專利名稱：主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器及其實(shí)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到旋轉(zhuǎn)機(jī)械的減振技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
扭振現(xiàn)象是旋轉(zhuǎn)機(jī)械裝置中普遍存在的問題，它是由于扭矩載荷圍繞其均值作周期性波動(dòng)所引起的，而且在一般情況下扭矩及其扭振呈現(xiàn)復(fù)雜周期性的特征，即包含了一系列的諧波頻率成分，諸如汽車和船舶內(nèi)燃機(jī)，螺旋槳驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，泵機(jī)構(gòu)，等等。當(dāng)這樣的動(dòng)態(tài)栽荷中某個(gè)頻率成分與結(jié)構(gòu)固有扭轉(zhuǎn)頻率趨于一致時(shí)，機(jī)構(gòu)可能會(huì)產(chǎn)生劇
烈的扭轉(zhuǎn)共振現(xiàn)象，這極易導(dǎo)致零部件的損壞和失效；即便是對(duì)于預(yù)期設(shè)備使用壽命沒有負(fù)面效果的小幅度扭振——這應(yīng)該是當(dāng)前最普遍的情況，如果考慮機(jī)械設(shè)備對(duì)于周邊環(huán)境輻射振動(dòng)和噪聲的有害影響，也將是不容忽視的問題。
總的來(lái)看，改善扭振問題的方法可以分為兩大類 一類是涉及到設(shè)備結(jié)構(gòu)本身的，其中的一個(gè)重要方面是通過(guò)振動(dòng)特性設(shè)計(jì)將結(jié)構(gòu)固有扭轉(zhuǎn)頻率與扭矩載荷頻率錯(cuò)開；此外還有在功能"&計(jì)方面的措施，如對(duì)于內(nèi)燃機(jī)增加汽缸的數(shù)量，這樣既凝平扭矩波動(dòng)，又提高輸出功率，但是對(duì)于設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造要求更高了，并且設(shè)備的體積、重量和成本也隨之顯著增加。
另 一類是設(shè)計(jì)一種專門的附加裝置或附加功能，典型的如飛輪結(jié)合扭振減振器，此類方法相對(duì)而言成本較低，對(duì)于主機(jī)的變動(dòng)有限。
目前普遍實(shí)用的扭振減振器是被動(dòng)彈性阻尼式的，即利用彈性元件隔離振動(dòng)，以橡膠、粘性液體阻礙振動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為摩擦熱散發(fā)掉；在構(gòu)造原理上，通常將飛輪分成兩個(gè)部分，通過(guò)彈性元件聯(lián)接，它們可以在一定的彈性范圍內(nèi)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在它們之間填充高阻尼材料。這種方案的最大缺陷在于現(xiàn)代旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備所承受的扭振的頻率和幅值會(huì)在很寬廣的范圍內(nèi)快速地變化，系統(tǒng)特性相對(duì)固定的減振裝置顯然無(wú)法滿足這種特點(diǎn)下比較高的要求。
除了上述被動(dòng)式的結(jié)構(gòu)，技術(shù)上還發(fā)展了半主動(dòng)控制式，即可以在一定的范圍內(nèi)才艮據(jù)需要實(shí)時(shí)改變彈性元件和阻尼元件的特性參數(shù)，但是應(yīng)用在扭振減振方面的實(shí)際效果有待觀察。
與以上兩種技術(shù)線路完全不同的是，本發(fā)明屬于主動(dòng)控制式消振的范疇，這類方法是運(yùn)用一套控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)跟蹤扭振的多個(gè)諧波的頻率、幅值和相位，并提供驅(qū)動(dòng)電流給所述的電動(dòng)扭振減振器，使其瞬時(shí)發(fā)出頻率相同、相位相反、幅值對(duì)應(yīng)的扭矩，從而達(dá)到抵消扭振的效果。該方法利用現(xiàn)代集成電路的先進(jìn)技術(shù)和有效的控制理論，在取得顯著消振效果的同時(shí)大大減少了對(duì)于設(shè)備本身需要采取的減振措施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器及其實(shí)現(xiàn)方法，用以通過(guò)電磁激勵(lì)的方式產(chǎn)生一個(gè)與旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系統(tǒng)扭振方向相反的扭矩，來(lái)抵消軸系統(tǒng)的扭振。
