本發(fā)明涉及主動(dòng)減振領(lǐng)域,具體涉及一種作動(dòng)器懸掛裝置。
背景技術(shù):
在人們現(xiàn)實(shí)生活中會(huì)遇到各種振動(dòng)與噪聲,由于機(jī)械傳動(dòng)、電場(chǎng)感應(yīng)、自然界影響等都會(huì)造成設(shè)備的振動(dòng),而振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生各種噪聲,會(huì)對(duì)設(shè)備的安全性和環(huán)境的舒適性造成破壞。為了減小振動(dòng)和降低噪聲,在設(shè)備上采取了隔震和避震的方法來(lái)降低振動(dòng)量級(jí),而通常隔震和避震的目的是為了減小振動(dòng)幅值,從而達(dá)到降低噪聲的目的,簡(jiǎn)稱(chēng)減振降噪。
目前減振分為被動(dòng)減振和主動(dòng)減振,被動(dòng)減振是利用材料的阻尼特性來(lái)實(shí)現(xiàn),是一種開(kāi)環(huán)形式,減振效果的好壞由材料的結(jié)構(gòu)和特性來(lái)決定,通常對(duì)高頻的振動(dòng)比較有效,對(duì)300Hz以下的中低頻減振效果不明顯;主動(dòng)減振是利用作用力與反作用力的原理來(lái)實(shí)現(xiàn)減振的,通過(guò)采集振動(dòng)源、運(yùn)算、發(fā)出指令、施加反向力來(lái)實(shí)現(xiàn)減振,是一個(gè)閉環(huán)控制過(guò)程,對(duì)全頻段都有效果,特別是對(duì)低頻段減振效果比較明顯,可彌補(bǔ)被動(dòng)減振的不足。在主動(dòng)減振系統(tǒng)中產(chǎn)生反作用力的部件稱(chēng)為作動(dòng)器,作動(dòng)器是減振系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件,它的性能優(yōu)劣直接影響到減振系統(tǒng)的效果。
參見(jiàn)圖1,為改進(jìn)前的作動(dòng)器懸掛裝置,包括底座110、上端蓋120、活動(dòng)部件210、支撐部件220、導(dǎo)向部件230以及驅(qū)動(dòng)部件300,支撐部件220沿豎直方向彈性支撐活動(dòng)部件210,導(dǎo)向部件230沿豎直方向?qū)蚧顒?dòng)部件210,活動(dòng)部件210通過(guò)支撐部件220傳力至底座110上,驅(qū)動(dòng)部件300傳力至底座110上。其中,活動(dòng)部件210構(gòu)成一磁路系統(tǒng),同步產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部件300振動(dòng)的作用力和驅(qū)動(dòng)其自身振動(dòng)的反作用力,支撐部件220采用四組螺旋彈簧,四組螺旋彈簧分別支撐連接于活動(dòng)部件210與底座110和上端蓋120之間,導(dǎo)向部件230采用導(dǎo)向軸,導(dǎo)向軸的下端通過(guò)螺栓與底座110連接,導(dǎo)向軸的上端通過(guò)螺栓與上端蓋120連接,驅(qū)動(dòng)部件300采用線(xiàn)圈組件,包括驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈和不銹鋼的線(xiàn)圈骨架。
作動(dòng)器的底座110安裝到控制機(jī)械上,作動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈連接外部的功率放大器,功率放大器輸出電流到驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈,當(dāng)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈中通有交變電流時(shí),電磁作用對(duì)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈產(chǎn)生電磁力,因?yàn)轵?qū)動(dòng)線(xiàn)圈固定在線(xiàn)圈骨架,因此電磁力通過(guò)線(xiàn)圈骨架傳遞到底座110,同時(shí)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈會(huì)對(duì)活動(dòng)部件210產(chǎn)生反作用力,使活動(dòng)部件210產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng),往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)使支撐部件220