[发明专利]一种电磁弹簧智能减振器

说明书

本发明公开了一种电磁弹簧智能减振器，包括减振器本体和减振器控制单元；减振器本体包括圆筒，圆筒内部活动连接有贯穿所述圆筒上下端的连杆，所述连杆上固定有移动永磁铁，移动永磁铁随着所述连杆移动而在所述圆筒内上下移动；圆筒内顶端固定有第一固定永磁铁，圆筒内底端固定有第二固定永磁铁；所述圆筒筒壁上缠绕有线圈；所述减振器控制单元包括感知模块、控制模块和执行模块。本发明的电磁弹簧的减振器具有结构简单、体积小、成本低、安装方便等特点，另外该装置还具备自主调节自身频率以适应多种工况的智能减振功能，可以在较宽的频带上达到最优的技术指标功能，且适应能力强，在不改变结构的条件下，可以对不同方向的振动进行减振控制。

技术领域

本发明涉及一种减振器，具体涉及一种电磁弹簧智能减振器。

背景技术

振动控制一直是工程中的热点话题，人们尝试过多种办法消除或减弱工程中的干扰振动。从人们意识到振动问题到现在，减振方式经历了数次革命性升级。按照是否有外界能源输入可以将振动控制分为被动式、半主动式、主动式和混合式四大类，其中被动式控制是最早出现的控制方法，可以追溯到1902年Frahm发明并成功应用于大型邮轮上的吸振器。随着科技进步和人们生活需求的提高，参数可调式减振器成为大多数学者研究的焦点。参数可调一般是指刚度可调、质量可调及阻尼可调三种形式。刚度可调包括悬臂梁结构、摆杆式结构、电磁式结构，如李化设计了基于电磁驱动的悬臂梁式吸振器，通过改变梁的有效长度方法改变吸振器的固有频率；赵国迁提出了倒立式单摆动力吸振器，通过改变单摆的有效长度方法改变吸振器的固有频率；孙志卓设计了基于电磁力的电磁式动力吸振器。质量调节有改变液体的体积、增加质量块等方法。阻尼调节有很多是新型材料应用，如磁流变材料、电流变材料、记忆合金、压电材料等，典型的有孙洪鑫进行了磁流变式调谐液柱阻尼器振动控制理论与试验研究；李斌等人设计了电涡流耗能动力吸振器并进行了试验研究。国外学者也对减振机构进行了大量的研究，Bonello等用压电材料使悬臂梁变形，设计出了一种智能机减振装置；Davis提出了一种依靠陶瓷压电元件改变减振器刚度的固态压电减振器；Williams等应用镍钛记忆合金材料设计了一种靠温度智能调节的智能减振器；Facey等设计了一种可控阻尼力的新型磁流变体减振器；Liu等提出了通过在线调整电磁体的电流来改变刚度的智能减振装置。

目前提出的减振器结构有很多种，但都存在一定的弊端，比如改变刚度的方法大多数采用步进电机带动丝杠作为作动器，丝杠在振动中会有磨损，造成精度下降，且具有一定的延迟性；而电磁式动力吸振器结构过于复杂，难以控制；通过改变液体的体积改变质量的方法结构复杂，有很多辅助装置，安装不便；智能材料制作的减振器成本高，价格昂贵，不适于推广。除此之外，在目前所查到的文献中，并没有减振器具备自主调节自身固有频率适应当前工况的智能减振功能，而这样的减振器适应多种场合，通过自我调整参数达到最好减振效果，在性能和经济性上都具有较大的优势。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种电磁弹簧智能减振器，该智能减振器结构简单，减振效果好，具备在较宽的频率区间均有最优的减振性能。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种电磁弹簧智能减振器,包括减振器本体和减振器控制单元；

所述减振器本体包括圆筒，圆筒内部活动连接有贯穿所述圆筒上下端的连杆，所述连杆上固定有移动永磁铁，所述移动永磁铁随着所述连杆移动而在所述圆筒内上下移动；所述圆筒内顶端固定有第一固定永磁铁，所述圆筒内底端固定有第二固定永磁铁，所述第一固定永磁铁和所述第二固定永磁铁的磁极方向相同，所述第一固定永磁铁和所述第二固定永磁铁的磁极方向均与所述移动永磁铁的磁极方向相反；所述圆筒筒壁上缠绕有线圈，所述线圈的缠绕位置与所述移动永磁铁在所述圆筒内的移动范围相对应；