一種主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器，其特征在于該減震器包括有如
下組成部分
固定模塊，它剛性固定在軸系統(tǒng)上；相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng);f莫塊，它通過(guò)彈簧彈性固定在軸系統(tǒng)上；
導(dǎo)電線圏，它設(shè)置在固定模塊和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊兩者其一上；磁場(chǎng)發(fā)生器件，它設(shè)置在那個(gè)沒有設(shè)置前述導(dǎo)電線團(tuán)的固定模塊或相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊上，用以產(chǎn)生能夠穿過(guò)導(dǎo)線線圏的磁場(chǎng)。
進(jìn)一步，所述的減震器還包括有如下技術(shù)特征在軸系統(tǒng)上設(shè)置有電刷，用以向所述的導(dǎo)電線圈通電。所述的固定模塊是通過(guò)兩端分叉延伸的X型固定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，兩
相鄰分叉之間設(shè)置有弧形的導(dǎo)電線圏架構(gòu)，同時(shí)相對(duì)的另兩個(gè)分叉之
間設(shè)置有另 一段弧形導(dǎo)電線圏架構(gòu)。
在所述導(dǎo)電線圈的兩側(cè)至少其一處，設(shè)置有磁場(chǎng)發(fā)生器件。沒有設(shè)置導(dǎo)電線圏的相鄰分叉，共包括兩處位置，在這兩處位置
至少其一處，設(shè)置有用以限定相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊轉(zhuǎn)動(dòng)范圍的固定塊。
相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊上通過(guò)沿轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)對(duì)稱的兩個(gè)彈簧，固定在軸系統(tǒng)上。
針對(duì)前述的導(dǎo)電線圈，所設(shè)置在磁場(chǎng)發(fā)生器件，能夠產(chǎn)生互斥磁場(chǎng)或者互吸磁場(chǎng)。
一種主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器的實(shí)現(xiàn)方法，它是這樣實(shí)現(xiàn)的，
該方法包括有如下步驟
步驟1，在固定模塊和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊兩者其一上安裝有導(dǎo)電線圏，在另一個(gè)模塊上安裝有與導(dǎo)電線圏位置相配套的磁場(chǎng)發(fā)生器件；
步驟2,將固定模塊和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊安裝在旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)上，其中固定模塊被剛性固定在軸系統(tǒng)上，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊通過(guò)彈簧彈性固定在軸系統(tǒng)上；
步驟3，控制系統(tǒng)通過(guò)傳感器探測(cè)軸系統(tǒng)的扭振狀況；步驟4，控制系統(tǒng)向?qū)щ娋€圏通電，產(chǎn)生一個(gè)與軸系統(tǒng)扭振頻率一致、振幅相當(dāng)、相位相反的扭矩，用以抵消軸系統(tǒng)的扭振。
進(jìn)一步，前述的方法還包括有如下技術(shù)特征
所述的固定模塊是通過(guò)兩端分叉延伸的X型固定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，兩相鄰分叉之間設(shè)置有弧形的導(dǎo)電線圏架構(gòu)，同時(shí)相對(duì)的另兩個(gè)分叉之間設(shè)置有另 一段弧形導(dǎo)電線圈架構(gòu)。
在所述導(dǎo)電線圏的兩側(cè)至少其一處，設(shè)置有磁場(chǎng)發(fā)生器件。
相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊上通過(guò)沿轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)對(duì)稱的兩個(gè)彈簧，固定在軸系統(tǒng)上。
針對(duì)前述的導(dǎo)電線圏，所設(shè)置在磁場(chǎng)發(fā)生器件，能夠產(chǎn)生互斥磁場(chǎng)或者互吸》茲場(chǎng)。
