本實(shí)用新型涉及的是一種吸振器,具體來(lái)說(shuō)是一種電磁式主動(dòng)吸振器。
背景技術(shù):
振動(dòng)不僅容易引起結(jié)構(gòu)的疲勞損傷,影響設(shè)備的使用壽命,同時(shí)還不可避免地產(chǎn)生噪聲。為了解決這些問(wèn)題,研究表明可采用動(dòng)力吸振器來(lái)衰減結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。
傳統(tǒng)的被動(dòng)吸振器一般由慣性質(zhì)量、彈簧單元及阻尼單元組成,并不需要外加能量。這種被動(dòng)吸振器能夠很好的抑制減振對(duì)象某特定頻率的振動(dòng),至今仍是一種實(shí)用而有效的減振方法。但當(dāng)激勵(lì)頻率發(fā)生偏移時(shí),被動(dòng)吸振器的減振效果并不理想。而基于被動(dòng)吸振技術(shù)開(kāi)發(fā)出的半主動(dòng)吸振器,一般通過(guò)調(diào)整自身的結(jié)構(gòu)參數(shù),使其具有一定的吸振頻率調(diào)節(jié)能力,適用于對(duì)激勵(lì)頻率在較小范圍內(nèi)變動(dòng)的振動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行控制。然而,面對(duì)一些激勵(lì)頻率范圍較寬,且較為復(fù)雜的振動(dòng)問(wèn)題,半主動(dòng)吸振器難以取得良好的減振效果。
為了解決寬頻振動(dòng)的吸振問(wèn)題,開(kāi)發(fā)出了主動(dòng)吸振器。主動(dòng)吸振器是利用外供能源,驅(qū)動(dòng)吸振器產(chǎn)生與激勵(lì)力同頻率同幅值但相位相反的作用力以抵消激勵(lì)力對(duì)減振對(duì)象的影響,從而實(shí)現(xiàn)在寬頻范圍內(nèi)對(duì)減振對(duì)象進(jìn)行振動(dòng)控制。
電磁式主動(dòng)吸振器能通過(guò)調(diào)節(jié)輸入吸振器線(xiàn)圈的電流,對(duì)吸振器輸出力的頻率、幅值及相位進(jìn)行精確控制,以抵消減振對(duì)象的振動(dòng),從而對(duì)減振對(duì)象進(jìn)行主動(dòng)吸振。一般的電磁式主動(dòng)吸振器多數(shù)含有永磁體,而永磁材料價(jià)格較貴,加工難度較高,且其性能易受溫度等因素的變化所影響,進(jìn)而影響到吸振器自身的性能。本實(shí)用新型針對(duì)以往的不足,研制出一種結(jié)構(gòu)緊湊,制造簡(jiǎn)易,材料成本低,工作性能穩(wěn)定的電磁式主動(dòng)吸振器,實(shí)現(xiàn)對(duì)減振對(duì)象在寬頻振動(dòng)問(wèn)題上的減振。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊,安裝布置靈活,制造成本低,工作性能穩(wěn)定,能在寬激勵(lì)頻率范圍上對(duì)減振對(duì)象進(jìn)行有效地減振的電磁式主動(dòng)吸振器。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種電磁式主動(dòng)吸振器,包括動(dòng)鐵心、線(xiàn)圈繞組、橡膠件骨架、底座、靜鐵心、導(dǎo)向軸、螺栓,所述線(xiàn)圈繞組固定在動(dòng)鐵心內(nèi)部,所述動(dòng)鐵心固定安裝在橡膠件骨架上,所述橡膠件骨架與底座通過(guò)橡膠硫化連接。所述靜鐵心放置在動(dòng)鐵心下方的底座上,所述導(dǎo)向軸穿過(guò)動(dòng)鐵心中心通孔放置在靜鐵心上,所述螺栓穿過(guò)導(dǎo)向軸和底座將本電磁式主動(dòng)吸振器固定在減振對(duì)象上,同時(shí)螺栓將導(dǎo)向軸、靜鐵心及底座相對(duì)于減振對(duì)象壓緊固定,所述螺栓與導(dǎo)向軸構(gòu)成動(dòng)動(dòng)鐵心運(yùn)動(dòng)時(shí)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu),所述線(xiàn)圈的引線(xiàn)與電子控制元件連接。
