[發(fā)明專利]基于磁流變液特性的半主動可調(diào)頻動力吸振器及吸振方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811466600.1
• 申請日: 2018-12-03
• 公開（公告）號: CN109505912A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周海軍;涂奉臣;胡小剛;王里達(dá);周常榮;傅榮;張彎弓
• 申請（專利權(quán)）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: F16F9/53
• 分類號: F16F9/53
• 代理公司: 上海碩力知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

本發(fā)明公開了一種基于磁流變液特性的半主動可調(diào)頻動力吸振器及吸振方法，包括芯軸、端蓋、缸體、次彈簧、活塞、磁流變液、螺母、托架、主彈簧；下托架套裝在芯軸下段，缸體底部和下托架之間的芯軸上套裝有下主彈簧；上托架套裝在芯軸上段上，上托架和端蓋之間的芯軸上套裝有上主彈簧；螺母連接在芯軸上段。當(dāng)磁流變液在施加控制時，活塞通過磁流變液與缸體連接在一起，活塞、線圈、端蓋、缸體形成單層質(zhì)量。本發(fā)明通過磁流變液控制通斷離合，可以在多層質(zhì)量動力吸振器與單層質(zhì)量動力吸振器之間控制，具有環(huán)境適應(yīng)性好、消耗外界能量小、可調(diào)頻的優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及振動控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在汽車、風(fēng)電、船舶等領(lǐng)域，隨著技術(shù)及生活水平的提升，對舒適性要求越來越高，針對振動進(jìn)行控制的需求也越來越多，控制目標(biāo)也隨之提升。根據(jù)是否有外界控制能量的輸入來區(qū)分減振方式，有如下三種：被動控制、主動控制及半主動控制。

動力吸振作為常見的幾種減振形式也存在以上三種方式?；诒粍涌刂品绞降奈衿?，其應(yīng)用最為廣泛，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，但其吸振器的固有頻率不可調(diào)，當(dāng)與激振頻率相同或者相差很小時，能達(dá)到很好的減振效果；當(dāng)其固有頻率與激振頻率相差較大時，則減振效果很差甚至?xí)碡?fù)面影響。基于主動控制方式的吸振器，通過傳感器來實時采集振動設(shè)備信息來直接提供力抵消振動所產(chǎn)生的力，但所需外界輸入能量較大，要求系統(tǒng)響應(yīng)快，成本比較高。而半主動方式的動力吸振器，通過傳感器來實時采集振動設(shè)備信息以改變自身的固有頻率，從而在消耗較少外界能量的情況下能達(dá)到很好的減振效果。被動的鋼彈簧動力吸振器在設(shè)計時期可以通過調(diào)整彈簧的剛度和作動結(jié)構(gòu)部分的質(zhì)量來精確的對標(biāo)目標(biāo)頻率，但在安裝之后，如果需要對標(biāo)其他激振頻率或者需要同時對標(biāo)幾種頻率，則需要采用其他半主動或主動動力吸振器。因此，有必要對鋼彈簧動力吸振器加以改進(jìn)。

現(xiàn)有技術(shù)中，申請?zhí)枮镃N201610622185.9的發(fā)明公開了一種磁流變管路雙重動力阻尼吸振器，采用動力吸振與阻尼耗能減振結(jié)合的方式控制管路的振動。磁流變減振器作為質(zhì)量塊與彈簧片構(gòu)成一級動力減振結(jié)構(gòu)，在管路發(fā)生振動時，質(zhì)量塊和彈簧片隨管路振動并產(chǎn)生慣性反作用力，降低管路振動。磁流變減振器的活塞體、彈簧、磁流變液與缸筒構(gòu)成二級動力阻尼減振結(jié)構(gòu)，磁流變減振器隨管路振動時，活塞體在慣性作用下壓縮彈簧對磁流變減振器產(chǎn)生反作用力，并且在活塞與缸筒發(fā)生相對運動時，活塞受到磁流變液的阻尼力作用，消耗振動能量?？刂破鞲鶕?jù)管路的振動加速度調(diào)整阻尼力，提高阻尼器的耗能效率。單向、徑向、軸向和固定架能夠根據(jù)管路振動情況靈活裝配，對管路沿任意方向振動進(jìn)行控制。申請?zhí)枺?01310112070.1 發(fā)明公開了一種基于磁流變液特性的變剛度變阻尼吸振器，通過振動傳感器檢測的振動數(shù)據(jù)來改變磁流變特的特性，從而改變吸振器的剛度以及阻尼，以達(dá)到對吸振器自身固有頻率的調(diào)節(jié)，得到一個最佳的吸振效果。本發(fā)明采用半主動控制，故消耗的外界能量少，易于組合使用，對于多頻率的振動可以組合使用多個吸振器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種基于磁流變液特性的半主動可調(diào)頻動力吸振器及吸振方法，其能通過磁流變液控制通斷離合，半主動調(diào)整作動部分質(zhì)量以實現(xiàn)吸振調(diào)頻功能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：基于磁流變液特性的半主動可調(diào)頻動力吸振器，包括芯軸、端蓋、缸體、次彈簧、活塞、磁流變液、螺母、托架、主彈簧；端蓋連接在缸體上面，活塞安裝在缸體內(nèi)；活塞的上端和端蓋之間、活塞的下端和缸體內(nèi)底面之間均安裝有次彈簧；磁流變液填充在缸體內(nèi)；芯軸從上至下依次穿過端蓋、上面的次彈簧、活塞、下面的次彈簧、缸體底部；活塞與缸體內(nèi)側(cè)壁之間保留有能供磁流變液穿過的流體通道；芯軸上段露出在端蓋上面、芯軸下段露出在缸體下面，芯軸下段設(shè)有水平向外伸出的凸臺，托架包括上托架和下托架，主彈簧包括上主彈簧和下主彈簧，下托架套裝在芯軸下段上且位于凸臺上面，缸體底部和下托架之間的芯軸上套裝有下主彈簧；上托架套裝在芯軸上段上，上托架和端蓋之間的芯軸上套裝有上主彈簧；芯軸上段設(shè)有外螺紋，螺母連接在芯軸上段上且位于上托架上面。