專利名稱：用于改善振動(dòng)隔離的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及主動(dòng)的振動(dòng)控制。更具體地，本發(fā)明涉及一種在結(jié)構(gòu)或本體中，隔離諧波或振蕩移動(dòng)或外力所影響的的機(jī)械振動(dòng)的裝置及方法。本發(fā)明也適用于例如直升機(jī)或其他旋翼式飛機(jī)的飛行器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
很多年來(lái)，人們一直致力于設(shè)計(jì)一種用于隔離振動(dòng)本體防止將其自身振動(dòng)傳遞給另外本體的裝置。這種裝置在多種技術(shù)領(lǐng)域中使用，在這些技術(shù)領(lǐng)域中，所述裝置理想地將例如發(fā)動(dòng)機(jī)的振蕩或振動(dòng)裝置的振動(dòng)從該結(jié)構(gòu)的剩余部分中隔離。通常振動(dòng)隔離和衰減裝置(隔離器)能夠使用多種機(jī)械系統(tǒng)元件(彈簧和塊)的組合，以調(diào)節(jié)整個(gè)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性，從而獲取系統(tǒng)中有關(guān)結(jié)構(gòu)的可接受的振動(dòng)程度。這些隔離器獲得廣泛使用的一個(gè)領(lǐng)域?yàn)轱w行器領(lǐng)域，其中通過(guò)利用振動(dòng)隔離系統(tǒng)以使飛行器的機(jī)身或其他部分從例如諧波振動(dòng)的機(jī)械振動(dòng)中隔離，所述機(jī)械振動(dòng)與推進(jìn)系統(tǒng)有關(guān)，是由飛行器的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和推進(jìn)器或旋翼引起的。振動(dòng)隔離器與在先技術(shù)中被誤認(rèn)為是“隔離器”的阻尼裝置是有區(qū)別的。簡(jiǎn)單的振動(dòng)力的方程如下所述F = mii + dt + kx振動(dòng)隔離器利用慣性力(》 幻抵消彈性力(kx)。另一方面，阻尼裝置利用損耗效應(yīng)從振動(dòng)系統(tǒng)中移除能量。飛行器振動(dòng)隔離系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要的工程目的是減小隔離裝置的長(zhǎng)度、重量和包括橫截面在內(nèi)的整體尺寸。這是關(guān)于飛行器的所有工程效果中的一個(gè)主要目的。直升機(jī)和例如傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的其他旋翼式飛機(jī)的設(shè)計(jì)和制造是尤其重要的，其需要盤旋以抵抗飛行器的靜負(fù)載，因此與固定翼機(jī)相比而言其有效負(fù)載稍微受限制。振動(dòng)隔離系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中另一個(gè)重要的工程目的在于，消耗在飛行器的其他方面的設(shè)計(jì)或振動(dòng)隔離系統(tǒng)中的工程資源的守恒。換句話說(shuō)，振動(dòng)隔離系統(tǒng)的執(zhí)行中的增值改善是一個(gè)重要的工業(yè)目的，所述振動(dòng)隔離系統(tǒng)不需要徹底的再設(shè)計(jì)或呈現(xiàn)在現(xiàn)行的振動(dòng)隔離系統(tǒng)中的所有零部件的完全再設(shè)計(jì)。在振動(dòng)隔離領(lǐng)域中，尤其是應(yīng)用于飛行器和直升機(jī)的顯著方案，在美國(guó)專利號(hào)為 U. S. Pat. No. 4，236，607，名稱為“振動(dòng)抑制系統(tǒng)”，于1980年12月2日共同授權(quán)給Halwes 等人的專利(Halwes' 607)中揭露。在這里并入Halwes ‘ 607以供參考。Halwes' 607揭露了振動(dòng)隔離器，其中一種濃稠和低黏度的流體作為“調(diào)諧”塊以平衡或抵消傳輸通過(guò)隔離器的振蕩力。這種隔離器擁有這樣的原理，即振蕩塊在移動(dòng)中的加速度有180°的相位差。在Halwes' 607中，其認(rèn)為結(jié)合有由活塞裝置產(chǎn)生的液壓優(yōu)勢(shì)的濃稠和低黏度的流體的慣性特征，能夠控制有相位差的加速度而產(chǎn)生平衡力，以減弱或抵消振動(dòng)。 Halwes' 607提供的隔離器比在先技術(shù)中的隔離器更加緊湊、可靠和有效率。Halwes ‘ 607 中涉及的原始的濃稠和低黏度的流體為有毒性和高腐蝕性的汞。
