[發(fā)明專利]智能自適應(yīng)吸振器、陣列整合裝置及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510216054.6
• 申請(qǐng)日: 2015-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN104806693B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊斌堂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F15/03
• 分類號(hào): F16F15/03
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中,劉翠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及主動(dòng)吸振器技術(shù)領(lǐng)域的一種振動(dòng)主動(dòng)控制裝置，具體地，涉及一種可根據(jù)振源強(qiáng)度和振源方位自適應(yīng)調(diào)整進(jìn)行最優(yōu)效果振動(dòng)抑制的智能自適應(yīng)吸振器、陣列整合裝置及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

振動(dòng)問題是精密工程領(lǐng)域普遍存在的問題，針對(duì)振動(dòng)減隔振理論和技術(shù)和器件研究也非常廣泛。由于動(dòng)力吸振器在不影響主振動(dòng)體(被控對(duì)象)任何結(jié)構(gòu)情況下通過表面吸附等方式安裝便可實(shí)現(xiàn)振動(dòng)控制效果的方式，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，安裝使用非常便利，因此受到了普遍重視。但是，動(dòng)力吸振器當(dāng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)確定后，其減隔振的頻率就確定了，基于與被控對(duì)象實(shí)現(xiàn)共振的吸振原理，當(dāng)被控制對(duì)象的振動(dòng)頻率發(fā)生變化，那么動(dòng)力吸振器吸振效果就會(huì)受到很大影響。因此，人們進(jìn)一步研制了可變動(dòng)力吸振器結(jié)構(gòu)剛度，進(jìn)而可以調(diào)整動(dòng)力吸振器固有頻率，以匹配被控對(duì)象的振動(dòng)頻率變化而達(dá)到振動(dòng)的最佳主動(dòng)吸振效果。經(jīng)過檢索發(fā)現(xiàn)：申請(qǐng)?zhí)枺?01320797303.1、申請(qǐng)日：2013-12-05，提出了一種頻率可調(diào)懸臂梁式吸振器專利，包括底座、懸臂梁、質(zhì)量圓盤，底座的下端固定在振動(dòng)設(shè)備上，底座的上端以及質(zhì)量圓盤上均設(shè)置通孔，通孔里均設(shè)置內(nèi)螺紋，懸臂梁上設(shè)置與通孔相配合的外螺紋，懸臂梁通過外螺紋安裝在底座和質(zhì)量圓盤的通孔里，底座的通孔兩端安裝固定螺母將底座與懸臂梁的位置固定，質(zhì)量圓盤的通孔兩端安裝調(diào)整螺母將質(zhì)量圓盤與懸臂梁的相對(duì)位置限定，且調(diào)整螺母可調(diào)，即質(zhì)量圓盤與懸臂梁的相對(duì)位置可調(diào)。本實(shí)用新型吸振頻率可靈活調(diào)節(jié)，且可調(diào)節(jié)余地較大。零件易于加工和替換。與電磁式和電動(dòng)式可調(diào)諧吸振器相比，無電磁泄漏現(xiàn)象。結(jié)構(gòu)簡單，工作穩(wěn)定，易于安裝。

這種技術(shù)目的是實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)，但是其頻率可調(diào)是通過手工離線調(diào)整螺母實(shí)現(xiàn)質(zhì)量圓盤與懸臂梁的相對(duì)位置來達(dá)到改變吸振器固有頻率目的的。這種方式的缺點(diǎn)是其調(diào)整方式不能在被控對(duì)象工作是在線調(diào)整，并且每次調(diào)整后結(jié)構(gòu)便固定了，因而固有頻率確定，依然不能解決被控對(duì)象頻率時(shí)變情況下的吸振器最有頻率的對(duì)應(yīng)調(diào)整。另外，在密頻和多種頻率特征振動(dòng)問題的抑制方面，目前的技術(shù)都無法解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供了一種智能自適應(yīng)吸振器、陣列整合裝置及其應(yīng)用，根據(jù)振源強(qiáng)度和振源方位自適應(yīng)調(diào)整進(jìn)行最優(yōu)效果的振動(dòng)抑制，并能將振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能進(jìn)行發(fā)電、通過質(zhì)量體移動(dòng)的慣性實(shí)現(xiàn)慣性位移驅(qū)動(dòng)、通過調(diào)整質(zhì)量體的質(zhì)心進(jìn)而調(diào)整整個(gè)裝置的質(zhì)心。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，提供了一種智能自適應(yīng)吸振器，包括：驅(qū)動(dòng)體、質(zhì)量體以及彈性梁；其中：

所述驅(qū)動(dòng)體設(shè)置于彈性梁的一端；

所述質(zhì)量體可移動(dòng)地設(shè)置于彈性梁上，并在驅(qū)動(dòng)體的驅(qū)動(dòng)力下沿彈性梁往復(fù)移動(dòng)；當(dāng)質(zhì)量體移動(dòng)至與被控對(duì)象之間處于共振狀態(tài)的位置時(shí)，質(zhì)量體在彈性梁上位置固定。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)體為電磁力發(fā)生器；所述質(zhì)量體包括滑動(dòng)永磁體，所述滑動(dòng)永磁體在電磁力發(fā)生器產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)作用力下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述質(zhì)量體還包括電磁箝位裝置，所述電磁箝位裝置設(shè)置于滑動(dòng)永磁體遠(yuǎn)離驅(qū)動(dòng)體的一端，所述滑動(dòng)永磁體通過電磁箝位裝置進(jìn)行位置固定；

所述電磁箝位裝置包括磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置、滾動(dòng)體以及殼體，其中，所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置設(shè)置于殼體的外部，所述殼體套接于彈性梁的外部，所述滾動(dòng)體設(shè)置于殼體與彈性梁之間；所述殼體包括端部A和端部B，所述端部A的寬度小于端部B的寬度，磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的磁場(chǎng)作用力驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)體在端部A和端部B之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量體的夾緊與釋放；

所述滑動(dòng)永磁體與電磁箝位裝置之間設(shè)有隔磁體。

優(yōu)選地，所述彈性梁的內(nèi)部設(shè)有至少一個(gè)電磁鐵，所述滑動(dòng)永磁體在電磁鐵的磁力作用下進(jìn)行位置微調(diào)整和/或位置固定。

優(yōu)選地，所述彈性梁采用如下任一種結(jié)構(gòu)：

-彈性剛性體；

-直線電機(jī)，包括彈性輸出軸以及兩個(gè)以上成對(duì)設(shè)置于彈性輸出軸上且由中間伸縮膨脹體相互對(duì)稱連接的電磁箝位機(jī)構(gòu)，通過交替控制一對(duì)電磁箝位機(jī)構(gòu)中一側(cè)卡緊一側(cè)釋放的方式實(shí)現(xiàn)彈性輸出軸無限延長；

所述電磁箝位機(jī)構(gòu)包括：磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置、滾動(dòng)體以及殼體，其中，所述磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置設(shè)置于殼體的外部，所述殼體套接于彈性輸出軸的外部，所述滾動(dòng)體設(shè)置于殼體與彈性輸出軸之間；所述殼體包括端部A和端部B，所述端部A的寬度小于端部B的寬度，磁場(chǎng)產(chǎn)生裝置的磁場(chǎng)作用力驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)體在端部A和端部B之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)彈性輸出軸的夾緊與釋放；

所述驅(qū)動(dòng)體設(shè)置于彈性輸出軸上，并位于電磁箝位機(jī)構(gòu)彈性輸出軸輸出的一側(cè)。