[發(fā)明專利]電流變式扭振減振器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410013002.4
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN103697105A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 梁興雨;陳偉健;舒歌群;衛(wèi)海橋;田華;于晗正男;王月森
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F16F9/53
• 分類號: F16F9/53
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 董一寧

技術領域

本發(fā)明發(fā)動機減振技術，具體涉及一種對扭轉振動的能量進行削減的裝置。

背景技術

眾所周知，發(fā)動機在工作運行中會不可避免地產生扭轉振動,這種振動使得機器設備效率降低,甚至造成曲軸或傳動軸的疲勞破壞,尤其是在高速、高壓的發(fā)動機中情況更為嚴重。有時因長期振動所造成的軸系扭振烈度雖未達到曲軸斷裂的程度,但曲軸的扭轉變形將會導致主軸瓦剝落燒損，正時齒輪或其它傳動附件破壞。此外，曲軸的扭轉變形還會使發(fā)動機噪聲增大。因此，消減扭轉振動是發(fā)動機設計制造中急待解決的問題。消減扭轉振動最有效的措施是在曲軸上加裝扭振減振器。

傳統(tǒng)的硅油扭振減振器主要是為了消減曲軸共振時的振幅而根據(jù)曲軸固有頻率進行設計的，其減振器的阻尼特性是不可調的，而當發(fā)動機在共振頻率以外的其他頻率下運行時，固定阻尼特性的減振器則達不到最佳的減振效果。因此，為了能使曲軸在其他頻率下也能達到更好的減振效果。就需要考慮對扭振減振器進行創(chuàng)新性設計。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是，提供一種電流變式扭振減振器，使其減振器的阻尼特性可以變化，使曲軸在共振頻率以外也能實現(xiàn)良好的減振效果。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的而采用的技術方案為：在減振器殼體內的減磨襯套上裝有慣性圓盤，慣性圓盤上頂端和下底端設有導電線圈，在減振器殼體和慣性圓盤之間的環(huán)縫間隙中注有電流變液。

本發(fā)明的工作原理是在外電場的作用下，電流變液中隨機分布的介電微粒在電場的感應作用，從而由液態(tài)逐漸進入固態(tài)，使電流變液的流動特性發(fā)生變化，從而達到改變電流變液阻尼力的目的。圖中圍繞慣性圓盤導電線圈的環(huán)形虛線表示電場作用下的電磁力作用場，由這部分電場作用使減振器內部的電場發(fā)生變化產生阻尼里的變化。

本發(fā)明的特點及有益效果是，對于傳統(tǒng)的硅油扭振減振器，其阻尼特性是不可調的，其阻尼系數(shù)只是作為消減共振振幅的最佳阻尼系數(shù)。本發(fā)明通過改變感應電流的大小來改變電流變液阻尼力，使其不僅在曲軸共振時能達到良好的減振效果，而且通過調整阻尼，可在非共振頻率范圍也能達到比硅油減振器更好的減振效果。

附圖說明

所示附圖為本發(fā)明原理與結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖并通過實施例對本發(fā)明的原理與結構作進一步的說明。電流變式扭振減振器包括：減振器殼體、減磨襯套、導電線圈、慣性圓盤以及電流變液等。其結構是：在減振器殼體1內的減磨襯套2上裝有慣性圓盤4，在慣性圓盤上頂端和下底端設有導電線圈3，在減振器殼體和慣性圓盤之間的環(huán)縫間隙中注有電流變液5。減振器殼體、減磨襯套以及慣性圓盤均為環(huán)形。減振器殼體與減磨襯套相接觸的部分以及減磨襯套和慣性圓盤相接觸的部分經過絕緣處理，電流導線經由減磨襯套、減振器殼體導管，從減振器殼體中心軸引出。電流變液是一種由介電微粒與絕緣液體混合而成的復雜流體，一般由分散相、分散劑和添加劑組成，其粘度的電場可控制性構成了電流變液應用的主要方面。電流變液具有較好的絕緣性能，耐高壓、低粘度，在沒有外電場時，它的外觀很像機器潤滑油，而且具有良好的流動性。

為了能夠得到可控的電場，與傳統(tǒng)的硅油扭振減振器相比，在慣性圓盤表面安裝了電極作為施加電場的正極，減振器殼體作為負極。該減振器是基于電流變液的阻尼可控特性來達到減振目的。扭振減振器由封閉的環(huán)形殼體和環(huán)形慣性圓盤兩個基本元件所組成，慣性圓盤在殼體內可以圍繞著光滑耐磨的襯套自由轉動。在減振器殼體和慣性圓盤之間充滿著具有可變阻尼特性的電流變液。減振器殼體和慣性圓盤可通過模具成型，然后再安裝上銅線圈，將殼體內充滿電流變液。由于在慣性圓盤上安裝了電極，所以其導線的引出要做專門的考慮。為此其設計方案是，將電極安裝在減振器的慣性圓盤上，由于慣性圓盤和殼體之間有相對移動，而襯套與殼體無相對移動，所以導線可通過減磨襯套引出。為此襯套和殼體接觸的部分以及襯套和慣性圓盤接觸的部分（導線和襯套接觸的部分除外）都要通過絕緣處理。由襯套引出的導線再經過減振器殼體導管道由中心軸引出，將導線置于絕緣套內，以保證較好的絕緣，減振器殼體導管采用絕緣材料密封以保證高壓油不會從導線通道內泄漏。

使用時,將減振器殼體與曲軸端部緊密聯(lián)接,讓它隨曲軸一起產生扭轉振動。在振動的過程中,由于圓盤有慣性,它的運動始終比殼體的運動周期性滯后,因此圓盤與殼體之間便存在著相對運動。此時,間隙中電流變液的阻尼對發(fā)動機曲軸就會起到減振的作用。