[发明专利]一种基于磁引力构件的准零刚度隔振器及车辆

说明书

本发明提供一种基于磁引力构件的准零刚度隔振器及车辆，包括磁弹簧机构和空气弹簧；所述磁弹簧机构沿空气弹簧的轴线对称布置在空气弹簧的两侧；所述磁弹簧机构包括3n个永磁体，n为正整数，所述永磁体沿纵向安装在导向管上，沿导向管做直线运动，且相邻永磁体之间异级相对；最上面的永磁体和最下面的永磁体的一端相连，最下面的永磁体的另一端与空气弹簧的底板相连，中间的永磁体与空气弹簧的上端盖板相连。本发明在保证达到准零刚度的要求下，解决隔振器零部件过多、要求预留空间大的问题，并利用电磁感应现象调节控制线圈实现负刚度的可调。

技术领域

本发明属于隔振器技术领域，具体涉及一种基于磁引力构件的准零刚度隔振器及车辆。

背景技术

科学技术的进步推动了精密仪器的发展，精密的测量仪器对于振动控制的要求也越来越高。近年来，工程应用中的几何非线性问题与隔振器研究设计问题引起了国内外学者的广泛关注研究。准零刚度隔振器通过正负刚度并联的形式使得平衡位置附近的刚度趋近于零，达到了隔振器“高静低动”的理想要求。准零刚度大多采用螺旋弹簧来实现，如CN201510899818- 一种正负刚度并联机构中，正负刚度机构均采用螺旋弹簧，通过调节水平弹簧的预紧力来实现负刚度的控制，解决正刚度特性与负刚度特性不匹配的问题，但其结构复杂，任意零件的失效都会影响整体，可靠性差。CN108506413A-一种准零刚度隔振装置利用蝶形弹簧来实现准零刚度，将蝶形弹簧和十字机构并联，此机构有竖向和水平方向双向的隔振效果，选用的十字机构有很大的设计空间，可根据具体的情况来选用合适的十字机构，可调性高，但其采用的十字机构占用空间较大，对预留空间要求高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于磁引力构件的准零刚度隔振器，在保证达到准零刚度的要求下，解决隔振器零部件过多、要求预留空间大的问题，并利用电磁感应现象调节控制线圈实现负刚度的可调。

本发明还提供一种包含所述基于磁引力构件的准零刚度隔振器的车辆。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于磁引力构件的准零刚度隔振器，包括磁弹簧机构和空气弹簧；

所述磁弹簧机构沿空气弹簧的轴线对称布置在空气弹簧的两侧；

所述磁弹簧机构包括3n个永磁体，n为正整数，所述永磁体沿纵向安装在导向管上，沿导向管做直线运动，且相邻永磁体之间异极相对；

最上面的永磁体和最下面的永磁体的一端相连，最下面的永磁体的另一端与空气弹簧的底板相连，中间的永磁体与空气弹簧的上端盖板相连。

上述方案中，还包括ECU、检测机构和执行机构；

所述执行机构包括金属线圈，所述金属线圈安装在永磁体上；

所述检测机构用于检测空气弹簧振幅大小、空气弹簧内部气体压力和金属线圈的电流信号；

所述ECU分别与检测机构和执行机构连接。

进一步的，所述检测机构包括位移传感器、气压传感器和电流传感器；

所述位移传感器用于检测空气弹簧的振幅大小；

所述气压传感器用于检测空气弹簧内部气体压力；

所述电流传感器用于检测金属线圈的电流。

上述方案中，所述最上面的永磁体和最下面的永磁体的一端通过u形卡钳相连。

上述方案中，所述最下面的永磁体的另一端与空气弹簧7的底板通过磁弹簧固定卡钳相连。

进一步的，所述磁弹簧固定卡钳与空气弹簧的底板的纵向设有若干通孔，所述磁弹簧固定卡钳与空气弹簧的下底板通过螺栓和通孔连接。

上述方案中，所述空气弹簧的上端盖板设有向外延伸部分，中间的永磁体与向外延伸部分连接。