吸振器的性能是不利的。 

（3）上端盖加工有制动孔，当遇到被控对象等吸振器不能控制的情况时，为避免吸振器因动子的剧烈撞击而损害，可通过制动孔使用长螺栓将动子锁死。 

附图说明

图1为本发明的结构示意图； 

图2为两个吸振器单元串联结构示意图； 

图3为吸振器制动原理图； 

图4为齿宽比对吸振器性能影响图。 

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：