[实用新型]一种多功能摆式吸振器

说明书

技术领域

本实用新型属于振动控制技术领域，具体涉及一种吸振器。

技术背景

随着现代科学技术的快速发展，振动控制技术在工程领域内发挥着日益重要的作用。一方面各种生产加工工具的机械化和大型化，产生的振动响应越来越突出，例如汽轮机的振动、飞机的颤振、航天器的微振动、输电线的舞动、大桥的风动等。这些振动引起的结构零部件内部产生的交变应力是导致结构疲劳损伤的主要原因，并且长期工作在振动噪声环境中的人会感到疼痛、不适，工作效率降低，甚至危害到他们的身体健康。另一方面在精密加工、测量和探测等尖端科技领域中，人们对振动环境的要求也越来越苛刻，特别是现代的高精密雷达电子装备中，外界环境的微小振动将大大降低雷达的探测距离和精度，严重影响作战性能。

吸振技术作为主要的振动控制技术之一，具有安装简单、使用方便等特点，不需要对原有结构进行改变，长期受到人们的青睐，已经广泛应用到实际工程中，并逐渐发展出了被动式吸振器、主动式吸振器、自适应主动吸振器。传统的被动式吸振器，各项参数是相对固定的，当外激励的频率发生改变时，吸振器的减振效果会因为失谐而迅速变差。主动吸振器是在被动式吸振器的基础上引入作动器，根据主系统的反馈信号来实时调节作动器的输出力和吸振器对主系统的反作用，使吸振器的反作用力与主系统的加速度频率相等，相位相反。这类吸振器可控性高、减振效果好，但是耗能大、系统容易失稳等缺陷极大地限制了其在工程上的应用。自调谐式吸振器是通过调节自身的固有频率，使其去跟踪主系统的振动频率，充分发挥其吸振能力，进而抑制主系统的振动。这种吸振器在一定程度上解决了被动式吸振器吸振频带窄、减振效果差等缺点，同时相对于主动式吸振器又有耗能小、稳定性高的优点，但其减振效果受阻尼影响较大，因此在设计时应当尽量减小自调谐式吸振器的阻尼。为了进一步减小阻尼对减振效果的影响，提高自调谐式吸振器的性能，将主动力引入到自调谐式吸振器中，这样就是一种自适应主动共振吸振器，这种吸振器由于结合了主动式吸振器和自调谐式吸振器的优点将大大改善吸振器的减振效果。通常一旦吸振器设计定型之后，其使用工况也基本设定。若使用环境发生改变，或者对减振效果和能量消耗的需求发生变化，则需要重新设计和更换吸振器。

实用新型内容

本实用新型针对吸振器在不同振动工况的应用需要，设计一种多功能摆臂式吸振器。同时具有被动式吸振模式、自调谐式吸振模式、主动吸振模式和自适应主动共振吸振模式4种功能模式，可以根据实际的应用需要进行调整。

一种多功能摆式吸振器包括一对摆臂机构和安装基座1；每只摆臂机构包括摆臂导轨2和配重机构，配重机构能在摆臂导轨2上移动；一对摆臂导轨2的一端分别通过轴承3连接着回转轴4，且相对于回转轴4呈对称状态；回转轴4上设有两个以上的扭转弹簧5，回转轴4的两端通过支座6固定设于安装基座1上；使用时，通过安装基座1将所述摆式吸振器安装到减振对象上，使减振对象的振动转化为一对摆臂导轨2的摆动。

一种优化方案是：每条摆臂导轨2上沿长度方向设有齿条7；所述配重机构包括与齿条7配合的齿轮8、步进电机9、上滑块10和下配重滑块11，所述齿轮8设于步进电机9的输出轴上，所述齿轮8和齿条7配合形成滚动轴承；所述上滑块10为空心件，横跨在摆臂导轨2上，且与齿条7两侧的摆臂导轨2滑动配合，所述步进电机9固定设于上滑块10内；与上滑块10对应的下配重滑块11位于摆臂导轨2的底部，下配重滑块11的两端分别对应连接着上滑块10的两端。

在优化方案的基础上：所述摆臂导轨2的顶面上沿长度方向设有燕尾槽13，所述齿条7位于所述燕尾槽13的顶面；所述上滑块10的底部与摆臂导轨2的燕尾槽13配合。

在优化方案的基础上：所述步进电机9为带有刹车功能的步进电机，能够在异常断电的情况保持配重机构在摆臂导轨2上固定；步进电机9的输出端通过联轴器14连接着齿轮8。

在优化方案的基础上：所述上滑块10为空心的半圆柱状，且轴向的两端分别向延伸形成圆盘状；所述下配重滑块11为半圆柱状，下配重滑块11的两端配合连接着上滑块10的两端形成圆柱状。

另一优化的情况是：每条摆臂导轨2与安装基座1之间分别设置有一主动力作动器12，主动力作动器12一端与安装基座1进行活动连接，另一端与摆臂导轨2进行活动连接。

本实用新型的有益技术效果体现在下述几个方面：

本实用新型为一多功能摆式吸振器，同时具有被动式吸振模式、主动式吸振模式、自调谐吸振模式和自适应主动共振吸振模式多种功能模式，可以根据不同的应用场合选择不同的功能模式；