自Halwes'的早期發(fā)明以來(lái)，本領(lǐng)域的很多努力都致力于替換作為流體的汞， 或改變單獨(dú)的隔離器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)以減弱不同振動(dòng)模式。后者的例子可在美國(guó)專利號(hào)為 U. S. Pat. No. 5，439，082，名稱為“液壓慣性振動(dòng)隔離器”，于1995年8月8日授權(quán)給McKeown 等人的專利(McKeown' 082)中找到。在這里并入McKeown' 082以供參考。影響Halwes類型的隔離器的執(zhí)行和特征的一些因素，包括所使用的流體的濃度和黏度、隔離器的零部件的相對(duì)尺寸以及其他類似物。這種隔離器的設(shè)計(jì)的改善方案在美國(guó)專利號(hào)為U. S. Patent No. 6，009, 983，名稱為“改善隔離的裝置及方法”，于2000年1 月4日共同授權(quán)給Mamps等人的專利Gtamps' 983)中揭露。在Mamps ‘ 983中，在調(diào)諧通道的每一端處使用復(fù)合弧度式指板以提供隔離器的執(zhí)行的顯著改善。在這里并入 Stamps' 983以供參考。Halwes類型的隔離器的設(shè)計(jì)中的另一個(gè)改善方面致力于改變隔離器的頻率的裝置，以此增加隔離器運(yùn)行中的效率。這種隔離器的設(shè)計(jì)的改善方案在美國(guó)專利號(hào)為 U. S. Patent No. 5，435，531，名稱為“振動(dòng)隔離系統(tǒng)”，于1995年7月25日共同授權(quán)給Smith 等人的專利(Smith' 531)中揭露。在Smith' 531中，軸向延伸的套筒設(shè)置在調(diào)諧通道的內(nèi)壁上，用以改變調(diào)諧通道的長(zhǎng)度，從而改變隔離頻率。可調(diào)諧的Halwes類型的隔離器的設(shè)計(jì)中的另一種改善方案在美國(guó)專利號(hào)為U. S. Patent No. 5，704，596，名稱為“振動(dòng)隔離系統(tǒng)”，于1998年1月6日共同授權(quán)給Smith等人的專利(Smith' 596)中揭露。在Smith' 596 中，設(shè)置在調(diào)諧通道的內(nèi)壁中的套筒，用以改變調(diào)諧通道自身的橫截面面積，從而改變運(yùn)行中的隔離頻率。Smith' 531和Smith' 596都顯著地嘗試主動(dòng)地調(diào)整隔離器的頻率。在振動(dòng)隔離領(lǐng)域，另一種為可調(diào)諧振動(dòng)隔離器的方案在美國(guó)專利號(hào)為U. S. Pat. No. 6，695，106，名稱為“改善振動(dòng)隔離的裝置及方法”，于2004年2月M日授權(quán)給Smith等人的專利中揭露，在這里并入以供參考。雖然前面的方案在振動(dòng)隔離領(lǐng)域呈現(xiàn)出很大進(jìn)步，但仍存在缺陷。


本申請(qǐng)的新穎性特征在隨附的權(quán)利要求中闡述。然而，本申請(qǐng)本身，以及本申請(qǐng)優(yōu)選的使用模式和另外的目的和優(yōu)勢(shì)，將通過(guò)參閱下述的詳細(xì)說(shuō)明連同隨附的附圖更加清晰地理解，其中圖1為根據(jù)本申請(qǐng)的直升機(jī)的透視圖；圖2A為根據(jù)本申請(qǐng)的處于飛機(jī)模式的傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的俯視圖；圖2B為根據(jù)本申請(qǐng)的處于直升機(jī)模式的傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的透視圖；圖3為根據(jù)本申請(qǐng)的處于飛機(jī)模式的四組傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)的透視圖；圖4A為在先技術(shù)的流體慣性振動(dòng)消除器的橫截面圖；圖4B為圖4A的在先技術(shù)的流體慣性振動(dòng)消除器的受力圖；圖4C為圖4A的在先技術(shù)的流體慣性振動(dòng)消除器的振幅隨頻率的變化曲線圖；圖5A為根據(jù)本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施方式的可計(jì)量的流體慣性振動(dòng)消除器的橫截面圖；圖5B為圖5A中的可計(jì)量的流體慣性振動(dòng)消除器沿V-V線的橫截面圖；圖6為本申請(qǐng)的可計(jì)量的流體慣性振動(dòng)消除器的可選實(shí)施方式的橫截面圖；以及