產(chǎn)生回復(fù)力傳遞到底座110,兩個(gè)力的合力即為輸出力,需要同時(shí)使用4組螺旋彈簧,一致性難以得到非常可靠地保證,而且占用空間大,低頻時(shí)易產(chǎn)生噪音,因此開(kāi)發(fā)出一種結(jié)構(gòu)緊湊、軸向剛度高并且壽命長(zhǎng)的作動(dòng)器來(lái)提高減振系統(tǒng)的減振效率很有必要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供作動(dòng)器懸掛裝置,其支撐部件采用板式復(fù)合彈簧,并且近設(shè)置在底座與活動(dòng)部件之間,作動(dòng)器結(jié)構(gòu)緊湊、軸向剛度高。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案:一種作動(dòng)器懸掛裝置,包括底座、上端蓋、活動(dòng)部件以及驅(qū)動(dòng)部件,所述活動(dòng)部件分別設(shè)有穿接部件、支撐部件以及導(dǎo)向部件,所述穿接部件沿豎直方向依次連接所述活動(dòng)部件的各組件,所述支撐部件沿豎直方向彈性支撐所述活動(dòng)部件,所述導(dǎo)向部件沿豎直方向?qū)蛩龌顒?dòng)部件,所述活動(dòng)部件通過(guò)所述支撐部件傳力至所述底座上,所述驅(qū)動(dòng)部件傳力至所述底座上,所述活動(dòng)部件構(gòu)成一閉合磁路系統(tǒng),以同步產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)部件振動(dòng)的作用力和驅(qū)動(dòng)其自身振動(dòng)的反作用力,所述支撐部件采用板式復(fù)合彈簧,所述板式復(fù)合彈簧包括連接板、連接襯套以及橡膠板,所述連接板和所述連接襯套為金屬材質(zhì),所述連接板設(shè)有中部通孔,所述連接襯套同軸設(shè)置在所述中部通孔中,所述橡膠板硫化成型于所述連接板的內(nèi)側(cè)邊和所述連接襯套的外壁之間,所述連接板與所述底座連接,所述連接襯套與所述穿接件連接,所述連接襯套與所述橡膠板懸空設(shè)置。
進(jìn)一步的,所述穿設(shè)部件采用第一螺栓,所述第一螺栓的下端設(shè)有螺紋內(nèi)孔,所述連接襯套設(shè)有連接孔,所述連接孔中穿設(shè)有可相對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)的第二螺栓,所述第二螺栓穿過(guò)所述連接孔連后與所述螺紋內(nèi)孔固定連接。
進(jìn)一步的,所述連接襯套的上端高出所述橡膠板的上端的距離與所述活動(dòng)部件的振動(dòng)行程相匹配。
進(jìn)一步的,所述底座部分向上延伸形成一環(huán)形凸臺(tái),所述連接板與所述環(huán)形凸臺(tái)連接。
進(jìn)一步的,所述底座設(shè)有安裝孔,所述連接襯套沿豎直方向投影于所述安裝孔中。
進(jìn)一步的,所述橡膠板包括沿徑向自?xún)?nèi)而外依次設(shè)置的內(nèi)緣部分、中間部分以及外緣部分,所述內(nèi)緣部分的厚度與所述連接襯套相匹配,所述中間部分的厚度小于所述外緣部分的厚度,且二者均遠(yuǎn)大于所述連接板的厚度。
進(jìn)一步的,所述活動(dòng)部件包括磁缸、設(shè)置在所述磁缸中的永磁體、設(shè)置在所述磁缸和所述永磁體上側(cè)位置的固定板、設(shè)置在所述永磁體與所述固定板之間的上軛鐵以及設(shè)置在所述永磁體下側(cè)的下軛鐵,所述固定板、所述上軛鐵、所述永磁體以及所述下軛鐵通過(guò)第一螺栓穿接,所述連接襯套設(shè)于所述下軛鐵下側(cè)并設(shè)有光孔,所述光孔中穿設(shè)一第二螺栓,所述第二螺栓穿過(guò)所述光孔后與所述第一螺栓螺紋連接,所述固定板與所述磁缸通過(guò)第三螺栓固定連接,所述驅(qū)動(dòng)部件分別設(shè)置在所述上,下軛鐵與所述磁缸之間形成的上,下氣隙中,包括線(xiàn)圈骨架和驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈,所述線(xiàn)圈骨架與所述底座相對(duì)固定,所述驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈纏繞在所述線(xiàn)圈骨架上。
進(jìn)一步的,所述底座部分向上延伸形成筒形支架,所述筒形支架作為所述線(xiàn)圈骨架。
進(jìn)一步的,所述活動(dòng)部件與所述上端蓋之間的空間略大于所述活動(dòng)部件的振動(dòng)行程
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):