作為優(yōu)選,所述動(dòng)鐵心及靜鐵心采用導(dǎo)磁性能良好的軟磁材料。
作為優(yōu)選,所述動(dòng)鐵心為截面為“E”形、中心帶有通孔的圓柱體,外圓周設(shè)置有連接橡膠件骨架的凸緣,所述動(dòng)鐵心內(nèi)部具有一定空間用于安裝線(xiàn)圈繞組,其周邊設(shè)置有用于引出線(xiàn)圈繞組的引線(xiàn)的開(kāi)口,上部均勻設(shè)置有若干用于往內(nèi)部注膠并使線(xiàn)圈繞組粘合固定在動(dòng)鐵心上的通孔。
作為優(yōu)選,所述線(xiàn)圈繞組包括線(xiàn)圈架和線(xiàn)圈,所述線(xiàn)圈為多層線(xiàn)圈,線(xiàn)圈在線(xiàn)圈架上繞制,線(xiàn)圈與線(xiàn)圈架組成線(xiàn)圈繞組并安裝固定在動(dòng)鐵心內(nèi)部,線(xiàn)圈引線(xiàn)從動(dòng)鐵心旁邊的開(kāi)口處引出。
作為優(yōu)選,所述橡膠件骨架與動(dòng)鐵心為過(guò)盈配合,并通過(guò)對(duì)橡膠件骨架翻邊與動(dòng)鐵心壓緊固定。
作為優(yōu)選,所述橡膠作為具有一定的形狀及厚度的彈性單元,其具有一定的軸向剛度以支撐動(dòng)鐵心及線(xiàn)圈繞組的重量,并使動(dòng)鐵心與靜鐵心之間保持一定的初始間隙,所述橡膠的彈性變形量使動(dòng)鐵心有一定的軸向運(yùn)動(dòng)行程。
作為優(yōu)選,所述導(dǎo)向軸上還設(shè)置有墊片,所述螺栓分別穿過(guò)墊片、導(dǎo)向軸、靜鐵心和底座與減振對(duì)象擰緊固定,同時(shí)已擰緊的螺栓通過(guò)墊片壓緊導(dǎo)向軸,使導(dǎo)向軸、靜鐵心和底座之間緊密配合并與減振對(duì)象固定。
作為優(yōu)選,所述導(dǎo)向軸與動(dòng)鐵心中心通孔為間隙配合,動(dòng)鐵心發(fā)生軸向振動(dòng)時(shí)中心通孔內(nèi)壁與導(dǎo)向軸外表面發(fā)生滑動(dòng)摩擦,動(dòng)鐵心中心通孔內(nèi)壁及導(dǎo)向軸外表面均為光滑表面,導(dǎo)向軸對(duì)動(dòng)鐵心軸向運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用。
作為優(yōu)選,所述導(dǎo)向軸外表面加工有儲(chǔ)油槽,儲(chǔ)油槽內(nèi)涂有用于減少動(dòng)鐵心振動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)向軸外表面與動(dòng)鐵心中心通孔內(nèi)壁的摩擦的潤(rùn)滑脂。
相比現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于:
1、本電磁式主動(dòng)吸振器線(xiàn)圈繞組與動(dòng)鐵心固定并共同構(gòu)成動(dòng)質(zhì)量部分,結(jié)構(gòu)緊湊,體積??;通過(guò)單個(gè)螺栓即可將本電磁式主動(dòng)吸振器與減振對(duì)象連接,連接方式簡(jiǎn)單,布置靈活方便。
2、配合相應(yīng)的控制方法,通過(guò)控制通入線(xiàn)圈電流的頻率與大小,能控制本電磁式主動(dòng)吸振器輸出力的頻率與大小。由于對(duì)電流頻率及大小的調(diào)節(jié)易于實(shí)現(xiàn)且調(diào)節(jié)范圍寬,因此能較為輕易地對(duì)本電磁式主動(dòng)吸振器輸出力進(jìn)行調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)減振對(duì)象在寬頻范圍上的振動(dòng)控制。
3、本吸振器輸出力隨線(xiàn)圈輸入電流變化的線(xiàn)性度較好,響應(yīng)快速,工作穩(wěn)定。
4、與含永磁體的電磁式主動(dòng)吸振器比較,本電磁式主動(dòng)吸振器不含永磁材料,加工較簡(jiǎn)易,制造成本較低,且不存在永磁材料因外界因素變化而發(fā)生性能改變的現(xiàn)象。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
