專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)磁流變扭振減振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明具體涉及一種用于降低發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的減振器。
背景技術(shù)：
眾所周知，發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中曲軸將產(chǎn)生不可避免的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，這種振動(dòng)有損于機(jī)器設(shè)備，甚至造成曲軸或傳動(dòng)軸疲勞故障而損壞，尤其在高速、高壓的發(fā)動(dòng)機(jī)中情況更為嚴(yán)重。有的發(fā)動(dòng)機(jī)軸系扭振烈度雖未達(dá)到使曲軸斷裂的程度，但曲軸的扭轉(zhuǎn)變形卻導(dǎo)致了主軸瓦剝落燒損，乃至正時(shí)齒輪或其它傳動(dòng)附件破壞。此外，曲軸的扭轉(zhuǎn)變形還會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲增大。因此，削減曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中急待解決的問(wèn)題。目前削減扭轉(zhuǎn)振動(dòng)比較有效的措施是在曲軸上加裝扭振減振器，最有代表性的是傳統(tǒng)的硅油扭振減振器。主要原理是根據(jù)曲軸固有頻率來(lái)設(shè)計(jì)削減曲軸共振時(shí)的振幅，其減振器的阻尼特性是不可調(diào)的，而當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在共振頻率以外的其他頻率下運(yùn)行時(shí)，固定阻尼特性的減振器則達(dá)不到最佳的減振效果。因此，為了能使曲軸在其他頻率下也能達(dá)到更好的減振效果。就需要考慮對(duì)扭振減振器進(jìn)行一種寬帶的設(shè)計(jì)改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種磁流變扭振減振器，能使發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在共振頻率以及共振頻率以外的其他頻率段也能實(shí)現(xiàn)良好的減振目的。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。發(fā)動(dòng)機(jī)磁流變扭振減振器包括環(huán)形殼體、 慣性圓盤(pán)、減磨襯套、導(dǎo)電線圈、磁流變液、導(dǎo)線以及絕緣導(dǎo)管。在環(huán)形殼體內(nèi)設(shè)有慣性圓盤(pán)，環(huán)形殼體的內(nèi)圓外端設(shè)有減磨襯套，慣性圓盤(pán)在環(huán)形殼體內(nèi)可以圍繞耐磨襯套自由轉(zhuǎn)動(dòng)。慣性圓盤(pán)裝有導(dǎo)電線圈。在環(huán)形殼體與慣性圓盤(pán)的間隙中充滿磁流變液，減磨襯套接有導(dǎo)線，導(dǎo)線經(jīng)過(guò)環(huán)形殼體的絕緣導(dǎo)管由減振器中心軸引出。減磨襯套與環(huán)形殼體以及慣性圓盤(pán)相接觸的部分做絕緣處理。導(dǎo)管與環(huán)形殼體密封。磁流變液由載液、可磁化的分散粒子、表面活性劑組成，載液為硅油。本發(fā)明的原理為在外加磁場(chǎng)的作用下，磁流變液中的磁極化粒子沿磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)，磁化運(yùn)動(dòng)使粒子首尾相聯(lián)，形成鏈狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使磁流變液的流動(dòng)特性發(fā)生變化，從而達(dá)到改變對(duì)慣性圓盤(pán)阻尼力的目的。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)減振器殼體隨曲軸一起產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，由于圓盤(pán)具有慣性，它的運(yùn)動(dòng)就始終比環(huán)形殼體的運(yùn)動(dòng)的周期性滯后一些，因此圓盤(pán)與殼體之間便存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)。此時(shí)，間隙中磁流變液的阻尼對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸就會(huì)起到減振的作用。因?yàn)樵跍p振器內(nèi)的慣性圓盤(pán)上安裝了導(dǎo)電線圈，所以導(dǎo)線的引出方式將成為關(guān)鍵技術(shù)。由于慣性圓盤(pán)和殼體之間有相對(duì)移動(dòng)，而減磨襯套與環(huán)形殼體無(wú)相對(duì)移動(dòng)，因此，導(dǎo)線通過(guò)減磨襯套引出。將導(dǎo)線置于絕緣導(dǎo)管內(nèi)，并保證與環(huán)形殼體進(jìn)行良好的密封，以保證高壓油不會(huì)從導(dǎo)線以及絕緣導(dǎo)管內(nèi)泄漏。本發(fā)明的特點(diǎn)以及所產(chǎn)生的有益效果是，對(duì)于傳統(tǒng)的硅油扭振減振器，其旋轉(zhuǎn)阻尼力是不可調(diào)的，其阻尼系數(shù)只是作為削減共振振幅的最佳阻尼系數(shù)。而本發(fā)明利用導(dǎo)電線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng)而控制磁流變液流動(dòng)的特性，其旋轉(zhuǎn)阻尼力是可以調(diào)整的，通過(guò)改變線圈電流的大小來(lái)改變外加磁場(chǎng)力，從而改變磁流變液的阻尼特性。使其不僅在曲軸共振時(shí)能達(dá)到良好的減振效果，而且通過(guò)調(diào)整阻尼，可以使其在其他頻率下能達(dá)到比硅油減振器更好的減振效果。