(1)本發(fā)明通過(guò)在作動(dòng)器中采用板式復(fù)合彈簧作為支撐部件,板式復(fù)合彈簧采用橡膠作為減振主體平板式減震器可以隱藏在驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈里面,它結(jié)構(gòu)緊湊,能有效的利用空間,最終可以減小作動(dòng)器25%的體積;
(2)本發(fā)明中的板式復(fù)合彈簧的橡膠材料彈性模量小,可以得到較大的彈性變形,容易實(shí)現(xiàn)理想的非線(xiàn)性特性,具有較高的內(nèi)阻,對(duì)于突然沖擊和高頻振動(dòng)的吸收有良好的效果,振幅比螺旋彈簧要小很多,振幅比較穩(wěn)定,可實(shí)現(xiàn)低動(dòng)態(tài)剛度和高靜態(tài)剛度;
(3)本發(fā)明中的板式復(fù)合彈簧的橡膠傳遞聲音的阻力要比金屬大的多,所以減振隔音效果良好,工作的噪音小,共振領(lǐng)域小,使用壽命長(zhǎng),成本低,還有良好的耐寒性,優(yōu)良的氣密性,防水性,電絕緣性等;
(4)本發(fā)明通過(guò)在連接襯套開(kāi)設(shè)連接孔,連接孔中穿設(shè)有可相對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)的第二螺栓,第二螺栓與穿接件連接,第二螺栓不會(huì)對(duì)連接襯套產(chǎn)生扭力,連接襯套不會(huì)對(duì)其外側(cè)的橡膠板產(chǎn)生扭力,防止橡膠板受連接襯套的扭力后漲裂開(kāi),且作動(dòng)器結(jié)構(gòu)更加緊湊;
(5)本發(fā)明中連接襯套的上端高出橡膠板的上端的距離與活動(dòng)部件的行程相匹配,在活動(dòng)部件振動(dòng)時(shí)其不會(huì)碰觸到橡膠;
(6)本發(fā)明中的底座部分向上延伸形成一環(huán)形凸臺(tái),連接板與環(huán)形凸臺(tái)固定連接,使得橡膠板為懸空狀態(tài),進(jìn)一步達(dá)到緩沖的目的。
(7)本發(fā)明在底座設(shè)有安裝孔,連接襯套沿豎直方向投影于安裝孔中,一方面方便了第二螺栓的拆裝,另一方面保證了連接襯套一直處于懸空狀態(tài)。
附圖說(shuō)明
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的作動(dòng)器懸掛裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明公開(kāi)的作動(dòng)器懸掛裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明公開(kāi)的支撐部件的主視圖;
圖4為本發(fā)明公開(kāi)的支撐部件的俯視圖。
其中,110、底座;120、上端蓋;210、活動(dòng)部件;220、支撐部件230、導(dǎo)向部件;300、驅(qū)動(dòng)部件;11、底座;12、上端蓋;13、環(huán)形凸臺(tái);14、安裝孔;20、活動(dòng)部件21、磁缸;22、永磁體;23、固定板;24、上軛鐵;25、下軛鐵;26、第一螺栓;30、驅(qū)動(dòng)部件;31、線(xiàn)圈骨架;32、驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈;41、連接板;42、連接襯套;43、橡膠板;44、第二螺栓。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下為用于說(shuō)明本發(fā)明的一較佳實(shí)施例,但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
參見(jiàn)圖2至圖4,如其中的圖例所示:
一種作動(dòng)器懸掛裝置,包括底座11、上端蓋12、活動(dòng)部件以及驅(qū)動(dòng)部件,
上述活動(dòng)部件包括磁缸21、設(shè)置在磁缸21中的永磁體22、設(shè)置在磁缸21和永磁體22上側(cè)位置的固定板23、設(shè)置在永磁體22與固定板23之間的上軛鐵24以及設(shè)置在永磁體22下側(cè)的下軛鐵25,固定板23、上軛鐵24、永磁體22以及下軛鐵25通過(guò)第一螺栓26穿接,第一螺栓26的下端設(shè)有螺紋內(nèi)孔,固定板23與磁缸21通過(guò)第三螺栓連接;
上述驅(qū)動(dòng)部件包括線(xiàn)圈骨架31和驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈32,線(xiàn)圈骨架31與底座11相對(duì)固定,驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈32纏繞在線(xiàn)圈骨架31上,驅(qū)動(dòng)部件分別設(shè)置在上,下軛鐵24,25與磁缸21之間形成的上,下氣隙中。
