[發明專利]混合式隔振器

有效

• 申請號: 201010513179.2
• 申請日: 2010-10-20
• 公開（公告）號: CN102011822A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 劉學廣;張斌;劉志剛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F16F7/00
• 分類號: F16F7/00;F16F6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種隔振器，具體地說是一種混合式隔振器。

背景技術

隔振器是為了隔離振動而產生的一種裝置，通常用于阻隔振動的傳遞。在絕大部分對振動要求不高的場合，使用傳統的被動式隔振器就能達到很好的效果。但隨著工業現代化的進一步發展，人們對隔振器隔振性能的要求也在逐步提高。傳統的被動隔振器針對低頻振動的隔離難度較大，而主動隔振器效果較好。但是完全的主動式隔振器存在著工作不穩定和安全性能低等問題。主被動相結合的隔振方法綜合了被動式隔振和主動式隔振的優點。專利號CN101144516A設計了一種隔振裝置，其實際上就是一種主被動相結合的隔振裝置。其在設計中采用的執行器是磁致伸縮式執行器，與被動隔振裝置的連接方式是串聯。這樣的布置尺寸較大，在空間布置要求比較高的場合下不能使用。專利號為CN1431757A的執行器是一款電磁式執行器，其采用電磁力為激勵力，通過執行器中的簧片將作動力傳給被控物體。如果采用這種電磁執行器，其主被動結合的隔振器內部布置方式也必須是主動執行器和被動隔振機構串聯(如圖3所示，31為被控對象、32為執行器、33為被動隔振裝置)，所以也存在著尺寸較高的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工作頻帶寬、安全性能高和空間布置高度低的混合式隔振器。

本發明的目的是這樣實現的：

由主動執行器和被動隔振裝置兩大部分組成；主動執行器主要由上端蓋、中軸、上磁軛、下磁軛、永磁體、線圈架、直線軸承、導磁外筒、緊固螺母、漆包線圈和下端蓋組成；上磁軛、下磁軛、永磁體套在中軸上，通過緊固螺母固定；纏有線圈的線圈架套在導磁外筒內，上端蓋和下端蓋與導磁外筒固定；被動隔振裝置為環柱橡膠型隔振器，被動隔振裝置套在主動執行器外；被動隔振裝置的上下設置上壓板和下壓板，并且主動執行器的下端蓋與下壓板固連。

本發明還可以包括這樣一些特征：

1、中軸與上、下端蓋之間設置有直線軸承。

2、上壓板是與被動隔振裝置連成一體、與被動隔振裝置材質相同的圓錐頂端，中軸與上、下端蓋之間設置有銅套。

本發明的隔振器屬于主被動相結合的隔振器，它的突出特點是工作頻帶寬、安全性能高和空間布置高度低，在振動要求較高的場合有著很大的應用前景。

要保證混合式隔振器的正常工作，其組成應該包括執行器、被動隔振裝置及控制器。本發明針對混合式隔振器的執行器、被動隔振裝置以及整體安裝進行了設計。

本發明為了減小混合式隔振器空間布置高度、提高執行器出力與電流的線性度，專門設計了一款電磁執行器，使用電磁力直接作用于被控對象，磁路形式與專利CN1431757A相似，但工作原理完全不同。專利CN1431757A的工作原理是采用電磁力作為激勵力，通過執行器中的簧片將作動力傳給被控物體。

本發明的空間布置如圖1所示，通過螺栓將執行器固定在下蓋板，執行器中軸和上蓋板連接，最后將上下蓋板和橡膠減振裝置固定。執行器置于被動隔振裝置的內部，被控對象完全由被動隔振裝置支撐，且電磁執行器的工作位置也由被動隔振裝置保證。整體工作性能由被動隔振裝置和主動執行機構共同決定，相互影響。

被動隔振裝置設計成橡膠材料的環柱狀隔振器，其具體尺寸受主動執行器尺寸、被控對象質量、布置個數和橡膠材料特性等因素的影響。根據被控對象的振動特性及重量確定被動隔振裝置的尺寸。由于被動隔振器設計方法比較成熟，設計時可依照現有被動隔振器設計方法。但較傳統的被動隔振器應作兩點改進：1、隔振器內部要預留合適的空間布置主動執行機構；2、在隔振器上端需留有螺紋口，以方便主動執行機構安裝及主動執行機構工作位置調整。

本發明的執行器為電磁式執行器，主要由永磁鐵、磁軛、導磁外筒、線圈架、線圈、上下蓋板、中軸和直線軸承組成。電磁執行器的基本結構由動子和定子兩部分構成。通過中軸將磁軛和永磁鐵連接在一起形成了動子部分。導磁外筒、線圈架和上下端蓋通過螺栓固定后構成了定子部分。動子安裝在定子內部，并通過定子中上下端蓋的直線軸承實現定位。本發明中的電磁執行器的工作原理為通電導線在磁場中會受到力的作用。執行器磁場由永磁體提供，通過磁軛的引導作用在氣隙間形成工作磁場，將通有交流電的線圈布置在工作磁場中，在線圈上便會產生交變力。通過控制電流的大小即可實現對力大小的控制。