[发明专利]一种具有主动吸振能力的隔振器

说明书

技术领域

本发明涉及振动系统中隔振/吸振机构，更具体地说是一种适用于汽车发动机悬置系统、新能源汽车动力总成悬置系统、舰艇动力系统、医疗器械系统、特种装备运载器、机床加工设备等带有旋转机械动力系统的具有主动吸振能力的隔振器。

背景技术

旋转机械是工程应用中使用非常广泛的动力输出元件，在旋转机械的使用过程中，一般都存在随它们转速变化而变化的扰动激励。以内燃机为例，在内燃机工作时，气缸压力和往复惯性力产生的俯仰力矩是内燃机的主要扰动激励，扰动转矩频率是内燃机转速角频率的两倍。为减小振动，旋转机械的扰动激励都会经过隔振元件传递到基体上，若隔振元件设计不合理，容易导致机体的剧烈振动，加剧相关机械电子部件的损坏，缩短它们的使用寿命，因此对旋转机械隔振元件的设计十分重要。传统的旋转机械隔振元件通常使用橡胶悬置，橡胶悬置的刚度一般在工程设计之初就已确定，由于设计悬置元件刚度时既要考虑悬置元件的隔振性能，又要兼顾对旋转机械限位和支撑的要求，因此在设计时悬置元件的刚度难免会有所偏大，这就使得悬置系统的固有频率偏大，因此在旋转机械低转速工况下，旋转机械振动的激励频率接近悬置系统的固有频率，导致旋转机械的振动严重，加剧了基体的振动，影响了相关部件的使用。

在工程应用中，为了减小旋转机械系统引起的振动，一般有两种方案可选：一是增加悬置系统在旋转机械激励频率附近的阻尼，二是使悬置系统共振频率远离旋转机械激励频率。针对第一种方案，以发动机悬置设计为例，国内外学者提出的磁流变液压悬置能起到很好的改善悬置阻尼的作用，重庆大学郑玲等人申请了基于挤压模式的发动机磁流变液压悬置的发明专利，专利申请号为CN201310083796.7，该发明专利申请的发动机磁流变液压悬置采用磁流变液的挤压工作模式，通过改变磁流变液的粘滞阻尼来改变悬置系统的隔振能力，能起到良好的减振效果。针对第二种方案，可以通过设计主动吸振器来改变悬置系统的共振频率，从而使悬置系统的共振频率远离旋转机械的激励频率，这样就减小了旋转机械系统引起的振动，但在主动吸振技术领域，传统的主动吸振器一般只能作为一个吸振装置单独使用，这就需要占用额外的空间来单独安装主动吸振器，然而一般旋转机械的各种部件布置十分紧凑，空间非常有限，因此将传统的主动吸振器单独安装在旋转机械上会浪费很大的空间，而且传统的吸振器一般只能作为一个吸振器件使用，并不能用来承受旋转机械的载荷，这在一定程度上也限制了主动吸振器在旋转机械悬置系统减振上的应用，目前对于如何将主动吸振器应用到旋转机械悬置系统减振技术上，设计一种既能承受旋转机械载荷，又能吸收旋转机械振动能量的悬置元件尚未见报道。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术存在的不足之处，提供一种具有主动吸振能力的隔振器。根据主动吸振器的工作原理，将主动吸振器技术应用到旋转机械悬置隔振系统中，以降低旋转机械传递到基体的振动能量，减小旋转机械相关零部件的振动，提高它们的使用寿命。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明具有主动吸振能力的隔振器，其结构特点是：

设置一呈筒状的上壳体，橡胶主簧封堵于上壳体的顶端开口中，主簧骨架贯穿所述橡胶主簧，在所述主簧骨架的顶部设置有联接螺柱，所述联接螺柱的上端用于和基体相联接；

设置与所述上壳体相联接的下壳体，以所述下壳体作为主动吸振器壳腔，在所述下壳体中、位于下壳体的底板上固定设置有剪切套筒，绕制有励磁线圈的柱状铁芯通过设置在柱状铁芯外圆周上的磁流变弹性体支撑在所述剪切套筒中，所述磁流变弹性体的工作模式为剪切模式；导磁质量块与铁芯固定联接；在所述下壳体的底部设置有联接螺栓，所述联接螺栓用于和主振动物体相联接。

本发明具有主动吸振能力的隔振器，其结构特点也在于：

以水平顶板和竖向撑杆构成“T”形主簧骨架，橡胶主簧固定设置在水平顶板的上表面，以所述橡胶主簧与基体相联接；

由下壳体和呈盖板状的上壳体构成主动吸振器壳腔，所述主簧骨架中的竖向撑杆贯穿所述主动吸振器壳腔，并以贯穿所述主动吸振器壳腔的竖向撑杆的另一端通过联接螺栓与主振动物体相联接；

在所述下壳体中，绕制有励磁线圈的柱状铁芯通过设置在柱状铁芯内表面上的磁流变弹性体支撑在所述主簧骨架的竖向撑杆上，所述磁流变弹性体的工作模式为剪切模式；柱状铁芯和位于柱状铁芯上部的导磁质量块固定设置在下壳体上。

本发明具有主动吸振能力的隔振器，其结构特点也在于：所述上壳体和下壳体是以不锈钢或其它不导磁或低磁导率材料为材质。