[發(fā)明專利]剛度及阻尼可調(diào)的半主動(dòng)隔振系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810386937.5
• 申請(qǐng)日: 2018-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN108412946A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雙雙;韓旭;劉斌雙;徐勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)遠(yuǎn)大裝備科技有限公司
• 主分類號(hào): F16F15/027
• 分類號(hào): F16F15/027;F16F15/04
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 李玉琦;楊樺

本發(fā)明公開了一種剛度及阻尼可調(diào)的半主動(dòng)隔振系統(tǒng)，包括：振動(dòng)傳感器，用于測(cè)量有效載荷和/或承載體的振動(dòng)信息；彈性元件，一端連接有效載荷，另一端連接承載體；阻尼元件，一端連接有效載荷，另一端連接承載體；剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)彈性元件的剛度；阻尼調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)阻尼元件的阻尼；以及控制器，用于接收振動(dòng)傳感器的信號(hào)，并向剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或阻尼調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)發(fā)出調(diào)整信號(hào)，通過剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)彈性元件的剛度進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過阻尼調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)阻尼元件的阻尼進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)隔振。本發(fā)明可以利用較少的能源實(shí)時(shí)改變半主動(dòng)隔振系統(tǒng)的剛度和阻尼大小，達(dá)到接近主動(dòng)隔振系統(tǒng)的效果，且一定程度上避免了控制失穩(wěn)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及振動(dòng)與噪聲控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種剛度及阻尼可調(diào)的半主動(dòng)隔振系統(tǒng)。

背景技術(shù)

根據(jù)關(guān)注減振對(duì)象不同，可將隔振分為消極隔振和積極隔振；其中，消極隔振是隔離承載體振動(dòng)傳遞給設(shè)備，積極隔振指隔離設(shè)備本身產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞給承載體。通常隔振系統(tǒng)根據(jù)是否采用控制單元可分為被動(dòng)隔振系統(tǒng)、主動(dòng)隔振系統(tǒng)以及半主動(dòng)隔振系統(tǒng)。被動(dòng)隔振系統(tǒng)通常利用一定的彈性和阻尼元件實(shí)現(xiàn)隔振，由于不存在傳感、控制回路，不需外部輸入能量，因此具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。主動(dòng)隔振系統(tǒng)相較于被動(dòng)隔振系統(tǒng)，需要向系統(tǒng)輸入一定的能量以抵消擾動(dòng)力做的功，通常系統(tǒng)包含作動(dòng)器、傳感器以及控制器以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)被動(dòng)隔振系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)的隔振性能。半主動(dòng)隔振系統(tǒng)則是介于被動(dòng)和主動(dòng)控制系統(tǒng)之間，其作動(dòng)器不是直接在承載體和載荷之間施加作用力，而是通過作動(dòng)器施加少量能量改變剛度元件和阻尼元件性能，從而在實(shí)現(xiàn)接近于主動(dòng)控制系統(tǒng)隔振效果的同時(shí)保證一定的可靠性。

中國(guó)發(fā)明專利CN 102459946 B公開了一種主動(dòng)式隔振阻尼系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過將作動(dòng)器與有效載荷以及承載體之間相連，通過控制器處理傳感器信號(hào)并給作動(dòng)器輸入作動(dòng)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)主動(dòng)隔振控制，以阻尼有效載荷的振動(dòng)。但是，在實(shí)現(xiàn)隔振的過程中，需要向系統(tǒng)輸入較多的能量，且由于采用作動(dòng)器采用主動(dòng)控制方式，當(dāng)外界擾動(dòng)較大時(shí)，作動(dòng)器可能會(huì)出現(xiàn)控制失穩(wěn)現(xiàn)象，從而造成有效載荷的損壞。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上問題，本發(fā)明的目的是提供一種剛度及阻尼可調(diào)的半主動(dòng)隔振系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中主動(dòng)隔振控制所需要的能量較大以及控制易存在失穩(wěn)的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:

本發(fā)明所述剛度及阻尼可調(diào)的半主動(dòng)隔振系統(tǒng)，連接在有效載荷與承載體之間，包括：

振動(dòng)傳感器，用于測(cè)量所述有效載荷和/或所述承載體的振動(dòng)信息；

彈性元件，一端連接所述有效載荷，另一端連接所述承載體；

阻尼元件，一端連接所述有效載荷，另一端連接所述承載體；

剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)所述彈性元件的剛度；

阻尼調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用于調(diào)節(jié)所述阻尼元件的阻尼；以及

控制器，用于接收所述振動(dòng)傳感器的信號(hào)，并向所述剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)或所述阻尼調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)發(fā)出調(diào)整信號(hào)，通過所述剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)所述彈性元件的剛度進(jìn)行調(diào)節(jié)，通過所述阻尼調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)所述阻尼元件的阻尼進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)隔振。

優(yōu)選地，所述彈性元件包括兩端固支梁的結(jié)構(gòu)形式，所述剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過調(diào)節(jié)兩端固支梁的水平受力調(diào)節(jié)所述彈性元件的剛度。

優(yōu)選地，兩端固支梁的上表面和下表面均設(shè)置有滑動(dòng)鉸支撐，所述剛度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)通過調(diào)節(jié)所述滑動(dòng)鉸支撐的水平位置調(diào)節(jié)所述彈性元件的剛度。

優(yōu)選地，所述半主動(dòng)隔振系統(tǒng)還包括第一連接部和第二連接部，所述第一連接部連接在所述有效載荷和所述彈性元件以及所述阻尼元件之間，所述第二連接部連接在所述承載體和所述彈性元件以及所述阻尼元件之間。

優(yōu)選地，所述振動(dòng)傳感器安裝在所述第一連接部和/或所述第二連接部上。