所述主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器的優(yōu)點(diǎn)1，可以在很寬的頻率范圍內(nèi)發(fā)揮減振效果。2，在設(shè)計(jì)原理上僅提供純扭矩，不會(huì)對(duì)軸系統(tǒng)產(chǎn)生不可忽略的附加徑向力或軸向力。3，輸出扭矩大。
4，低阻尼性。金屬?gòu)椈删哂休^低的阻尼特性，這樣可以盡量發(fā)揮該減振器的輸出扭矩峰值。
5，稀土永磁材料容易獲得、成本低。
6，性能可靠，對(duì)于環(huán)境要求低，耐油耐臟。其中，工作溫度可以接近攝氏IOO。。
7，結(jié)構(gòu)緊湊，可以與減振對(duì)象原有的飛輪結(jié)合安裝，也可以獨(dú)立安裝。
8，可以在所述減振器的軸系統(tǒng)上(假如與飛輪結(jié)合安裝，那就是飛輪的軸系統(tǒng)上)適當(dāng)開通風(fēng)孔，利用其隨軸系統(tǒng)一起旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的氣流進(jìn)行冷卻。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。圖l是本發(fā)明所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器的側(cè)向剖視圖。圖3是本發(fā)明所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器上的導(dǎo)電線圏的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器的實(shí)現(xiàn)方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合各附圖所示，本發(fā)明所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器主要
由相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊i和固定模塊n組成。
它們之間通過(guò)一對(duì)彈簧14連接，可以作相對(duì)彈性轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施
中的彈簧14為環(huán)形螺旋彈簧，這是典型的實(shí)施例而非限定。其中相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊I包括心圈0，內(nèi)圈1,中圏2,外圏3,以及環(huán)形的釹鐵硼磁塊4、 5、 6、 7。其中心圏0、內(nèi)圏l、中圏2和外圈3通過(guò)相隔180°圓心角的一對(duì)輻條梁8固定在一起。
其中環(huán)形的釹鐵硼磁塊4、 5、 6、 7，屬于永磁體，為本發(fā)明中的磁場(chǎng)發(fā)生器的一種實(shí)施例，其它還包括通過(guò)電磁效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的磁場(chǎng)，如利用導(dǎo)電線圏產(chǎn)生磁場(chǎng)，等等。
在輻條梁8之間，磁塊4和5用粘合劑或其它適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ㄔ?br> 7內(nèi)圈1的外側(cè)，并呈對(duì)稱布置狀態(tài)。類似地，磁塊6和7用粘合劑或其它適當(dāng)?shù)姆绞焦潭ㄔ谕鈬?的內(nèi)側(cè)，也在輻條梁8之間呈對(duì)稱狀，這樣磁塊4與6、磁塊5與7分別隔著中圈2相對(duì)布置，而磁塊的磁場(chǎng)方向沿著圓形的徑向。
上述結(jié)構(gòu)中，在所述導(dǎo)電線圈11和12的兩側(cè)均布置磁場(chǎng)發(fā)生器，此外，還可以單獨(dú)在內(nèi)側(cè)或外側(cè)布置磁場(chǎng)發(fā)生器。
固定模塊n包括一對(duì)環(huán)形套圏9和10，纏繞并固定在套圈上的導(dǎo)電線圏ll和l2，以及X型固定支架13。套團(tuán)9和10分別套在中圏2上，在輻條梁8之間對(duì)稱布置，套圈的內(nèi)側(cè)與中圏2完全不接觸，因此可以相對(duì)于中圈2自由移動(dòng)，這就是所述電動(dòng)扭振減振器的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊I可以相對(duì)固定模塊U轉(zhuǎn)動(dòng)的原因所在。
