[发明专利]一种基于磁流变胶泥与金属橡胶复合的主动式隔振器

说明书

本发明公开了一种以磁流变胶泥作为工作部件，并以金属橡胶作为补偿的自适应隔振装置。该自适应隔振器有补偿装置、阻尼缓冲装置、电磁发生装置、加速度传感器、以及隔振器控制装置组成。本装置安置的加速度传感器采集发动机的振动信息，并将采集到的信号传递给控制器，控制器通过对加速度传感器采集到的信号进行处理以控制电磁发生装置中电磁线圈流通电流的大小，进而改变磁场的强弱，最终达到改变磁流变胶泥刚度的变化，达到隔振的效果。本发明方案解决了以往隔振器的获得较大磁场强度难的问题，结构简单，安装方便，有较强的互换性，工作频率带宽广等优点。

技术领域

本发明涉及振动缓冲、金属橡胶、磁流变弹性体等领域，具体为一种基于磁流变胶泥与金属橡胶复合的主动式隔振器，应用于各种军民用车辆的发动机、航空、航天及各种船舶发动机的主动隔振、混合式隔振与振动噪声控制。

背景技术

机械动力系统在正常工作过程中，会伴随着激烈、变频的高频激励，这种激励将会直接传递给基体造成剧烈的振动，对其机械结构造成一定的损坏。对于车辆发动机产生的振动不仅会对车辆架体、发动机本身产生一定损坏，而且还会严重影响乘客的舒适性。因此为了减小甚至消除这种激励振动，都会在基体与动力装置之间安装减振装置。理想的减振装置对于动力系统产生的高频、低频振动都有良好的隔振效果。

然而，现有的隔振装置大多为被动式的隔振装置，这种被动式的隔振装置结构简单，容易实现，但是其刚度和阻尼不可调节，这也就意味着被动式的隔振器工作带频小，隔振效果差，远不能满足目前冲击振动控制的需要。所以一种刚度可调、工作带频宽的隔振器就显得非常的迫切，然而现有的主动式隔振器中多为电磁主动器与被动隔振器并联，这类隔振器虽然刚度可调，隔振效果明显，但系统参数无法随时间和激励变化自适应调节。而采用磁流变弹性体的隔振器由于磁流变弹性体的磁致效应以及磁场在弹性体的磁场损失比较大，效率比较低，隔振器的整体功率较大。并且现有的磁流变隔振器或磁流变弹性体隔振器补偿结构大多采用橡胶主簧，这种结构的互换性极低，使得整体的隔振器寿命较低。因此开发一种可靠性高、性能高、节能、寿命高的隔振器尤为重要。

发明内容

为弥补和解决现有被动式隔振器工作带频窄，隔振效果不佳，主动式磁流变弹性体隔振器可调刚度小、磁场利用率低、隔振器的功耗大的问题，本发明提出了一种以磁流变胶泥为工作介质、与金属橡胶复合的主动隔振器，实现低频与高频振动、系统参数可以随时间和激励变化自适应调节的主动振动噪声控制。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种基于磁流变胶泥与金属橡胶复合的主动式隔振器，包括上缸盖、外缸筒、下缸盖及压缩杆，所述外缸筒底端通过螺纹结构安装下缸盖，所述下缸盖中心通过螺纹结构安装磁芯，所述磁芯外壁开有上下两个线圈凹槽，所述线圈凹槽内缠绕有电磁线圈，所述磁芯内设有线圈引线孔，位于下方的电磁线圈外装有阻磁套环，位于上方的电磁线圈外装有引磁套环，所述外缸筒内壁和磁芯之间安装磁流变胶泥件；所述压缩杆包括杆座和中间为阶梯状态的杆体，所述外缸筒内壁设有内隔板，所述压缩杆的杆体下部穿过内隔板的中孔后伸出，位于压缩杆的杆座和内隔板之间安装下金属橡胶，所述压缩杆的杆座底面为圆环状、并正好位于磁流变胶泥件上；所述压缩杆的杆体上部通过螺纹结构安装上缸盖，所述上缸盖位于压缩杆的杆体中部台阶处，所述上缸盖与外缸筒的内隔板之间安装上金属橡胶，所述上缸盖与外缸筒之前设有防尘圈，所述上缸盖表面安装加速度传感器；所述压缩杆中心开有引线孔，所述电磁线圈通过引线与控制器连接。

使用时，例如将隔振器安装于发动机四角，隔振器通过其下缸盖的安装孔安装于机架上。工作时，发动机振动带动上缸盖振动，从而加速度传感器采集到振动的加速度信号并将信号传递给控制器，控制器对信号进行处理并控制电磁线圈上的电流输出，从而电磁线圈产生磁场，通过使用引磁套环和阻磁套环增加了磁流胶泥内的磁场强度。当上缸盖振动在压缩上金属橡胶振动的同时也带动压缩杆压缩磁流变弹性体，从而起到隔振作用，由于磁流变胶泥件的磁流变弹性体的刚度随着弹性体内的磁场强度也就电流的改变而改变，从而达到较宽的振动频率的主动隔振。