[实用新型]电流变液主动控制的液体调谐质量阻尼器

说明书

本实用新型涉及一种电流变液主动控制的液体调谐质量阻尼器(简称TLMD)。TLMD将质量块、弹簧、电流变液集合在一个装置内，通过电压变化控制电流变液粘度变化从而显现出不同阻尼特性。在机器人往复摆动时使用强电压控制产生凝固态的电流变液让TLMD停止工作，不影响机器人正常工作；在机器人即将行进至停止工位时，使用特定电压产生特定粘度的电流变液让TLMD工作，调谐机器人振动频率，减少机器人在急停过程中的振动。本实用新型可以达到减少机器人振动，提高其运动精度的目的。

技术领域

本实用新型涉及抗震减振领域、振动控制领域，尤其是涉及一种电流变液主动控制的液体调谐质量阻尼器。

背景技术

随着现代结构振动(风振与地震)控制技术飞速发展。调谐质量阻尼器(TunedMassDamper)被广泛应用于摩天大楼、大跨度桥梁、重要设备等的风振、地震和振动控制。

目前常规的调谐质量阻尼器(以下简称TMD)为质量块由钢索悬挂或弹簧竖向支撑并辅助以液体阻尼器构成，并且是一种随着结构振动一起运动的被动装置(跟随大楼摆动或跟随桥面竖直振动)。TMD的质量块重量的大小一般为被减振结构的1％，钢索长度或弹簧刚度由TMD质量块重量及被减振结构自然频率f决定，液体阻尼器提供一定的阻尼。作为不同的机械零部件，质量块、弹簧或钢索、液体阻尼器都是互相独立、单独可成系列产品的装置与设备。

在工业机器人领域，机器人的快速发展和全面应用对机器人的精度要求和振动控制要求越来越高。因为零部件繁多、体积结构巨大等原因，将土木工程领域的TMD直接应用到工业机器人上都是不合适的。尤其是TMD一直是一种被动装置，而工业机器人频繁运动过程中并不是所有振动都需要被控制，如果持续对机器人进行减振反而会增加机器人荷载。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对现有的土木工程领域调谐质量阻尼器体积大、零部件分散、被动运动的问题，研发了一种体积小、集成度高、可用电压变化进行主动控制的适用于机器人的液体调谐质量阻尼器，即电流变液主动控制的液体调谐质量阻尼器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电流变液主动控制的液体调谐质量阻尼器(Tuned Liquid Mass Damper，以下简称TLMD)，包括缸体、质量块、上堵头、下堵头、上导向轴、下导向轴、弹簧及导线，所述上堵头与下堵头分别设置在缸体的上下两端，所述质量块设置在缸体内，所述质量块上端连接上导向轴，所述上导向轴伸入上堵头内，所述质量块下端连接下导向轴，所述下导向轴伸入下堵头内，所述弹簧设置在下堵头与质量块下端之间，用于支撑质量块，所述质量块将缸体内部分成两个腔体，在质量块上下两端的腔体内填充有电流变液，所述质量块上开设有将上下两个腔体连通的通孔，在通孔内设置有小孔调节块，所述小孔调节块开设有轴向通透的小孔，所述电流变液可从小孔流经，所述导线从上堵头引入，并与上导向轴连接，导线外接电时，上导向轴、质量块、下导向轴整体带电，电流变液会因电压的作用粘度变化从而显现出不同阻尼特性。

进一步地，所述上堵头内设置有上直线导向轴承，所述下堵头内设置有下直线导向轴承，所述上导向轴穿入上直线导向轴承，所述下导向轴穿入下直线导向轴承。

进一步地，所述上导向轴、上直线导向轴承、下导向轴、下直线导向轴承均为精密加工的，表面非常光滑，所以所述质量块上下用导向轴与直线轴承进行极低摩擦的导向。

进一步地，所述上直线导向轴承、下直线导向轴承的外侧均为塑料外壳。塑料外壳用于质量块与缸体的绝缘。

进一步地，所述质量块底部开孔，内衬弹簧绝缘帽，所述下堵头上设置有绝缘板，所述弹簧位于弹簧绝缘帽与绝缘板之间。弹簧上下两端设置的弹簧绝缘帽与绝缘板用于质量块与缸体的绝缘。