[發明專利]一種半主動可控剛度非線性電磁隔振器

有效

• 申請號: 201711474046.7
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108019452B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 嚴博;馬洪業;趙晨雪;武傳宇
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: F16F6/00
• 分類號: F16F6/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 王洪新;王之懷

本發明涉及機械振動控制領域。目的是提供一種電控的半主動式非線性電磁隔振器，其具有控制力大、非線性剛度可電控及阻尼可控的特點。技術方案是：一種半主動可控剛度非線性電磁隔振器，包括外部固定裝置、內部振動裝置和控制電路；其特征在于：所述外部固定裝置包括由上到下依次對接的上端蓋、鐵磁體外罩、下端蓋，還包括由上到下依次安裝在鐵磁體外罩內的第一環形永磁體、線圈纏繞軸、第二環形永磁體以及纏繞在線圈纏繞軸上的線圈；所述內部振動裝置包括由上到下依次連接的第一柔性彈簧、雙頭螺柱、第二柔性彈簧，雙頭螺柱穿過第一環形永磁體、線圈纏繞軸、第二環形永磁體的內孔；還包括固定在雙通螺柱中部的第三環形永磁體。

技術領域

本發明涉及機械振動控制領域，具體是一種半主動可控剛度非線性電磁隔振器。

背景技術

在機械工程、航天航空、船舶工程、人居工程及多種高精尖技術領域，結構的振動始終影響著主體對象的精度、可靠性、壽命及安全性。因此，有關結構振動控制的研究及相關減振裝置的研發一直是該領域的研究熱點問題。

非線性隔振器中的軟彈簧可在一定程度上降低最大響應頻率，從而在一定程度上拓寬隔振帶寬，提高隔振效率，使得由彈簧間的相互組合構成的非線性隔振器受到廣泛的關注。另一方面，永磁體間的作用力是一種強非線性力，并且可以在一定范圍內受控可調。因此，合理的設計永磁體與軟彈簧的組合結構形式，可以顯著可提高隔振器的可控性、隔振帶寬和隔振效果，極大提高非線性隔振器的應用環境。

發明內容

本發明的目的是提供一種電控的半主動式非線性電磁隔振器，其具有控制力大、非線性剛度可電控及阻尼可控的特點。

本發明提供的技術方案是：

一種半主動可控剛度非線性電磁隔振器，包括外部固定裝置、內部振動裝置和控制電路；其特征在于：所述外部固定裝置包括由上到下依次對接的上端蓋、鐵磁體外罩、下端蓋，還包括由上到下依次安裝在鐵磁體外罩內的第一環形永磁體、線圈纏繞軸、第二環形永磁體以及纏繞在線圈纏繞軸上的線圈；所述內部振動裝置包括由上到下依次連接的第一柔性彈簧、雙頭螺柱、第二柔性彈簧，雙頭螺柱穿過第一環形永磁體、線圈纏繞軸、第二環形永磁體的內孔；還包括固定在雙頭螺柱中部的第三環形永磁體。

所述外部固定裝置中：所述上端蓋通過螺釘與鐵磁體外罩固定，上端蓋的頂部均勻開設有若干凹槽；所述下端蓋通過螺釘與鐵磁體外罩固定，下端蓋的底部均勻開設有若干凹槽；所述第一環形永磁體的上端抵在上端蓋的底面，第一環形永磁體的下端抵在線圈纏繞軸的上端；所述第一環形永磁體內圈為S極，外圈為N極；所述第二環形永磁體的下端抵在下端蓋的頂面，第二環形永磁體的上端抵在線圈纏繞軸的底端；所述第二環形永磁體厚度與第一環形永磁體厚度相同；所述第二環形永磁體內圈為S極，外圈為N極；所述第一環形永磁體、第二環形永磁體、線圈纏繞軸的內徑相同，外徑也相同，且外徑均與鐵磁體外罩的內徑相適應；所述線圈沿一個方向纏繞；所述線圈的兩端連接控制電路構成閉合回路。

所述內部振動裝置中：所述第三環形永磁體的外徑小于第一環形永磁體、第二環形永磁體、線圈纏繞軸的內徑；第三環形永磁體外圈的磁性與第一環形永磁體、第二環形永磁體內圈的磁性相反；所述第一柔性彈簧具有多個向外均勻發散的分支，每個分支的外端固定在上端蓋的凹槽處，通過螺釘固定，內端通過螺母與雙頭螺柱的上端固定；所述第二柔性彈簧具有多個向外均勻發散的分支，每個分支的外端固定在下端蓋的凹槽處，通過螺釘固定，內端通過螺母與雙頭螺柱的下端固定；所述第三環形永磁體通過第一固定墊片和第二固定墊片固定；所述第一固定墊片和第二固定墊片外徑大于第三環形永磁體的內徑。