[发明专利]一种多功能复合隔振器

说明书

本发明将高静低动隔振技术以及变阻尼技术结合起来，设计出一种刚度和阻尼均可调的多功能复合隔振器，其结构主要由具有高静低动特性的电磁隔振器与磁流变阻尼器并联形成，两者各自独立通入电流，在实现多功能的同时，亦可很好地解决现有负刚度技术应用时由于跳跃现象引起的减振性能恶化问题。其中，电磁隔振器采用的是磁齿结构，通过改变输入的励磁电流，便可实现电磁刚度的在线调节，从而降低隔振系统的固有频率。变阻尼技术方面采用的是磁流变阻尼器，该类型阻尼器同样是通过输入电流的改变实现阻尼的变化。该多功能复合隔振器工作时，可以选择电磁隔振器单独工作，磁流变阻尼器单独工作，或者两者同时工作的模式。

技术领域

本发明涉及减隔振技术领域，具体涉及一种阻尼可变、刚度可变的多功能复合隔振器。

背景技术

振动隔离是工程中解决振动控制问题的一种重要手段。传统被动隔振器件虽然结构简单、经济有效、可靠性高，却存在着阻尼和刚度等参数固定，不能随着系统激励的变化而改变等不足。因此，为了适应系统激励的变化，基于刚度或阻尼可调的半主动隔振器件逐渐引起研究人员的关注。一般情况下，为了提高隔振系统的低频隔振效果，需要通过采取减小隔振系统刚度的方式实现。然而，减小刚度会引起弹性元件较大的静变形，从而影响系统的稳定性。为此，研究具有髙静低动特性的变刚度结构成为了解决上述问题的关键。阻尼也是影响隔振效果的一个重要因素，但是，阻尼的改变并不能引起隔振系统固有频率的变化，而是导致共振点附近的振动幅值发生改变。通常情况下，在共振点附近，较大的阻尼可以有效抑制系统共振。

当前，领域内科研人员在具有髙静低动特性的变刚度结构设计方面，以及变阻尼技术在减隔振的应用方面分别开展了广泛研究。经检索，公开号为CN105485230B的专利提出了一种采用非对称磁齿结构实现准零刚度特性的电磁式半主动隔振器，其负刚度大小可通过调节电流而改变，进而使系统刚度接近于零。该种减振技术虽然可以有效降低隔振系统固有频率，但其存在的非线性刚度特征却会引发跳跃现象等复杂动力学行为，进而导致系统减振性能恶化，在某些情况下甚至弱于等效的钢弹簧减振系统，存在一定的应用局限性。公开号为CN109737178A的专利提出了一种半主动控制准零刚度隔振系统，将准零刚度隔振系统和磁流变阻尼器及其半主动控制系统相结合，通过可控电流源将嵌入式系统中的模拟输出模块输出的电压信号转换为电流信号输出，完成对磁流变阻尼器的智能控制，实现低频隔振和宽频带自适应隔振。然而该类型隔振器仅局限于阻尼调节，无法实现对刚度的调节，在解决和刚度相关的变工况问题时存在不足。

本发明综合考虑了可变阻尼及可变刚度在减隔振方面的优势，设计了一种兼具阻尼和刚度可调的多功能复合隔振器，进一步提高了隔振器在全频段减隔振效果。

发明内容

发明目的：为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供一种阻尼和刚度均可调的多功能复合隔振器。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供了一种阻尼、刚度均可变的多功能复合隔振器，包括具有高静低动特性的电磁隔振器与磁流变阻尼器两部分，所述具有高静低动特性的电磁隔振器与磁流变阻尼器并联布置，两者各自独立通入电流。

具体地，所述具有高静低动特性的电磁隔振器采用磁齿结构，包括外壳、衔铁及弹性支撑件，所述外壳及弹性支撑件与底座固定联接，所述衔铁与支撑固定联接，所述底座与支撑作为隔振器的两个安装端，分别联接基础与设备。

具体地，所述磁流变阻尼器包括中间轴、阀体和壳体，所述中间轴与衔铁固定联接，所述壳体与底座固定连接。

具体地，控制电磁隔振器与磁流变阻尼器的输入电流，可实现刚度调节、阻尼调节，以及刚度阻尼共同调节。对应三种工作模式：电磁隔振器单独工作、磁流变阻尼器单独工作、或者两者同时工作，依据不同需求实现不同功能切换。