[发明专利]一种主动式船用液压站动力吸振器

权利要求书

1.一种主动式船用液压站动力吸振器，其特征在于：至少包括质量块、缸筒、活塞杆、压力传感器、排气阀、进气阀、空气压缩机、加速度传感器和ECU，质量块固定在缸筒上，缸筒与活塞杆配合安装，活塞杆固定在液压站基座上；活塞杆为空腔结构，活塞杆空腔内布置有油腔和气腔，油腔在上，气腔在下，缸筒顶部以下、活塞杆顶部以上区域以及活塞杆侧壁与两侧缸筒之间的空腔区域为油腔，气腔与油腔之间由隔膜隔开；排气阀、进气阀安装在活塞杆下部且与气腔连通，空气压缩机通过进气阀与活塞杆的气腔连接、用于为气腔供气；压力传感器布置在活塞杆下部的气腔侧壁上，用于实时检测气腔压力；加速度传感器和ECU布置在液压站基座上，压力传感器、进气阀、排气阀、空气压缩机和加速度传感器均与ECU连接。

2.根据权利要求1所述的主动式船用液压站动力吸振器，其特征在于：所述活塞杆的上部还安装有压缩单向阀和伸张单向阀，压缩单向阀、伸张单向阀反向布置，在活塞杆的压缩与伸张行程中压缩单向阀和伸张单向阀单向导流，活塞杆顶部以上区域的油腔中的油液以及活塞杆侧壁与两侧缸筒之间的油腔的油液互相流动。

3.根据权利要求1所述的主动式船用液压站动力吸振器，其特征在于：所述质量块为圆柱体，质量块底部加工有法兰，沿法兰周向开有4个通孔，缸筒顶部设置对应通孔的螺纹孔，质量块与缸筒通过螺栓穿过通孔及螺纹孔固定在一起。

4.根据权利要求1所述的主动式船用液压站动力吸振器，其特征在于：所述活塞杆底部加工有法兰，沿法兰周向开有通孔，活塞杆与液压站基座通过螺栓连接固定在一起，当液压站振动通过基座传递时，活塞杆不动，缸筒带动质量块一起上下振动。

5.根据权利要求1所述的主动式船用液压站动力吸振器，其特征在于：所述活塞杆的侧壁加工有阻尼小孔，阻尼小孔用于在活塞杆的压缩与伸张行程中消耗一部分能量，以热量形式散失。

6.根据权利要求1所述的主动式船用液压站动力吸振器，其特征在于：所述进气阀和排气阀均为二位二通电磁换向阀，进气阀和排气阀根据ECU的信号进行动作，在不工作时均为常闭状态。

7.根据权利要求1所述的主动式船用液压站动力吸振器，其特征在于：所述ECU选用GReddy E-Manage Ultimate 16bit元处理器。

8.根据权利要求1所述的主动式船用液压站动力吸振器，其特征在于：所述加速度传感器用于将检测到的液压站的振动的加速度信号转变为电信号，然后对信号进行放大、滤波、线性化补偿、隔离、保护后，通过A/D转换器转化为时域信号，传送到ECU；所述压力传感器用于实时检测气腔压力信号，将压力信号转化为电信号，再经过信号放大、滤波、线性化补偿、隔离、保护后，进行A/D转换后得到气腔压力值反馈给ECU。

9.根据权利要求8所述的主动式船用液压站动力吸振器，其特征在于：所述ECU用于通过傅里叶变换将加速度传感器传送的时域信号转换为频域信号，同时通过max函数找出频域信号形成的频域曲线的峰值频率，然后根据公式计算缸筒达到共振频率所对应的刚度K，其中，ω为液压站振动的峰值频率，M为质量块的质量；根据活塞杆初始平衡位置时气腔内气体体积公式V₀＝Al₀，其中，A为气腔横截面积，l₀为平衡位置的气柱高度，PV^m＝P₀V₀^m，其中，P为气腔压强，P₀为平衡位置的气腔压强、由压力传感器测量得到，得到气腔压强S为活塞杆相对于平衡位置的位移，m为气体多变指数，绝热状态取m＝1.4，根据气腔压强最终得到达到共振时的气腔压力缸筒达到共振频率所对应的刚度由以上公式计算缸筒达到共振时的气腔压力F；并将计算得到的气腔压力F与压力传感器实时检测的气腔压力值进行对比，计算二者压差，然后向进气阀和空气压缩机发出指令信号，控制进气阀动作，阀口打开，空气压缩机根据ECU的信号向气腔供气。