圖7為根據(jù)本申請(qǐng)的可計(jì)量的流體慣性振動(dòng)消除器的另一可選實(shí)施方式的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式參閱附圖中的圖1，顯示了根據(jù)本發(fā)明的直升機(jī)11。直升機(jī)11具有機(jī)身13和主旋翼組件15，所述主旋翼組件15包括有主旋翼葉片17和主旋翼柄18。直升機(jī)11還具有尾旋翼組件19，所述尾旋翼組件19包括有尾旋翼葉片21和尾旋翼柄20。主旋翼葉片17 大體上繞主旋翼柄18的垂直軸16旋轉(zhuǎn)。尾旋翼葉片21大體上圍繞尾旋翼柄20的側(cè)軸22 旋轉(zhuǎn)。直升機(jī)11包括有根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)隔離系統(tǒng)，所述振動(dòng)隔離系統(tǒng)用于將直升機(jī)11 的機(jī)身13或其他部分從例如諧振的機(jī)械振動(dòng)中隔離，所述機(jī)械振動(dòng)與推進(jìn)系統(tǒng)有關(guān)，是由直升機(jī)11的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器以及旋翼引起的。本申請(qǐng)也能夠在其他類型的旋翼機(jī)中使用?，F(xiàn)參閱附圖中的圖2A和2B，顯示了根據(jù)本發(fā)明的傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)111。與傳統(tǒng)的傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)相同，翼件11 和11 承載有傾轉(zhuǎn)旋翼組件113a和113b，傾轉(zhuǎn)旋翼組件113a和11 分別布置在翼件11 和11 的端部 116a和116b。傾轉(zhuǎn)旋翼組件113a和11 包括短艙120a和120b，其能夠承載傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)111的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器，以及分別位于傾轉(zhuǎn)旋翼組件113a和11 的向前端121a和121b 上的旋翼中心119a和119b。傾轉(zhuǎn)旋翼組件113a和11 相對(duì)于翼件11 和11 在直升機(jī)模式和飛機(jī)模式間移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，在直升機(jī)模式中傾轉(zhuǎn)旋翼組件113a和11 向上傾斜，以使得傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī) 111以傳統(tǒng)直升機(jī)的形式飛行，在飛機(jī)模式中傾轉(zhuǎn)旋翼組件113a和11 向前傾斜，以使得傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)111以傳統(tǒng)推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)飛機(jī)的形式飛行。在圖2A中，傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)111處于飛機(jī)模式；在圖2B中，傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)111處于直升機(jī)模式。如圖2A和2B所示，翼11 和 11 連接到機(jī)身114。傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)111也包括有根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)隔離系統(tǒng)，所述振動(dòng)隔離系統(tǒng)用于將傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)111的機(jī)身114或其他部分從例如諧振的機(jī)械振動(dòng)中隔離， 所述機(jī)械振動(dòng)與推進(jìn)系統(tǒng)有關(guān)，是由傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)111的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器以及旋翼引起的。參閱附圖中的圖3，顯示了根據(jù)本發(fā)明的四組傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)211。