[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子變質(zhì)量調(diào)頻動力吸振器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310487650.9
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103511554A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何立東;張震坤;張炳康;黃秀金;王晨陽;王锎;高金吉
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號: F16F15/14
• 分類號: F16F15/14;F16F15/121
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

1.一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子變質(zhì)量調(diào)頻動力吸振器，其技術(shù)特征在于：該吸振器包括軸套（2）、滾動軸承（3）、彈簧組（4）、環(huán)形質(zhì)量盤（5a）、（5b）、（5c）、（5d）、吸附裝置（6）、脫開裝置（7）、繼電器開關(guān)（8b）、（8c）、（8d）、激光測速儀（9）、電渦流位移傳感器（10）、接線端子（12）、信號調(diào)理模塊（13）、數(shù)據(jù)采集卡（14）、計(jì)算機(jī)（15）、軟連接（20）；吸振器由連接傳遞機(jī)構(gòu)、質(zhì)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)三部分組成；連接傳遞機(jī)構(gòu)包括軸套（2）和滾動軸承（3）；質(zhì)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括彈簧組（4）、環(huán)形質(zhì)量盤（5a）、（5b）、（5c）、（5d）；控制系統(tǒng)包括實(shí)時信號采集分析系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)；實(shí)時信號采集分析系統(tǒng)由激光測速儀（9）、電渦流位移傳感器（10）、接線端子（12）、信號調(diào)理模塊（13）、數(shù)據(jù)采集卡（14）及計(jì)算機(jī)（15）構(gòu)成；執(zhí)行系統(tǒng)為三個繼電器（8b）、（8c）、（8d）開關(guān)，根據(jù)控制信號對相應(yīng)吸附裝置進(jìn)行啟動或關(guān)閉控制，由此決定質(zhì)量盤吸附或脫離，使電磁式質(zhì)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)保持與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)頻率一致并形成實(shí)時閉環(huán)控制回路；在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，電機(jī)（19）為系統(tǒng)提供動力，通過聯(lián)軸器（18）驅(qū)動轉(zhuǎn)軸（1）旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)支撐（17）通過軸承軸承座來支撐轉(zhuǎn)軸（1）；連接傳遞機(jī)構(gòu)與質(zhì)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中，軸套（2）通過緊固螺釘固定在轉(zhuǎn)軸（1）上，滾動軸承（3）安裝在軸套（2）上，彈簧組（4）固定在滾動軸承（3）的外圈和環(huán)形質(zhì)量盤（5）之間，環(huán)形質(zhì)量盤（5b）、（5c）、（5d）中內(nèi)嵌有纏繞了線圈的硅鋼片，底部通過軟連接（20）固定于殼體或基礎(chǔ)，形成吸附裝置（6），環(huán)形質(zhì)量盤（5a）、（5b）、（5c）中有脫開裝置（7）；控制系統(tǒng)的激光測速儀（9）與電渦流位移傳感器（10）分別將轉(zhuǎn)軸（1）的轉(zhuǎn)速信號和振動信號（11）通過接線端子（12）接入信號調(diào)理模塊（13），信號調(diào)理模塊（13）將雜亂的信號進(jìn)行整流、濾波及放大處理后，提取出對于分析有用的信號并送入數(shù)據(jù)采集卡（14），數(shù)據(jù)采集卡（14）將模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號，并將信號送入計(jì)算機(jī)（15）中的控制分析系統(tǒng)中，控制分析系統(tǒng)通過對轉(zhuǎn)速信號和振動信號的分析，確定轉(zhuǎn)子的實(shí)時頻率和振動，結(jié)合環(huán)形質(zhì)量盤（5）的參數(shù)計(jì)算出質(zhì)量盤組合情況，形成控制信號（16）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子變質(zhì)量調(diào)頻動力吸振器，其技術(shù)特征在于：環(huán)形質(zhì)量盤（5a）、（5b）、（5c）、（5d）、吸附裝置（6）、脫開裝置（7）以及繼電器開關(guān)（8b）、（8c）、（8d）組成吸振器的執(zhí)行系統(tǒng)，信號檢測分析系統(tǒng)提供的控制信號（16）控制繼電器開關(guān)（8b）、（8c）、（8d）的開閉并決定質(zhì)量盤組合情況，從而調(diào)整環(huán)形質(zhì)量盤（5）的質(zhì)量使TMD子系統(tǒng)保持對轉(zhuǎn)子系統(tǒng)頻率的一致性；四個質(zhì)量盤（5a）、（5b）、（5c）和（5d）在脫開裝置的作用下正保持相互獨(dú)立狀態(tài)，電磁裝置從左向右依次打開，即質(zhì)量盤依次吸附則形成四種組合情況，分別對應(yīng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)常見的四種振動頻率：工作轉(zhuǎn)速二倍頻f₄，工作轉(zhuǎn)速下頻率f₃，工作轉(zhuǎn)速半頻f₂和一階臨界轉(zhuǎn)速下頻率f₁；本裝置的彈簧組同樣環(huán)形布置，嵌在滾動軸承外圈與環(huán)形質(zhì)量腔之間；旋轉(zhuǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)軸（1）產(chǎn)生的振動通過連接傳遞機(jī)構(gòu)將振動能量傳遞到質(zhì)量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；當(dāng)振動能量傳遞過來后，根據(jù)控制系統(tǒng)分析產(chǎn)生的控制信號（16）調(diào)節(jié)環(huán)形質(zhì)量盤（5）的組合情況并產(chǎn)生受迫響應(yīng)，由于與轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的頻率相同引發(fā)共振，并反作用于轉(zhuǎn)子系統(tǒng)從而起到減振作用。