[发明专利]一种半主动可控刚度非线性电磁隔振器

说明书

本发明涉及机械振动控制领域。目的是提供一种电控的半主动式非线性电磁隔振器，其具有控制力大、非线性刚度可电控及阻尼可控的特点。技术方案是：一种半主动可控刚度非线性电磁隔振器，包括外部固定装置、内部振动装置和控制电路；其特征在于：所述外部固定装置包括由上到下依次对接的上端盖、铁磁体外罩、下端盖，还包括由上到下依次安装在铁磁体外罩内的第一环形永磁体、线圈缠绕轴、第二环形永磁体以及缠绕在线圈缠绕轴上的线圈；所述内部振动装置包括由上到下依次连接的第一柔性弹簧、双头螺柱、第二柔性弹簧，双头螺柱穿过第一环形永磁体、线圈缠绕轴、第二环形永磁体的内孔；还包括固定在双通螺柱中部的第三环形永磁体。

技术领域

本发明涉及机械振动控制领域，具体是一种半主动可控刚度非线性电磁隔振器。

背景技术

在机械工程、航天航空、船舶工程、人居工程及多种高精尖技术领域，结构的振动始终影响着主体对象的精度、可靠性、寿命及安全性。因此，有关结构振动控制的研究及相关减振装置的研发一直是该领域的研究热点问题。

非线性隔振器中的软弹簧可在一定程度上降低最大响应频率，从而在一定程度上拓宽隔振带宽，提高隔振效率，使得由弹簧间的相互组合构成的非线性隔振器受到广泛的关注。另一方面，永磁体间的作用力是一种强非线性力，并且可以在一定范围内受控可调。因此，合理的设计永磁体与软弹簧的组合结构形式，可以显著可提高隔振器的可控性、隔振带宽和隔振效果，极大提高非线性隔振器的应用环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种电控的半主动式非线性电磁隔振器，其具有控制力大、非线性刚度可电控及阻尼可控的特点。

本发明提供的技术方案是：

一种半主动可控刚度非线性电磁隔振器，包括外部固定装置、内部振动装置和控制电路；其特征在于：所述外部固定装置包括由上到下依次对接的上端盖、铁磁体外罩、下端盖，还包括由上到下依次安装在铁磁体外罩内的第一环形永磁体、线圈缠绕轴、第二环形永磁体以及缠绕在线圈缠绕轴上的线圈；所述内部振动装置包括由上到下依次连接的第一柔性弹簧、双头螺柱、第二柔性弹簧，双头螺柱穿过第一环形永磁体、线圈缠绕轴、第二环形永磁体的内孔；还包括固定在双头螺柱中部的第三环形永磁体。

所述外部固定装置中：所述上端盖通过螺钉与铁磁体外罩固定，上端盖的顶部均匀开设有若干凹槽；所述下端盖通过螺钉与铁磁体外罩固定，下端盖的底部均匀开设有若干凹槽；所述第一环形永磁体的上端抵在上端盖的底面，第一环形永磁体的下端抵在线圈缠绕轴的上端；所述第一环形永磁体内圈为S极，外圈为N极；所述第二环形永磁体的下端抵在下端盖的顶面，第二环形永磁体的上端抵在线圈缠绕轴的底端；所述第二环形永磁体厚度与第一环形永磁体厚度相同；所述第二环形永磁体内圈为S极，外圈为N极；所述第一环形永磁体、第二环形永磁体、线圈缠绕轴的内径相同，外径也相同，且外径均与铁磁体外罩的内径相适应；所述线圈沿一个方向缠绕；所述线圈的两端连接控制电路构成闭合回路。

所述内部振动装置中：所述第三环形永磁体的外径小于第一环形永磁体、第二环形永磁体、线圈缠绕轴的内径；第三环形永磁体外圈的磁性与第一环形永磁体、第二环形永磁体内圈的磁性相反；所述第一柔性弹簧具有多个向外均匀发散的分支，每个分支的外端固定在上端盖的凹槽处，通过螺钉固定，内端通过螺母与双头螺柱的上端固定；所述第二柔性弹簧具有多个向外均匀发散的分支，每个分支的外端固定在下端盖的凹槽处，通过螺钉固定，内端通过螺母与双头螺柱的下端固定；所述第三环形永磁体通过第一固定垫片和第二固定垫片固定；所述第一固定垫片和第二固定垫片外径大于第三环形永磁体的内径。