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理主視圖。圖2為圖1的1/2側(cè)視剖面圖。圖3為發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架扭振試驗(yàn)結(jié)果。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的說(shuō)明。需要說(shuō)明的是本實(shí)施例是敘述性的而不是限定性的。發(fā)動(dòng)機(jī)磁流變扭振減振器其結(jié)構(gòu)為在環(huán)形殼體1內(nèi)設(shè)有慣性圓盤(pán)4，環(huán)形殼體1 的內(nèi)圓外端設(shè)有減磨襯套2，慣性圓盤(pán)4在環(huán)形殼體內(nèi)可以圍繞耐磨襯套2自由轉(zhuǎn)動(dòng)。慣性圓盤(pán)裝有導(dǎo)電線圈3，在環(huán)形殼體與慣性圓盤(pán)的間隙中充滿磁流變液5。減磨襯套接有導(dǎo)線 6，導(dǎo)線經(jīng)過(guò)環(huán)形殼體的絕緣導(dǎo)管7由減振器中心軸引出。減磨襯套2與環(huán)形殼體1以及慣性圓盤(pán)4相接觸的部分做絕緣處理。導(dǎo)管7與環(huán)形殼體1密封。磁流變液5由載液、可磁化的分散粒子、表面活性劑組成，載液為硅油。環(huán)形殼體和慣性圓盤(pán)通過(guò)模具成型，然后在慣性圓盤(pán)上安裝導(dǎo)電線圈，慣性圓盤(pán)在殼體內(nèi)以圍繞著耐磨的襯套光滑轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)電線圈點(diǎn)引線通過(guò)減振器中心軸連接到外部電源。使用時(shí)將減振器殼體與曲軸端部緊密聯(lián)接，讓它隨曲軸一起產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。通過(guò)改變電流大小來(lái)改變磁場(chǎng)，從而改變磁流變液的阻尼力，使扭振減振器達(dá)到更優(yōu)的減振效果。根據(jù)設(shè)計(jì)制造減振器樣件將本實(shí)施例裝配在某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)上，進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架扭振性能試驗(yàn)，測(cè)量減振器扭振振幅、軸向線性振幅等參數(shù)。發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架扭振試驗(yàn)結(jié)果如圖 1所示。從圖中可看出，與普通硅油減振器相比，磁流變扭振減振器不僅能在共振頻率時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的減振效果，而且在其他頻率段內(nèi)也能實(shí)現(xiàn)良好的減振效果。
權(quán)利要求
1.發(fā)動(dòng)機(jī)磁流變扭振減振器，包括環(huán)形殼體、慣性圓盤(pán)、減磨襯套、導(dǎo)電線圈、磁流變液、導(dǎo)線以及絕緣導(dǎo)管，其特征是在環(huán)形殼體(1)內(nèi)設(shè)有慣性圓盤(pán)G)，環(huán)形殼體(1)的內(nèi)圓外端設(shè)有減磨襯套O)，慣性圓盤(pán)(4)在環(huán)形殼體內(nèi)可以圍繞耐磨襯套O)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，慣性圓盤(pán)裝有導(dǎo)電線圈(3)，在環(huán)形殼體與慣性圓盤(pán)的間隙中充滿磁流變液(5)，減磨襯套接有導(dǎo)線(6)，導(dǎo)線經(jīng)過(guò)環(huán)形殼體的絕緣導(dǎo)管(7)由減振器中心軸引出。
2.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)磁流變扭振減振器，其特征是所述減磨襯套( 與環(huán)形殼體(1)以及所述慣性圓盤(pán)(4)相接觸的部分做絕緣處理。
3.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)磁流變扭振減振器，其特征是所述導(dǎo)管(7)與所述環(huán)形殼體(1)密封。
4.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)磁流變扭振減振器，其特征是所述磁流變液(5)由載液、可磁化的分散粒子、表面活性劑組成，載液為硅油。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)動(dòng)機(jī)磁流變扭振減振器，其結(jié)構(gòu)為在環(huán)形殼體內(nèi)設(shè)有慣性圓盤(pán)，環(huán)形殼體的內(nèi)圓外端設(shè)有減磨襯套，慣性圓盤(pán)在環(huán)形殼體內(nèi)可以圍繞耐磨襯套自由轉(zhuǎn)動(dòng)。慣性圓盤(pán)裝有導(dǎo)電線圈，在環(huán)形殼體與慣性圓盤(pán)的間隙中充滿磁流變液。減磨襯套接有導(dǎo)線，導(dǎo)線經(jīng)過(guò)環(huán)形殼體的絕緣導(dǎo)管由減振器中心軸引出。本發(fā)明利用導(dǎo)電線圈通電產(chǎn)生磁場(chǎng)而控制磁流變液流動(dòng)的特性，其旋轉(zhuǎn)阻尼力可以調(diào)整，改變了傳統(tǒng)硅油扭振減振器其阻尼系數(shù)僅能是單一阻尼系數(shù)的缺陷。本發(fā)明通過(guò)改變電流的大小來(lái)改變外加磁場(chǎng)力，從而改變磁流變液的阻尼特性。使其不僅在曲軸共振時(shí)能達(dá)到良好的減振效果，而且可以在其他頻率下能達(dá)到比硅油減振器更好的減振效果。
文檔編號(hào)F16F9/53GK102168736SQ20111011509
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者衛(wèi)海橋, 楊康, 梁興雨, 王月森, 舒歌群, 董立輝 申請(qǐng)人:天津大學(xué)