圖2為圖1中A處的線(xiàn)圈繞組部分局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例的動(dòng)鐵心結(jié)構(gòu)的外形示意圖。
圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例的動(dòng)鐵心結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例的靜鐵心結(jié)構(gòu)的外形示意圖。
圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例的靜鐵心結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖中所示為:1-動(dòng)鐵心;2-導(dǎo)向軸;3-螺栓;4-墊片; 6-靜鐵心;7-橡膠件骨架;8-橡膠彈簧;9-底座;10-線(xiàn)圈;11-通孔;12-注膠;13-開(kāi)口;14-線(xiàn)圈架。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
結(jié)合圖1~7,本實(shí)用新型包括動(dòng)鐵心1、導(dǎo)向軸2、螺栓3、墊片4、線(xiàn)圈10、線(xiàn)圈架14、靜鐵心6,橡膠彈簧8、橡膠件骨架7和底座9。線(xiàn)圈10纏繞在線(xiàn)圈架14上,并通過(guò)注膠12與動(dòng)鐵心1粘合固定。橡膠件骨架7通過(guò)橡膠硫化與底座9連接,靜鐵心6放置在底座9上,動(dòng)鐵心1壓入橡膠件骨架7,對(duì)橡膠件骨架7翻邊與動(dòng)鐵心1固定。安裝時(shí)螺栓3將墊片4、導(dǎo)向軸2、靜鐵心6及底座9壓緊且與減振對(duì)象固定,動(dòng)鐵心1、線(xiàn)圈10及橡膠件骨架7共同組成本電磁式主動(dòng)吸振器的運(yùn)動(dòng)部分。
如圖5,所述動(dòng)鐵心1為截面為“E”型,中心帶有通孔的圓柱體,材料采用導(dǎo)磁性能良好的軟磁材料。動(dòng)鐵心1內(nèi)部具有一定空間用于安裝線(xiàn)圈繞組,其旁邊的開(kāi)口13用于引出線(xiàn)圈繞組的引線(xiàn),其上部的四個(gè)通孔11用于往內(nèi)部注膠并使線(xiàn)圈繞組粘合固定在動(dòng)鐵心1上。動(dòng)鐵心1中心孔應(yīng)有良好的表面粗糙度,以減小動(dòng)鐵心1振動(dòng)時(shí)與導(dǎo)向軸2的摩擦。動(dòng)鐵心1的外圓周設(shè)置有連接橡膠件骨架的凸緣,用于與橡膠件骨架7組裝時(shí)對(duì)橡膠件骨架7外圈翻邊壓緊,其尺寸應(yīng)確保與橡膠件骨架7外圈組裝配合時(shí)有一定過(guò)盈量。
所述導(dǎo)向軸2為中心有通孔、外表面有儲(chǔ)油槽的圓柱體,其外表面要求有良好的表面粗糙度。導(dǎo)向軸2與動(dòng)鐵心1中心通孔間隙配合。
如圖2,所述線(xiàn)圈10為多層線(xiàn)圈繞組,材料為表面涂有絕緣漆的銅線(xiàn),銅線(xiàn)纏繞在線(xiàn)圈架14上組成線(xiàn)圈繞組,線(xiàn)圈匝數(shù)根據(jù)線(xiàn)圈架14的尺寸大小而定,繞纏時(shí)應(yīng)確保銅線(xiàn)盡可能緊密并繞滿(mǎn)線(xiàn)圈架14。線(xiàn)圈架14尺寸應(yīng)保證線(xiàn)圈繞組能放進(jìn)動(dòng)鐵心1內(nèi)部,并充分利用其中的空間,僅留出少量空隙為后續(xù)對(duì)線(xiàn)圈繞組周?chē)M(jìn)行注膠即可。纏繞好的線(xiàn)圈繞組安裝在動(dòng)鐵心1內(nèi)部,線(xiàn)圈引線(xiàn)從動(dòng)鐵心1旁邊的開(kāi)口13中引出。安裝好的線(xiàn)圈繞組與動(dòng)鐵心1間有少量間隙,通過(guò)線(xiàn)圈繞組與動(dòng)鐵心1間的間隙、動(dòng)鐵心上的開(kāi)口13和四個(gè)通孔11對(duì)線(xiàn)圈繞組周?chē)⒛z,使線(xiàn)圈繞組與動(dòng)鐵心1粘合固定。