正如圖2A和2B 所示的傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)111，向前翼215a、205c和尾翼251b、215d分別承載旋翼組件213a、 213b,213c 和 213d。傾轉(zhuǎn)旋翼組件 213a,213b,213c 和 213d 包括短艙 320a,320b,320c 和 320d，其能夠承載傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)211的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器，以及分別位于傾轉(zhuǎn)旋翼組件213a、 213b,213c和213d的向前端上的旋翼中心219a,219b,219c和219d。傾轉(zhuǎn)旋翼組件213a,213b,213c和213d相對(duì)于翼件215a,215b,215c和215d在直升機(jī)模式和飛機(jī)模式間移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)，在直升機(jī)模式中傾轉(zhuǎn)旋翼組件213a、213b、213c和 213d向上傾斜，以使得傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)211以傳統(tǒng)直升機(jī)的形式飛行；在飛機(jī)模式中傾轉(zhuǎn)旋翼組件213a、213b、213c和213d向前傾斜，以使得傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)211以傳統(tǒng)推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)飛機(jī)的形式飛行。在圖3中，四組傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)111處于飛機(jī)模式。如圖3所示，翼215a、 2Kb、215c和215d連接到機(jī)身214。傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)211也包括有根據(jù)本申請(qǐng)的振動(dòng)隔離系統(tǒng)，所述振動(dòng)隔離系統(tǒng)用于將機(jī)身214或傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)211的其他部分從例如諧振的機(jī)械振動(dòng)中隔離，所述機(jī)械振動(dòng)與推進(jìn)系統(tǒng)有關(guān)，是由四組傾轉(zhuǎn)旋翼飛機(jī)211的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器以及旋翼引起的。應(yīng)當(dāng)理解地是，本申請(qǐng)能夠使用于期望具有根據(jù)本申請(qǐng)振動(dòng)隔離效果的任何飛行器上，所示飛行器包括通過(guò)遠(yuǎn)程操作的無(wú)人操作空中飛行器。現(xiàn)參閱附圖中的圖4A，示出了在先技術(shù)中的用于飛行器的流體慣性振動(dòng)消除器 (LIVE單元)327。在先技術(shù)LIVE單元327包括具有中空的且大體上呈圓柱形內(nèi)部的外殼 343。可選擇橫截面直徑的活塞347布置在外殼343的內(nèi)部。外殼343通常能夠連接到飛行器的機(jī)身(未示出)，活塞347通常能夠通過(guò)電纜塔組件(pylon assembly)連接到飛行器的變速和推進(jìn)系統(tǒng)(未示出)。在這種布置中，機(jī)身作為隔離振動(dòng)的本體，飛行器的變速器作為振動(dòng)本體。有彈性的密封件和彈簧件349，有彈性地密封位于外殼343內(nèi)部的活塞 347。流體腔室361由外殼343的內(nèi)部和活塞347限定，并通過(guò)彈性件349密封以抵制滲漏。相對(duì)高濃度和低黏度的振動(dòng)隔離流體，也可稱之為調(diào)諧流體，布置在流體腔室361內(nèi)部。除了密封流體腔室361中的振動(dòng)隔離流體，彈性件349還具有彈簧的功能，即允許活塞 347相對(duì)于外殼343移動(dòng)或擺動(dòng)，同時(shí)在不施加負(fù)載時(shí)，將活塞347維持在外殼343的中心位置處。調(diào)諧口或通道357在中心處貫穿活塞347，并允許振動(dòng)隔離流體從流體腔室361的一端移動(dòng)到另一端。圓錐形偏流器351設(shè)置在外殼343的每一端，并與調(diào)諧通道357的每一端的開口對(duì)齊并大致上相互反向。每個(gè)圓錐形偏流器351通過(guò)減速?gòu)牧黧w腔室的每一端流入或流出通道357的振動(dòng)隔離流體，以增加流體流動(dòng)。