導(dǎo)電線圈11緊緊環(huán)繞并用粘合劑固定在套圈9上，導(dǎo)電線圈12緊緊環(huán)繞并用粘合劑固定在套圏10上。這樣的構(gòu)造使得每一組銅線圏的兩側(cè)均處于所述》茲塊與中圏2之間所形成的環(huán)形徑向磁場(chǎng)氣隙中，并且銅線圏的走向，也即電流的方向，與f茲場(chǎng)方向是垂直的。所述套圏需采用銅、鋁或塑料等非磁性材料。
為了讓套圏IO套在中圏2上，中圏2可以在輻條梁8處斷開，先將套圈IO套在中圏2的外面，然后把中圏2用螺栓固定在輻條梁8上。
除了上述構(gòu)件以外，所述減振器其它部分還包括固定塊15,心軸16,滾動(dòng)軸承17,電刷18,彈簧座19和彈簧座20。
X型固定支架13中，沒有設(shè)置導(dǎo)電線圏12的相鄰分叉之間，共包括兩處位置，在這兩處位置至少其一處，設(shè)置有用以限定相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊I轉(zhuǎn)動(dòng)范圍的固定塊15。
固定塊15固定在中圈2上靠近輻條梁8的位置，其作用是限制套圏的運(yùn)動(dòng)，防止過(guò)載情況下套圏沖擊輻條梁8。
心軸16實(shí)際上就是需要減振的旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系統(tǒng)的一部分，滾動(dòng)軸承17將心圏0支撐在心軸16上，使得心圏0及其所在的上述相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊I可以相對(duì)于軸系統(tǒng)轉(zhuǎn)動(dòng)。
電刷18固定在軸16上，保證在整個(gè)系統(tǒng)高速旋轉(zhuǎn)的情況下給導(dǎo)電線圏11和12提供變化的交流電。上述固定模塊n，即套圈9和10,包括上面的線圈11和12，通 過(guò)支架13固定在心軸16上，隨軸系統(tǒng)一起旋轉(zhuǎn)。
前述的一對(duì)彈簧14對(duì)稱布置在外圏的外側(cè)，每一個(gè)螺旋彈簧的 一端通過(guò)彈簧座19固定在外圈上，另一端通過(guò)彈簧座20固定在與心 軸剛性聯(lián)接在一起的軸系統(tǒng)上，可以通過(guò)延伸的結(jié)構(gòu)直接固定在心軸 上。
這樣，上述主要相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊I可以借助滾動(dòng)軸承17在彈簧14
的作用下，相對(duì)于上述固定模塊n以及所作用的旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)，圍繞其
穩(wěn)態(tài)位置來(lái)回?cái)[動(dòng)。
進(jìn)一步闡述所述扭振減振器的其它結(jié)構(gòu)要點(diǎn)
作為舉例而非限定，上述磁塊與中圈2所形成的氣隙磁場(chǎng)方向?yàn)?圓形的徑向，在所述中圏2兩側(cè)相對(duì)布置的磁場(chǎng)發(fā)生器中，磁場(chǎng)方向 之間的關(guān)系可以有兩種選擇方案
第 一種是兩側(cè)相對(duì)布置的磁塊的磁場(chǎng)方向相反相斥，第二種是兩 者相同相吸。下面分別給予介紹
首先說(shuō)明第一種方案。此時(shí)磁塊4與6隔著中圏2的磁場(chǎng)方向是 相對(duì)互斥的(相反)，同樣另一組隔著中圏2的磁塊5與7的磁場(chǎng)方 向也是相對(duì)互斥的(相反)；為增強(qiáng)中圏2與兩側(cè)磁塊之間氣隙的磁 感應(yīng)強(qiáng)度，磁塊采用高性能的稀土永磁釹鐵硼磁鐵，中圈2采用高磁 導(dǎo)率的軟磁材料，中圏2與磁塊之間的間隙在保持套圈內(nèi)側(cè)與中圈2、 套圏外側(cè)與磁塊之間不接觸的前提下盡可能地?。划?dāng)套在中圈2外的 套圏上的銅線圈通電時(shí)，在中圏2兩側(cè)^ 茲場(chǎng)中的銅線圏內(nèi)的電流方向 是相反的，而兩側(cè)磁場(chǎng)的方向也是相反的，也就是說(shuō)，導(dǎo)電線圏11 或12在磁塊4磁場(chǎng)中的導(dǎo)線電流與在磁塊6磁場(chǎng)中的導(dǎo)線電流A^ 向的，而磁塊4的磁場(chǎng)方向與磁塊6的磁場(chǎng)方向也是相反的。這樣根 據(jù)描述磁感應(yīng)強(qiáng)度、電流及安培力之間關(guān)系的安培定律，兩側(cè)磁場(chǎng)給 予導(dǎo)電線圏的作用力恰好是沿著圓周方向并同向，作用力的幅值與電 流強(qiáng)度成正比，方向隨電流的方向變化而變化。
由于兩組導(dǎo)電線圏11與12在圓周方向上完全對(duì)稱布置，因此通 過(guò)所述兩組銅線圏端線之間的聯(lián)接來(lái)控制電流的走向，使得磁場(chǎng)中兩組導(dǎo)電線團(tuán)11和12產(chǎn)生的圓周力恰好大小相等、方向相反，且同為 順時(shí)針或同為逆時(shí)針，這樣就形成了一個(gè)磁場(chǎng)力純扭矩，它的數(shù)值應(yīng) 該等于一組線圏在兩側(cè)磁場(chǎng)中產(chǎn)生圓周力之和乘以中圈2中線的直 徑。