所述橡膠件骨架7外圈的尺寸應(yīng)確保與動(dòng)鐵心1外部突出部分配合時(shí)有一定過(guò)盈量。橡膠件骨架7與底座9通過(guò)硫化連接,連接的橡膠即為橡膠彈簧8,橡膠彈簧8的截面具有一定的形狀及厚度,其具體形態(tài)及結(jié)構(gòu)根據(jù)所需的彈簧剛度進(jìn)行設(shè)計(jì)。橡膠彈簧8的作用在于支撐本電磁式主動(dòng)吸振器的動(dòng)質(zhì)量部分(動(dòng)鐵心1、線(xiàn)圈繞組及橡膠件骨架7),使本電磁式主動(dòng)吸振器在不工作時(shí)動(dòng)鐵心1與靜鐵心6之間保持一定的初始間隙,工作時(shí)橡膠彈簧8則作為結(jié)構(gòu)的彈性單元,使動(dòng)質(zhì)量具有一定的軸向振動(dòng)行程。
組裝時(shí),先將靜鐵心6放置在底座9上,固定橡膠件骨架7,并將已裝有線(xiàn)圈繞組的動(dòng)鐵心1放置在橡膠件骨架7的外圈上。由于橡膠件骨架7與動(dòng)鐵心1的配合存在一定過(guò)盈量,須對(duì)動(dòng)鐵心1上表面施加壓力將其壓入橡膠件骨架7,然后對(duì)橡膠件骨架7外圈翻邊壓緊動(dòng)鐵心1的突出部分使兩者緊固,不發(fā)生相對(duì)位移。完成動(dòng)鐵心1與橡膠件骨架7的組裝后,在導(dǎo)向軸2表面及儲(chǔ)油槽內(nèi)涂上潤(rùn)滑脂,將導(dǎo)向軸2放進(jìn)動(dòng)鐵心1中心通孔中,墊片4放置在導(dǎo)向軸2上,螺栓3穿過(guò)墊片4、導(dǎo)向軸2、靜鐵心6及底座9與減振對(duì)象擰緊固定。此時(shí)墊片4、導(dǎo)向軸2、靜鐵心6及底座9均被螺栓3壓緊并固定在減振對(duì)象上,動(dòng)鐵心1、線(xiàn)圈繞組和橡膠件骨架7相對(duì)固定并由橡膠彈簧8支撐。
本電磁式主動(dòng)吸振器的工作原理:用螺栓3將本電磁式主動(dòng)吸振器與減振對(duì)象擰緊固定后,螺栓3將墊片4、導(dǎo)向軸2、靜鐵心6及底座9壓緊且均與減振對(duì)象固定。動(dòng)鐵心1、線(xiàn)圈繞組及橡膠件骨架7之間相對(duì)固定并由橡膠彈簧8支撐。將線(xiàn)圈引線(xiàn)連接電子控制元件,利用電子控制元件控制通入線(xiàn)圈10的電流。由于動(dòng)鐵心1及靜鐵心6均為導(dǎo)磁性能良好的軟磁材料,當(dāng)線(xiàn)圈10中通入電流時(shí),動(dòng)鐵心1與靜鐵心6間生成磁場(chǎng),此時(shí)動(dòng)鐵心1與靜鐵心6之間產(chǎn)生電磁力相互吸引,由于靜鐵心6相對(duì)于減振對(duì)象固定,此時(shí)動(dòng)鐵心1、線(xiàn)圈繞組及橡膠件骨架7三者作為動(dòng)質(zhì)量部分一同向下運(yùn)動(dòng)并壓縮橡膠彈簧8;當(dāng)斷開(kāi)通入線(xiàn)圈10中的電流時(shí),動(dòng)鐵心1與靜鐵心6之間的電磁力消失,橡膠彈簧8的回復(fù)力使動(dòng)質(zhì)量部分向上運(yùn)動(dòng)。過(guò)程中,導(dǎo)向軸2對(duì)動(dòng)鐵心1的運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用。通過(guò)調(diào)節(jié)通入線(xiàn)圈10的電流大小及頻率,即可調(diào)節(jié)動(dòng)鐵心1振動(dòng)的幅值及頻率,并通過(guò)底座9輸出作動(dòng)力作用在減振對(duì)象上,實(shí)現(xiàn)對(duì)減振對(duì)象振動(dòng)的主動(dòng)控制??刂七^(guò)程中,須保證通入線(xiàn)圈10的電流不能過(guò)大,使動(dòng)鐵心1振動(dòng)時(shí)不與墊片4、靜鐵心6發(fā)生碰撞。
以上所述,僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。但本實(shí)用新型保護(hù)范圍并不局限于此。任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi),因此,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)力要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。