現(xiàn)參閱附圖中的圖4B，示出了圖4A中在先技術(shù)LIVE單元327的機(jī)械等效模型 375。在機(jī)械等效模型375中，框377代表機(jī)身Mfuselage的質(zhì)量；框379代表電纜塔組件 Mpyl。n的質(zhì)量；框381代表調(diào)諧塊的質(zhì)量Mt，在這種情況下，調(diào)諧塊為振動(dòng)隔離流體。振動(dòng)力 F' sin(wt)由發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器以及推進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)生。力Fsin(Wt)是變速器和推進(jìn)系統(tǒng)的振動(dòng)頻率的函數(shù)。力Fsin(Wt)導(dǎo)致電纜塔組件的振蕩位移Up ；機(jī)身的振蕩位移Uf ；調(diào)諧塊的振蕩位移ut。通過(guò)彈簧382代表的彈性件349，布置在機(jī)身Mfuselage和電纜塔組件Mpyl。n之間。彈簧 382具有彈性常數(shù)K。機(jī)械等效模型375中，調(diào)諧塊Mt用作連接到電纜塔組件Mpyl。n的第一支點(diǎn)383和連接到電纜塔組件Mpyl。n的第二支點(diǎn)385的懸臂。從第一支點(diǎn)383到第二支點(diǎn)385的距離 a代表調(diào)諧口 357的橫截面面積，從第一支點(diǎn)383到調(diào)諧塊Mt的距離b代表活塞347的有效橫截面面積，例如面積比或液壓比，R等于b與a的比。機(jī)械等效模型375產(chǎn)生下述的用于系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程?！窶_+(R-l)2Mt -R(R-I)Mt IKI+ΓΚ -KlfupI JFsin(Grt)I
L "R(R-I)Mt M一+RMtIlifJ L-K KJluJ-I 0 J明顯地是，主動(dòng)調(diào)諧LIVE單元327的裝置是不可行的。一旦調(diào)諧通道357和活塞 347的橫截面面積確定后，調(diào)諧流體選定，LIVE單元327的運(yùn)行被設(shè)定并不可能在不改變一個(gè)或多個(gè)特征的情況下改變。另一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N在運(yùn)行中主動(dòng)調(diào)諧LIVE單元功能的裝置。現(xiàn)參閱附圖中的圖4C，示出了 LIVE單元327和機(jī)械等效模型375的振幅隨頻率的變化曲線圖。
現(xiàn)參閱附圖中的圖5A和5B，示出了根據(jù)本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施方式的可計(jì)量的流體慣性振動(dòng)消除器501。振動(dòng)隔離器501包括具有中空內(nèi)部的外殼503?？蛇x擇橫截面直徑的活塞組件505布置在外殼503的內(nèi)部?；钊M件505通常能夠通過(guò)位于隨附的托架521 上的電纜塔組件535連接到例如飛行器的變速器(未示出)的振動(dòng)本體上。外殼503通常能夠連接到隔離振動(dòng)的本體，例如飛行器的機(jī)身的頂梁533。在這種布置中，機(jī)身作為隔離振動(dòng)的本體，飛行器的變速器作為振動(dòng)本體。有彈性的密封件和彈簧件507密封，并有彈性地定位外殼503內(nèi)部的活塞組件505?；钊M件505限定了大體上伸長(zhǎng)的調(diào)諧通道509，并包括位于活塞組件505的每一端上的支承架527。支承架527支承有位于活塞組件505的每一端上的可調(diào)節(jié)的量油桿組件 515。支承架527也作為從托架521到活塞組件505的結(jié)構(gòu)管道，同時(shí)允許可選擇振動(dòng)隔離調(diào)諧流體531行走遍及外殼503。在優(yōu)選實(shí)施方式中，支承架527包括三角架結(jié)構(gòu)；然而支承架527可以為任何能夠允許流體從活塞組件505流入外殼503的結(jié)構(gòu)。量油桿組件 515包括球狀物部分515，大體上筆直的部分537，機(jī)械螺絲傳動(dòng)517，一個(gè)或多個(gè)鉆孔5 以及一個(gè)或多個(gè)滲透路徑523。在圖5A的實(shí)施方式中，量油桿組件511包括上鉆孔529，上滲透路徑523，下鉆孔530，下滲透路徑524。球狀物部分515優(yōu)選地為圓錐形形狀，筆直的部分537大體上為恒定的直徑。球狀物部分515用于可選擇地限制調(diào)諧流體531的流體流經(jīng)調(diào)諧通道509。因此可以理解地是，依照可計(jì)量的流體慣性振動(dòng)消除器501的預(yù)期響應(yīng)，球狀物部分515的尺寸、輪廓和形狀可能與調(diào)諧通道509的尺寸、輪廓和形狀相適配，或者相異。