在上述磁場(chǎng)純扭矩的作用下，上述相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)才莫塊I將相對(duì)于上述
固定模塊II及軸系統(tǒng)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，這導(dǎo)致所述彈簧變形引起彈簧力。由
于所述一對(duì)彈簧在圓周方向上對(duì)稱布置，因此所述一對(duì)彈簧產(chǎn)生的力
為大小相等、方向相反，且同為順時(shí)針或同為逆時(shí)針，這樣也形成了 一個(gè)彈簧力純扭矩。
現(xiàn)在簡(jiǎn)要說(shuō)明第二種方案。此時(shí)磁塊4與6隔著中圏2的磁場(chǎng)方 向是相同相吸的，同樣另一組隔著中圏2的磁塊5與7的磁場(chǎng)方向也 是相同相吸的，但由于線團(tuán)在磁塊4 (磁塊5)磁場(chǎng)中的導(dǎo)線電流與 磁塊6 (磁塊7)磁場(chǎng)中的導(dǎo)線電流晃良向的，所以，所述導(dǎo)電線圈 在兩側(cè)磁場(chǎng)中產(chǎn)生的圓周力是反向的，這樣每一組線圏產(chǎn)生的扭矩應(yīng) 該等于線圈一側(cè)的圓周力乘以兩側(cè)線圏之間的寬度，而總的磁場(chǎng)力純 扭矩就是兩組線圏產(chǎn)生的扭矩之和。
本發(fā)明還涉及一種主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器的實(shí)現(xiàn)方法，結(jié)合 前面的描述以及圖4所示，該方法主要包括有如下步驟
步驟1，在固定^i塊II和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊I兩者其一上安裝有導(dǎo)電 線圏圏ll或12,在另一個(gè)模塊上安裝有與導(dǎo)電線團(tuán)位置相配套的磁 場(chǎng)發(fā)生器件；
步驟2，將固定模塊II和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊I安裝在旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)上， 其中固定模塊II被剛性固定在軸系統(tǒng)上，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊I通過(guò)彈簧彈 性固定在軸系統(tǒng)上；
步驟3，控制系統(tǒng)通過(guò)傳感器探測(cè)軸系統(tǒng)的扭振狀況；
步驟4，控制系統(tǒng)向?qū)щ娋€圏通電，產(chǎn)生一個(gè)與軸系統(tǒng)扭振頻率
一致、振幅相當(dāng)、相位相反的扭矩，用以抵消軸系統(tǒng)的扭振。
這兒所述的控制系統(tǒng)，包括能夠?qū)鞲衅魉@得的探測(cè)信號(hào)進(jìn)行 運(yùn)算處理并發(fā)出控制指令的運(yùn)算處理器，并存儲(chǔ)有用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的 程序。
10該傳感器，應(yīng)當(dāng)能夠探測(cè)軸系統(tǒng)的振動(dòng)狀況，比如，可以采用扭 振傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然，也不作任何限定，如增設(shè)扭矩傳感器等。
結(jié)合著具體實(shí)施例，總結(jié)所述主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器的工作
原理
所述導(dǎo)電線圏11或12與磁場(chǎng)發(fā)生器中的磁塊的相互作用，產(chǎn)生 繞所述心軸16的^P茲場(chǎng)純扭矩，且可以通過(guò)電流的大小和方向控制扭 矩的大小與方向。變化的扭矩施加在上述相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊I，引起該部 分振動(dòng)并導(dǎo)致所述彈簧產(chǎn)生變化的繞心軸16的純扭矩。根據(jù)牛頓作 用力與反作用力原理，上述磁場(chǎng)力扭矩與彈簧扭矩也作用到上述固定 模塊n,然后再傳遞到旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系統(tǒng)上。