上述活動(dòng)部件構(gòu)成一閉合磁路系統(tǒng),以同步產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)部件振動(dòng)的作用力和驅(qū)動(dòng)其自身振動(dòng)的反作用力。
上述活動(dòng)部件還分別設(shè)有支撐部件和導(dǎo)向部件,支撐部件沿豎直方向彈性支撐活動(dòng)部件,導(dǎo)向部件沿豎直方向?qū)蛩龌顒?dòng)部件,活動(dòng)部件通過(guò)支撐部件傳力至底座11上,驅(qū)動(dòng)部件傳力至底座11上。
支撐部件采用板式復(fù)合彈簧,該板式復(fù)合彈簧包括連接板41、連接襯套42以及橡膠板43,連接板41和連接襯套42為金屬材質(zhì),連接板41設(shè)有中部通孔,連接襯套42同軸設(shè)置在中部通孔中,橡膠板43硫化成型于連接板41的內(nèi)側(cè)邊和連接襯套42的外壁之間,連接板41與底座11相對(duì)固定,連接襯套42設(shè)于下軛鐵25下側(cè)并設(shè)有光孔,光孔中穿設(shè)一第二螺栓44,第二螺栓44穿過(guò)光孔后與第一螺栓26的螺紋內(nèi)孔固定連接。
導(dǎo)向部件包括導(dǎo)向軸51,導(dǎo)向軸51的下端與底座11連接,導(dǎo)向軸51的上端與上端蓋12連接,導(dǎo)向軸51上套設(shè)安裝有直線(xiàn)軸承52,直線(xiàn)軸承52的內(nèi)圈與導(dǎo)向軸51相對(duì)固定,直線(xiàn)軸承52的外圈與活動(dòng)部件相對(duì)固定。
活動(dòng)部件與上端蓋12之間的空間略大于活動(dòng)部件的振動(dòng)行程。
橡膠材料可實(shí)現(xiàn)低動(dòng)態(tài)剛度高靜態(tài)剛度,因此提高了作動(dòng)器懸掛裝置的軸向剛度,由于其軸向剛度高,因此,可只在底座與活動(dòng)部件之間設(shè)置支撐部件,因此,其軸向高度在一定程度上縮減,提高了其安裝適應(yīng)性。
作動(dòng)器通過(guò)底座11安裝到控制機(jī)械上。作動(dòng)器的磁路原理為:永磁體22→上軛鐵24→氣隙→磁缸21→氣隙→下軛鐵25→永磁體22,這樣就構(gòu)成了一個(gè)封閉的磁路。當(dāng)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈32中通有交變電流時(shí),電磁作用對(duì)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈32產(chǎn)生電磁力,因?yàn)轵?qū)動(dòng)線(xiàn)圈32固定在不銹鋼線(xiàn)圈骨架31,因此電磁力通過(guò)不銹鋼線(xiàn)圈骨架31傳遞到底座11,同時(shí)驅(qū)動(dòng)線(xiàn)圈32交變切割磁力線(xiàn)使活動(dòng)部件往復(fù)運(yùn)動(dòng),往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)使橡膠支撐產(chǎn)生回復(fù)力傳遞到底座11,兩個(gè)力的合力即為輸出力。
一種實(shí)施方式中,連接襯套42的上端高出橡膠板43的上端的距離與上述活動(dòng)部件的振動(dòng)行程相匹配,在活動(dòng)部件振動(dòng)時(shí)其不會(huì)碰觸到橡膠,達(dá)到緩沖的目的。
一種實(shí)施方式中,底座11部分向上延伸形成一環(huán)形凸臺(tái)13,連接板41與環(huán)形凸臺(tái)13固定連接,使得橡膠板為懸空狀態(tài),進(jìn)一步達(dá)到緩沖的目的。
一種實(shí)施方式中,底座11設(shè)有安裝孔14,連接襯套42沿豎直方向投影于安裝孔14中,一方面方便了第二螺栓的拆裝,另一方面保證了連接襯套一直處于懸空狀態(tài)。
一種實(shí)施方式中,橡膠板43包括沿徑向自?xún)?nèi)而外依次設(shè)置的內(nèi)緣部分、中間部分以及外緣部分,內(nèi)緣部分的厚度與連接襯套42相匹配,中間部分的厚度小于外緣部分的厚度,且二者均遠(yuǎn)大于連接板41的厚度,既可保證與連接板和連接襯套的連接剛度,同時(shí)保證形變量。
一種實(shí)施方式中,底座11部分向上延伸形成筒形支架,該筒形支架作為線(xiàn)圈骨架31。
以上為對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述,通過(guò)對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。