適用于可計(jì)量的流體慣性振動(dòng)消除器的所有實(shí)施方式的這種特征在這里揭露。流體腔室519由外殼503的內(nèi)部和活塞組件505限定。調(diào)諧流體531布置在流體腔室519和調(diào)諧通道509中。優(yōu)選地是，調(diào)諧流體531具有低黏度的、相對(duì)高濃度及無(wú)腐蝕性的特性。彈性件507至少具有彈簧的功效，即允許活塞組件505相對(duì)于外殼503移動(dòng)或擺動(dòng)。當(dāng)不施加負(fù)載時(shí)，彈性件507將活塞組件505定位在外殼503的大體上的中心處。調(diào)諧通道509在中心處貫穿活塞組件505的縱向軸線，以將流體腔室519劃分為可進(jìn)行流體交換的兩個(gè)容積。涉及活塞組件505物理特征的調(diào)諧通道509的大致長(zhǎng)度通過(guò) Tl限定，并示出于圖5A。量油桿組件511的球狀物515至少部分地布置在調(diào)諧通道509內(nèi)部。量油桿組件511由量油桿驅(qū)動(dòng)器513控制。量油桿組件511貫穿外殼503，并通過(guò)鉆孔5 在一端緊固，通過(guò)鉆孔530在另一端緊固。鉆孔5 和鉆孔530沿徑向方向緊固量油桿組件511，以允許量油桿組件511在機(jī)械螺絲傳動(dòng)517的作用下沿軸向方向移動(dòng)。 當(dāng)量油桿組件511相對(duì)于活塞組件505和外殼503移動(dòng)，滲透路徑523、5M分別容許位于流體腔室519和鉆孔529、530間的壓力均衡。為了阻止流體滲漏，一個(gè)彈性密封件525位于量油桿驅(qū)動(dòng)器513和外殼503的結(jié)合部，另一個(gè)彈性密封件5 位于電纜塔隨附的托架 521和外殼503之間。向電纜塔隨附的托架521中引入的力，使得活塞組件505相對(duì)于外殼503移動(dòng)?；钊M件505的移動(dòng)使得隔離流體531以相反方向移動(dòng)通過(guò)調(diào)諧通道509。流體531的移動(dòng)產(chǎn)生慣性力，以抵消或隔離處于離散頻率的活塞組件505的力。量油桿組件511的向上或向下的運(yùn)動(dòng)(通過(guò)量油桿驅(qū)動(dòng)器51 ，分別增加或減少調(diào)諧通道509的有效直徑。通過(guò)量油桿組件511的球狀物部分515進(jìn)一步地插入調(diào)諧通道509，可減少調(diào)諧通道509的有效直徑。通過(guò)從調(diào)諧通道509部分地縮回量油桿組件511的球狀物部分515，可增加調(diào)諧通道 509的有效直徑。分別增加或減少調(diào)諧通道509的有效直徑，可增加或減少隔離頻率。下面的方程式給出了調(diào)諧通道509的有效直徑(d)、活塞組件505的直徑(D)、彈性件507的彈性常數(shù)⑷、調(diào)諧通道509的長(zhǎng)度Tl (L)、隔離流體531的質(zhì)量密度(P )、重力(g)以及隔離頻率(f)之間的基本上的線性關(guān)系。
權(quán)利要求
1.一種振動(dòng)隔離器，包括 外殼，具有流體腔室；流體，布置在流體腔室內(nèi)部； 活塞組件，有彈性地設(shè)置在外殼內(nèi)部； 由活塞組件限定的調(diào)諧通道；至少一個(gè)連接到活塞組件的托架，以用于將力傳輸?shù)交钊M件；以及可調(diào)節(jié)的量油桿組件，構(gòu)造成用于改變調(diào)諧通道的有效直徑，所述量油桿組件包括至少部分地布置在調(diào)諧通道內(nèi)部的球狀物部分。
2.如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)隔離器，其中，調(diào)諧通道由活塞組件形成，以將流體腔室劃分為兩個(gè)可進(jìn)行流體交換的容積。
3.如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)隔離器，其中，活塞有彈性地連接到具有至少一個(gè)彈性件的外殼。
4.如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)隔離器，其中，活塞包括 調(diào)諧通道部分；以及支承架。
5.如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)隔離器，進(jìn)一步包括量油桿驅(qū)動(dòng)器，可操作地連接到量油桿組件，用以可選擇地調(diào)節(jié)量油桿組件的位置。
6.如權(quán)利要求5所述的振動(dòng)隔離器，進(jìn)一步包括驅(qū)動(dòng)裝置，可操作地連接到量油桿驅(qū)動(dòng)器，其中驅(qū)動(dòng)裝置選自電驅(qū)動(dòng)器、液壓驅(qū)動(dòng)器、 氣壓驅(qū)動(dòng)器和電磁驅(qū)動(dòng)器。