因此，配置一套控制系統(tǒng)，它可以實(shí)時(shí)檢測(cè)到的旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸系統(tǒng) 扭振中若干成分突出諧波的幅度、頻率和相位，并據(jù)此提供頻率相同、 幅值和相位對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述扭振減振器發(fā)出相應(yīng)的磁場(chǎng)扭 矩和彈簧扭矩，作用到旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)上產(chǎn)生頻率相同、但幅值相反的扭 振以抵消軸系統(tǒng)原來(lái)的扭振。
輸出扭矩的大小取決于磁場(chǎng)對(duì)于通電線圏的圓周向安培力的大 小以及圓周力到心軸16軸線的距離；而安培力又正比于磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng) 度、磁場(chǎng)內(nèi)與磁場(chǎng)方向垂直的通電線圏長(zhǎng)度和電流強(qiáng)度。在所述的裝 置中，減振器圓形的直徑越大，則力矩的力臂也越大，同時(shí)磁塊和套 圏的弧線也可以越長(zhǎng)，因而環(huán)繞的線圏在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度就越長(zhǎng)；另外， 減振器圓形在旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)的軸線方向上越厚，則磁塊、中圏2和套團(tuán) 也可以相應(yīng)地增厚，則線圏在磁場(chǎng)中的長(zhǎng)度就越長(zhǎng)，并且還可以通過(guò) 多層線圏以成倍增加其長(zhǎng)度；最后，適合的銅導(dǎo)線截面尺寸可以提供 數(shù)安培的電流而不至于過(guò)熱。這些特點(diǎn)使得我們可以在很大的范圍內(nèi) 靈活設(shè)計(jì)減振器的輸出扭矩，非常有利于從小型軸系統(tǒng)到大型軸系統(tǒng) 的主動(dòng)控制型減振或扭振試驗(yàn)需求。
以上是對(duì)本發(fā)明的描述，而非限制，基于本發(fā)明思想的其它實(shí)施 方案，亦在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1，一種主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器，其特征在于該減震器包括有如下組成部分固定模塊，它剛性固定在軸系統(tǒng)上；相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，它通過(guò)彈簧彈性固定在軸系統(tǒng)上；導(dǎo)電線圈，它設(shè)置在固定模塊和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊兩者其一上；磁場(chǎng)發(fā)生器件，它設(shè)置在那個(gè)沒有設(shè)置前述導(dǎo)電線圈的固定模塊或相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊上，用以產(chǎn)生能夠穿過(guò)導(dǎo)線線圈的磁場(chǎng)。
2, 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器，其特征 在于在軸系統(tǒng)上設(shè)置有電刷，用以向所述的導(dǎo)電線團(tuán)通電。
3, 根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器，其特征 在于所述的固定才莫塊是通過(guò)兩端分叉延伸的X型固定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的， 兩相鄰分叉之間設(shè)置有弧形的導(dǎo)電線圏架構(gòu)，同時(shí)相對(duì)的另兩個(gè)分叉 之間設(shè)置有另一段弧形導(dǎo)電線圈架構(gòu)。
4，根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器，其 特征在于在所述導(dǎo)電線圏的兩側(cè)至少其一處，設(shè)置有磁場(chǎng)發(fā)生器件。
5，根據(jù)權(quán)利要求3所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器，其特征 在于沒有設(shè)置導(dǎo)電線圏的相鄰分叉，共包括兩處位置，在這兩處位 置至少其一處，設(shè)置有用以限定相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)^t塊轉(zhuǎn)動(dòng)范圍的固定塊。
