[发明专利]永磁直驱式截割部冲击负载扭振主动顺应装置及工作方法

摘要

本发明公开一种永磁直驱式截割部冲击负载扭振主动顺应装置及工作方法，适用于采掘机械截割力控制领域。包括外圈、内圈、压电柔性梁单元、刚性连接臂Ⅰ、刚性连接臂Ⅱ、刚性连接臂Ⅲ、电荷适调器组、信号采集卡、信号处理模块、PID控制模块组、D/A转换模块、电压放大器；通过压电柔性梁单元的弹性变形实现截割头冲击扭振的缓冲，抑制截割头冲击扭振能流向系统连接轴传递，通过压电陶瓷的主动控制可有效保证截割头的截割力，与现有销式联轴器无缝连接，无需改变永磁直驱式巷道掘进机截割部结构；具有使用方便、控制结构简单等优点，可保证大功率永磁电机在巷道掘进机截割部上的高效可靠应用。

主权项

1.一种永磁直驱式截割部冲击负载扭振主动顺应装置，其特征在于：它包括外圈（1）、内圈（2）、压电柔性梁单元（3）、刚性连接臂Ⅰ（4）、刚性连接臂Ⅱ（5）、刚性连接臂Ⅲ（6）、电荷适调器组（7）、信号采集卡（8）、信号处理模块（9）、PID控制模块组（10）、D/A转换模块（11）、电压放大器（12）；/n其中外圈（1）设置在内圈（2）上，内圈（2）圆心处为凸起的柱状轴，外圈（1）和内圈（2）嵌套设置，柱状轴通过多个均匀分布的压电柔性梁单元（3）与外圈（1）内表面固定连接，压电柔性梁单元（3）为弧形结构，在压电柔性梁单元（3）之间的间隙中，在柱状轴与外圈（1）内表面之间等距离分布设有刚性连接臂Ⅰ（4）、刚性连接臂Ⅱ（5）和刚性连接臂Ⅲ（6），刚性连接臂Ⅰ（4）、刚性连接臂Ⅱ（5）和刚性连接臂Ⅲ（6）一端与柱状轴刚性连接，另一端与外圈（1）内部面活动连接；/n压电柔性梁单元（3）包括弧形结构的柔性梁（3-1），柔性梁（3-1）的弧形结构外弧形面上分别粘贴有加速度传感器（3-2）和压电作动器（3-3），其中加速度传感器（3-2）靠近柔性梁（3-1）与内圈连接处，压电作动器（3-3）靠近柔性梁（3-1）与外圈连接处，加速度传感器（3-2）通过导线与电荷适调器组（7）的输入端相连接，压电作动器（3-3）通过导线与电压放大器（12）的输出端连接，电荷适调器组（7）的输出端顺序连接信号采集卡（8）、信号处理模块（9）、PID控制模块组（10）和D/A转换模块（11），其中信号采集卡（8）采集电荷适调器组（7）的输出信号并传输给信号处理模块（9），PID控制模块组（10）根据信号处理模块（9）的输出信号进行运算处理确定压电作动器（3-3）的驱动电压信号，经D/A转换模块（11）与电压放大器（12）驱动所有压电作动器（3-3）动作。/n