7.如權(quán)利要求5所述的振動(dòng)隔離器，其中，量油桿驅(qū)動(dòng)器利用機(jī)械螺絲傳動(dòng)來(lái)移動(dòng)量油桿組件。
8.如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)隔離器，其中，外殼連接到飛行器的頂梁。
9.如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)隔離器，其中，活塞組件連接到飛行器的電纜塔組件。
10.如權(quán)利要求4所述的振動(dòng)隔離器，其中，量油桿組件滑動(dòng)地連接到支承架。
11.如權(quán)利要求1所述的振動(dòng)隔離器，進(jìn)一步包括 至少一個(gè)鉆孔，用于支承可調(diào)節(jié)量油桿組件。
12.如權(quán)利要求11所述的振動(dòng)隔離器，進(jìn)一步包括 滲透路徑，用于提供流體腔室和每一鉆孔之間的壓力均衡。
13.一種飛行器，包括 機(jī)身；由機(jī)身載攜的電纜塔組件；以及振動(dòng)隔離器，布置在機(jī)身和電纜塔組件之間，所述振動(dòng)隔離器包括 外殼，具有流體腔室； 流體，布置在流體腔室內(nèi)部； 活塞組件，有彈性地設(shè)置在外殼內(nèi)部； 彈性件，用于有彈性地將活塞組件連接到外殼；以及可調(diào)節(jié)的量油桿組件，連接到外殼，用于改變調(diào)諧通道的有效直徑，量油桿組件的球狀物部分至少部分地布置在調(diào)諧通道內(nèi)部。
14.如權(quán)利要求13所述的飛行器，其中，振動(dòng)隔離器的頻率響應(yīng)由量油桿組件的驅(qū)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)。
15.一種振動(dòng)隔離器，包括外殼，具有上流體腔室和下流體腔室； 流體，布置在上流體腔室和下流體腔室內(nèi)部；活塞組件，有彈性地設(shè)置在外殼內(nèi)部，活塞組件限定了位于上流體腔室和下流體腔室之間的調(diào)諧通道；可調(diào)節(jié)的量油桿組件，用于改變調(diào)諧通道的有效直徑；至少一個(gè)調(diào)諧元件，可操作地連接到上流體腔室和下流體腔室中的至少一個(gè)；以及驅(qū)動(dòng)活塞，連接到每一調(diào)諧元件，用于加強(qiáng)相應(yīng)流體腔室中的流體的移動(dòng)。
16.如權(quán)利要求15所述的振動(dòng)隔離器，進(jìn)一步包括 至少一個(gè)電伺服發(fā)動(dòng)機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)量油桿驅(qū)動(dòng)器。
17.如權(quán)利要求16所述的振動(dòng)隔離器，其中，至少一個(gè)電伺服發(fā)動(dòng)機(jī)，響應(yīng)傳感器的信號(hào)，自動(dòng)地驅(qū)動(dòng)量油桿驅(qū)動(dòng)器。
18.如權(quán)利要求15所述的振動(dòng)隔離器，其中，調(diào)諧流體具有低黏度和高濃度。
19.如權(quán)利要求15所述的振動(dòng)隔離器，其中，調(diào)諧元件的材料選自壓電陶瓷、磁致伸縮和電磁材料。
20.一種調(diào)節(jié)振動(dòng)隔離器中的頻率響應(yīng)的方法，包括 提供具有流體腔室的外殼；有彈性地在外殼內(nèi)部設(shè)置活塞，活塞在流體腔室內(nèi)部形成調(diào)諧通道； 可操作地將可調(diào)節(jié)量油桿組件連接到調(diào)諧通道；以及可選擇地驅(qū)動(dòng)可調(diào)節(jié)量油桿組件，用以改變調(diào)諧通道的有效直徑，從而調(diào)節(jié)振動(dòng)隔離器的頻率響應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供可調(diào)諧的振動(dòng)隔離器，包括外殼、流體腔室以及至少一個(gè)調(diào)諧通道?；钊M件有彈性地布置在外殼內(nèi)部。振動(dòng)隔離器流體允許從流體腔室流經(jīng)調(diào)諧通道。計(jì)量閥上、下驅(qū)動(dòng)以改變調(diào)諧通道的有效直徑，從而改變隔離頻率。
文檔編號(hào)F16M1/00GK102282407SQ200880132425
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者F·B·斯坦, M·R·史密斯 申請(qǐng)人:貝爾直升機(jī)泰克斯特龍公司