6,根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器，其特征 在于相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)^t塊上通過(guò)沿轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)對(duì)稱的兩個(gè)彈簧，固定在軸系 統(tǒng)上。
7，根據(jù)權(quán)利要求1所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器，其特征 在于針對(duì)前述的導(dǎo)電線圏，所設(shè)置在磁場(chǎng)發(fā)生器件，能夠產(chǎn)生互斥 》茲場(chǎng)或者互吸磁場(chǎng)。
8， 一種主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于該 方法包括有如下步驟步驟1，在固定模塊和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊兩者其一上安裝有導(dǎo)電線 圏，在另一個(gè)模塊上安裝有與導(dǎo)電線圏位置相配套的磁場(chǎng)發(fā)生器件；步驟2，將固定模塊和相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊安裝在旋轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)上，其中 固定模塊被剛性固定在軸系統(tǒng)上，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊通過(guò)彈簧彈性固定在 軸系統(tǒng)上；步驟3，控制系統(tǒng)通過(guò)傳感器探測(cè)軸系統(tǒng)的扭振狀況；步驟4,控制系統(tǒng)向?qū)щ娋€圏通電，產(chǎn)生一個(gè)與軸系統(tǒng)扭振頻率 一致、振幅相當(dāng)、相位相反的扭矩，用以抵消軸系統(tǒng)的扭振。
9,根據(jù)權(quán)利要求8所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器，其特征 在于所述的固定模塊是通過(guò)兩端分叉延伸的X型固定結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的， 兩相鄰分叉之間設(shè)置有弧形的導(dǎo)電線圈架構(gòu)，同時(shí)相對(duì)的另兩個(gè)分叉 之間設(shè)置有另 一段弧形導(dǎo)電線團(tuán)架構(gòu)。
10，根據(jù)權(quán)利要求8所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器，其特征 在于在所述導(dǎo)電線圏的兩側(cè)至少其一處，設(shè)置有磁場(chǎng)發(fā)生器件。
11，根據(jù)權(quán)利要求8所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器，其特征 在于相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊上通過(guò)沿轉(zhuǎn)軸系統(tǒng)對(duì)稱的兩個(gè)彈簧，固定在軸系 統(tǒng)上。
12，根據(jù)權(quán)利要求8所述的主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器，其特征 在于針對(duì)前迷的導(dǎo)電線圈，所設(shè)置在磁場(chǎng)發(fā)生器件，能夠產(chǎn)生互斥 磁場(chǎng)或者互吸磁場(chǎng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種主動(dòng)控制型電動(dòng)扭振減振器及其實(shí)現(xiàn)方法，涉及到旋轉(zhuǎn)機(jī)械的減振技術(shù)領(lǐng)域。該減振器包括有固定模塊，相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)模塊，導(dǎo)電線圈，以及磁場(chǎng)發(fā)生器件等。利用本發(fā)明，能夠瞬時(shí)發(fā)出頻率相同、相位相反、幅值對(duì)應(yīng)的扭矩，從而達(dá)到抵消原軸系統(tǒng)扭振的效果。通過(guò)本發(fā)明，在取得顯著消振效果的同時(shí)，能夠大幅度減少對(duì)于設(shè)備本身需要采取的減振措施。
文檔編號(hào)F16F15/18GK101550986SQ20091005052
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月2日
發(fā)明者清 羅 申請(qǐng)人:清 羅