[發明專利]一種多功能復合隔振器

有效

• 申請號: 201911144675.2
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN110848314B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 李欣;王雪仁;賈地;張進秋;劉學廣;唐宇航;靳國永;高晟耀;周濤;袁俊杰;蘇常偉;盧清亮;管峰
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍92578部隊
• 主分類號: F16F13/00
• 分類號: F16F13/00;F16F6/00;F16F9/53
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 李曉

本發明將高靜低動隔振技術以及變阻尼技術結合起來，設計出一種剛度和阻尼均可調的多功能復合隔振器，其結構主要由具有高靜低動特性的電磁隔振器與磁流變阻尼器并聯形成，兩者各自獨立通入電流，在實現多功能的同時，亦可很好地解決現有負剛度技術應用時由于跳躍現象引起的減振性能惡化問題。其中，電磁隔振器采用的是磁齒結構，通過改變輸入的勵磁電流，便可實現電磁剛度的在線調節，從而降低隔振系統的固有頻率。變阻尼技術方面采用的是磁流變阻尼器，該類型阻尼器同樣是通過輸入電流的改變實現阻尼的變化。該多功能復合隔振器工作時，可以選擇電磁隔振器單獨工作，磁流變阻尼器單獨工作，或者兩者同時工作的模式。

技術領域

本發明涉及減隔振技術領域，具體涉及一種阻尼可變、剛度可變的多功能復合隔振器。

背景技術

振動隔離是工程中解決振動控制問題的一種重要手段。傳統被動隔振器件雖然結構簡單、經濟有效、可靠性高，卻存在著阻尼和剛度等參數固定，不能隨著系統激勵的變化而改變等不足。因此，為了適應系統激勵的變化，基于剛度或阻尼可調的半主動隔振器件逐漸引起研究人員的關注。一般情況下，為了提高隔振系統的低頻隔振效果，需要通過采取減小隔振系統剛度的方式實現。然而，減小剛度會引起彈性元件較大的靜變形，從而影響系統的穩定性。為此，研究具有髙靜低動特性的變剛度結構成為了解決上述問題的關鍵。阻尼也是影響隔振效果的一個重要因素，但是，阻尼的改變并不能引起隔振系統固有頻率的變化，而是導致共振點附近的振動幅值發生改變。通常情況下，在共振點附近，較大的阻尼可以有效抑制系統共振。

當前，領域內科研人員在具有髙靜低動特性的變剛度結構設計方面，以及變阻尼技術在減隔振的應用方面分別開展了廣泛研究。經檢索，公開號為CN105485230B的專利提出了一種采用非對稱磁齒結構實現準零剛度特性的電磁式半主動隔振器，其負剛度大小可通過調節電流而改變，進而使系統剛度接近于零。該種減振技術雖然可以有效降低隔振系統固有頻率，但其存在的非線性剛度特征卻會引發跳躍現象等復雜動力學行為，進而導致系統減振性能惡化，在某些情況下甚至弱于等效的鋼彈簧減振系統，存在一定的應用局限性。公開號為CN109737178A的專利提出了一種半主動控制準零剛度隔振系統，將準零剛度隔振系統和磁流變阻尼器及其半主動控制系統相結合，通過可控電流源將嵌入式系統中的模擬輸出模塊輸出的電壓信號轉換為電流信號輸出，完成對磁流變阻尼器的智能控制，實現低頻隔振和寬頻帶自適應隔振。然而該類型隔振器僅局限于阻尼調節，無法實現對剛度的調節，在解決和剛度相關的變工況問題時存在不足。

本發明綜合考慮了可變阻尼及可變剛度在減隔振方面的優勢，設計了一種兼具阻尼和剛度可調的多功能復合隔振器，進一步提高了隔振器在全頻段減隔振效果。

發明內容

發明目的：為了克服上述現有技術中存在的不足，本發明提供一種阻尼和剛度均可調的多功能復合隔振器。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明提供了一種阻尼、剛度均可變的多功能復合隔振器，包括具有高靜低動特性的電磁隔振器與磁流變阻尼器兩部分，所述具有高靜低動特性的電磁隔振器與磁流變阻尼器并聯布置，兩者各自獨立通入電流。

具體地，所述具有高靜低動特性的電磁隔振器采用磁齒結構，包括外殼、銜鐵及彈性支撐件，所述外殼及彈性支撐件與底座固定聯接，所述銜鐵與支撐固定聯接，所述底座與支撐作為隔振器的兩個安裝端，分別聯接基礎與設備。

具體地，所述磁流變阻尼器包括中間軸、閥體和殼體，所述中間軸與銜鐵固定聯接，所述殼體與底座固定連接。

具體地，控制電磁隔振器與磁流變阻尼器的輸入電流，可實現剛度調節、阻尼調節，以及剛度阻尼共同調節。對應三種工作模式：電磁隔振器單獨工作、磁流變阻尼器單獨工作、或者兩者同時工作，依據不同需求實現不同功能切換。