[發明專利]一種高速旋轉軸系的減振裝置

有效

• 申請號: 201410831450.5
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN104500635A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 夏兆旺;魏守貝;袁秋玲;方媛媛;張文;陳志超;丁玉鑫;劉文豪
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: F16F7/01
• 分類號: F16F7/01;F16F6/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李曉靜

技術領域

本發明涉及一種減振裝置，尤其涉及一種針對高速旋轉軸系的減振裝置，屬于減振降噪技術領域。

背景技術

動力傳動軸系是一個多自由度的振動系統，通過旋轉傳遞扭矩并激勵車體振動。這些振動不僅會大大的降低車輛的乘坐舒適性，而且會產生明顯的外部噪音。在多種外部激勵的作用下，如果這些激勵產生的激勵頻率和傳動軸系的固有頻率十分接近時，會發生劇烈的共振，當這種振動達到一定程度的時候甚至會造成車輛零部件的疲勞破壞，會導致軸段斷裂等重大事故。現有軸系減振器有粘性液式阻尼器和磁流變阻尼器等，這些阻尼器在工程應用中易產生老化現象，在復雜環境下易失效，例如專利號為CN85102692A提到的一種組合式減振器及其膠壓工藝中使用的橡膠阻尼。

在近年來，顆粒阻尼技術得到了廣泛關注，顆粒阻尼器具有結構簡單，價格便宜等優點，目前已經應用航空航天等領域。但是顆粒阻尼減振裝置對于高速旋轉裝置的減振效果較差，原因在于結構旋轉時產生的離心力使得顆粒處于壓實狀態，極大的限制了顆粒的碰撞、摩擦耗能，導致顆粒阻尼器減振效果很差，例如專利號為CN101725656A提到的的一種空心軸系顆粒阻尼器。本專利可以解決旋轉軸的振動問題。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種高速旋轉軸系的減振裝置，依靠電磁感應系統產生的電流經過通電線圈生成磁場，顆粒受到的離心力被磁場力所抵消，以此消除了顆粒邊緣化擠壓現象，使其達到減振的最佳狀態。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明的一種高速旋轉軸系的減振裝置，包括顆粒阻尼器殼體，顆粒阻尼器殼體內填充有顆粒，所述顆粒阻尼器殼體頂部的兩側分別安裝有第一磁鐵和與第一磁體極性相反的第二磁體，第一磁鐵和第二磁鐵下方固定安裝有空心殼體，空心殼體內安裝有軸承，軸承的內圈連接支撐圓柱體，支撐圓柱體內固定安裝有鐵芯，鐵芯上纏繞有通電線圈，通電線圈與位于第一磁鐵和第二磁鐵中間的金屬圈連接。

作為優選，所述通電線圈外設有吸熱層。

作為優選，所述吸熱層為環狀結構，包含內環和外環，內環和外環之間填充有冷卻液。

作為優選，所述內環和外環的材料為碳鋼、塑料玻璃鋼中的一種，冷卻液為水或油。

作為優選，所述顆粒阻尼器殼體截面為圓形，顆粒阻尼器殼體的高度為30mm～200mm，高度與直徑的比值取0.8～2。

作為優選，所述顆粒為的直徑為0.8～3mm，顆粒在顆粒阻尼器殼體內的填充率為20％～80％。顆粒直徑太小，顆粒間孔隙率很低，顆粒運動受到很大限制，不利于顆粒間產生碰撞和摩擦，顆粒直徑太大碰撞效應增加，產生的噪聲明顯。顆粒在顆粒阻尼器殼體內的填充率為20％～80％，填充率過小，顆粒數量較少，相互之間碰撞和摩擦的機會減小；填充率過大，顆粒聚集在一起，限制了顆粒的運動，減少碰撞和摩擦機會。

作為優選，所述顆粒為鋼球。

作為優選，所述支撐圓柱體的材料為玻璃或塑料。

本發明主要用于適應復雜環境的高速轉動軸系的振動，如船舶傳動軸系振動、發電機組傳動軸系振動。

有益效果：本發明的高速旋轉軸系的減振裝置，具有以下優點：

1.位于上半層的顆粒在離心力的作用下逐漸靠向阻尼器的邊緣，并且隨著轉速的增大，顆粒最終會大量擠壓在邊緣地帶，顆粒截面形狀呈V字形，此時在金屬圈在旋轉的磁場中不斷的切割磁感線，金屬圈中的磁通量發生變化的同時產生了感應電動勢，在金屬圈和漆包線組成的閉合回路中形成了定向電流，由漆包線組成的通電線圈產生了磁場，插入的鐵芯使得磁感應強度增大，在磁場力的作用下，鐵芯附近的顆粒將會第一時間擺脫離心力的作用，逐漸向阻尼器中心靠攏，使得原來擠壓在一起、混亂分布的顆粒會發生重組，顆粒的碰撞和摩擦幾率逐漸增大，有效的增大了顆粒阻尼效果，達到了旋轉軸減振的目的；

2.由于顆粒的碰撞和摩擦中有部分能量以熱的形式消耗掉，通電線圈外部附著吸熱層既可以吸收顆粒內部的熱量，也可以吸收通電線圈的發熱。

附圖說明

圖1為本發明的實施例的結構示意圖；

圖2為本發明高速轉動時的顆粒運動狀態圖；

圖3為本發明中空心殼體三維結構圖；

其中：1、顆粒阻尼器殼體，2、第一磁鐵，3、金屬圈，4、空心殼體，5、軸承，6、支撐圓柱體，7、吸熱層，8、線圈，9、鐵芯，10、顆粒，11第二磁體。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。