[发明专利]一种基于磁流变技术的发动机减振器

摘要

本发明公开了一种基于磁流变技术的发动机减振器，包括固定座、减振模块以及控制模块。固定座为振动控制对象；减振模块由磁路铁芯、磁流变弹性体、吸振质量块、线圈挡板、励磁线圈、上夹板、隔磁块、下夹板组成；控制模块由加速度传感器、数据采集系统、控制主机、直流电源组成。通过调节励磁线圈上的励磁电流，调节磁流变弹性体的刚度，从而满足实现发动机减振的振动频率需要。本发明具有减振效果好、适用频带范围宽、消耗能量少、结构简单等优点。

主权项

1.一种基于磁流变技术的发动机减振器，其特征在于，包括固定座(9)、减振模块以及控制模块，其中：/n所述减振模块包括磁路铁芯(1)、磁流变弹性体(2)、吸振质量块(3)、线圈挡板(4)、励磁线圈(5)、上夹板(6)、隔磁块(7)和下夹板(8)；所述磁路铁芯(1)为回字型，回字型截面上端中间开有一个缺口，回字型截面下端有两个伸出板(10)；所述磁路铁芯(1)缺口间隙的两个内侧面上分别固连有一片状的磁流变弹性体(2)，所述吸振质量块(3)置于两个磁流变弹性体(2)中间，并固连成整体；所述磁路铁芯(1)的两侧长方体分别绕有一个励磁线圈(5)，并使用线圈挡板(4)限位；两个所述隔磁块(7)设置在磁路铁芯(1)的两个伸出板(10)与固定座(9)之间；所述磁路铁芯(1)通过上夹板(6)与下夹板(8)相互配合定位于固定座(9)上，并通过螺栓、螺母夹紧；/n所述控制模块包括加速度传感器(11)、数据采集系统(12)、控制主机(13)和直流电源(14)；两个所述加速度传感器(11)分别粘接在磁路铁芯(1)和吸振质量块(3)上，用于采集磁路铁芯(1)和吸振质量块(3)的振动信号；励磁线圈(5)与直流电源(14)输出端相接，用于对磁流变弹性体(2)提供可调节的稳定磁场，进而实现磁流变弹性体(2)刚度的实时调节；/n磁路铁芯(1)为回字型结构，回字型上端中间开有一个10mmm缺口，作为磁路铁芯(1)的两极间隙，回字型下端带有两个伸出板(10)；磁路铁芯(1)材料选用电工纯铁DT4C，具有良好的导磁性；/n磁路铁芯(1)缺口间隙内左右两面分别通过粘合剂与一个4mm厚的片状的磁流变弹性体(2)外表面紧密相连；吸振质量块(3)为一个哑铃型结构，哑铃型结构中段置于两个磁流变弹性体(2)中间，吸振质量块(3)外表面通过粘合剂与两个磁流变弹性体(2)粘合成一体；/n隔磁块(7)、上夹板(6)和下夹板(8)截面为凹字型，并加工有四个的通孔；隔磁块(7)设置在磁路铁芯(1)的两个伸出板(10)与固定座(9)之间，隔磁块(7)的凹面配合定位在固定座(9)上；磁路铁芯(1)的两个伸出板(10)通过上夹板(6)与下夹板(8)相互配合定位于固定座(9)上，且通过八套M4×20螺栓、M4螺母夹紧；所述隔磁块(7)、上夹板(6)和下夹板(8)材料选用铝合金2A12，属于非导磁材料，用于限制磁力线的流向，使其绝大部分只能从磁流变弹性体(2)中穿过；基于磁流变技术的发动机减振器的工作方式如下，/n步骤(1)根据上述方式装配减振器，通过螺栓、螺母将减振模块安装在固定座(9)上，并确保加速度传感器(11)的正确安装；/n步骤(2)确定固定座(9)的固有频率范围，启动所有硬件设备并使固定座(9)振动，加速度传感器(11)采集磁路铁芯(1)和吸振质量块(3)的振动信号；/n步骤(3)数据采集系统(12)获取加速度传感器(11)的信号，并传入控制主机(13)；/n步骤(4)根据振动理论中模态分析法的峰值检测法，控制主机(13)对输入振动信号进行分析计算，进而得到减振器的固有频率；/n步骤(5)根据设定的振动控制方法，控制主机(13)调节直流电源(14)的输出端电压与电流，进而调节励磁线圈(5)两端的电压和电流；/n步骤(6)磁路铁芯(1)、磁流变弹性体(2)、吸振质量块(3)形成磁回路，励磁线圈(5)内部的电流改变，磁流变弹性体(2)的剪切模量将随外加磁场变化而改变，从而减振器的固有频率改变；/n步骤(7)当发动机系统中固定座(9)振动时，吸振质量块(3)振动，吸振质量块(3)带动磁流变弹性体(2)发生剪切变形；/n步骤(8)吸振质量块(3)和磁流变弹性体(2)在振动过程中，振动能量从发动机系统迁移至减振器中，并由磁流变弹性体(2)的结构阻尼快速消散，实现对发动机系统进行吸振和减振的功能；/n步骤(9)重复步骤(1)～步骤(8)的过程，通过改变励磁线圈(5)中电流即可改变减振器的固有频率，实时维持发动机系统进行减振的频率要求，并满足发动机系统宽频带减振的功能要求。/n