一種電磁式主動(dòng)吸振器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電磁式主動(dòng)吸振器，包括動(dòng)鐵心、線圈繞組、橡膠件骨架、底座、靜鐵心、導(dǎo)向軸、螺栓，線圈繞組固定在動(dòng)鐵心內(nèi)部，動(dòng)鐵心固定安裝在橡膠件骨架上，所述橡膠件骨架與底座通過橡膠硫化連接。所述靜鐵心放置在動(dòng)鐵心下方的底座上，所述導(dǎo)向軸穿過動(dòng)鐵心中心通孔放置在靜鐵心上，所述螺栓穿過導(dǎo)向軸和底座將本電磁式主動(dòng)吸振器固定在減振對(duì)象上，同時(shí)螺栓將導(dǎo)向軸、靜鐵心及底座相對(duì)于減振對(duì)象壓緊固定，所述螺栓與導(dǎo)向軸構(gòu)成動(dòng)動(dòng)鐵心運(yùn)動(dòng)時(shí)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。本發(fā)明將線圈繞組與動(dòng)鐵心固定共同構(gòu)成動(dòng)質(zhì)量部分，結(jié)構(gòu)緊湊，布置靈活方便；通過控制輸入線圈的電流，使動(dòng)鐵心發(fā)生軸向振動(dòng)，從而向減振對(duì)象輸出動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制。
【專利說明】
一種電磁式主動(dòng)吸振器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及的是一種吸振器，具體來說是一種電磁式主動(dòng)吸振器。【背景技術(shù)】
[0002]振動(dòng)不僅容易引起結(jié)構(gòu)的疲勞損傷，影響設(shè)備的使用壽命，同時(shí)還不可避免地產(chǎn)生噪聲。為了解決這些問題，研究表明可采用動(dòng)力吸振器來衰減結(jié)構(gòu)的振動(dòng)。
[0003]傳統(tǒng)的被動(dòng)吸振器一般由慣性質(zhì)量、彈簧單元及阻尼單元組成，并不需要外加能量。這種被動(dòng)吸振器能夠很好的抑制減振對(duì)象某特定頻率的振動(dòng)，至今仍是一種實(shí)用而有效的減振方法。但當(dāng)激勵(lì)頻率發(fā)生偏移時(shí)，被動(dòng)吸振器的減振效果并不理想。而基于被動(dòng)吸振技術(shù)開發(fā)出的半主動(dòng)吸振器，一般通過調(diào)整自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)，使其具有一定的吸振頻率調(diào)節(jié)能力，適用于對(duì)激勵(lì)頻率在較小范圍內(nèi)變動(dòng)的振動(dòng)問題進(jìn)行控制。然而，面對(duì)一些激勵(lì)頻率范圍較寬，且較為復(fù)雜的振動(dòng)問題，半主動(dòng)吸振器難以取得良好的減振效果。
[0004]為了解決寬頻振動(dòng)的吸振問題，開發(fā)出了主動(dòng)吸振器。主動(dòng)吸振器是利用外供能源，驅(qū)動(dòng)吸振器產(chǎn)生與激勵(lì)力同頻率同幅值但相位相反的作用力以抵消激勵(lì)力對(duì)減振對(duì)象的影響，從而實(shí)現(xiàn)在寬頻范圍內(nèi)對(duì)減振對(duì)象進(jìn)行振動(dòng)控制。
[0005]電磁式主動(dòng)吸振器能通過調(diào)節(jié)輸入吸振器線圈的電流，對(duì)吸振器輸出力的頻率、 幅值及相位進(jìn)行精確控制，以抵消減振對(duì)象的振動(dòng)，從而對(duì)減振對(duì)象進(jìn)行主動(dòng)吸振。一般的電磁式主動(dòng)吸振器多數(shù)含有永磁體，而永磁材料價(jià)格較貴，加工難度較高，且其性能易受溫度等因素的變化所影響，進(jìn)而影響到吸振器自身的性能。本發(fā)明針對(duì)以往的不足，研制出一種結(jié)構(gòu)緊湊，制造簡易，材料成本低，工作性能穩(wěn)定的電磁式主動(dòng)吸振器，實(shí)現(xiàn)對(duì)減振對(duì)象在寬頻振動(dòng)問題上的減振。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，安裝布置靈活，制造成本低，工作性能穩(wěn)定，能在寬激勵(lì)頻率范圍上對(duì)減振對(duì)象進(jìn)行有效地減振的電磁式主動(dòng)吸振器。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種電磁式主動(dòng)吸振器，，包括動(dòng)鐵心、線圈繞組、橡膠件骨架、底座、靜鐵心、導(dǎo)向軸、 螺栓，所述線圈繞組固定在動(dòng)鐵心內(nèi)部，所述動(dòng)鐵心固定安裝在橡膠件骨架上，所述橡膠件骨架與底座通過橡膠硫化連接。所述靜鐵心放置在動(dòng)鐵心下方的底座上，所述導(dǎo)向軸穿過動(dòng)鐵心中心通孔放置在靜鐵心上，所述螺栓穿過導(dǎo)向軸和底座將本電磁式主動(dòng)吸振器固定在減振對(duì)象上，同時(shí)螺栓將導(dǎo)向軸、靜鐵心及底座相對(duì)于減振對(duì)象壓緊固定，所述螺栓與導(dǎo)向軸構(gòu)成動(dòng)動(dòng)鐵心運(yùn)動(dòng)時(shí)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述線圈的引線與電子控制元件連接。
[0008]作為優(yōu)選，所述動(dòng)鐵心及靜鐵心采用導(dǎo)磁性能良好的軟磁材料。
[0009]作為優(yōu)選，所述動(dòng)鐵心為截面為“E”形、中心帶有通孔的圓柱體，外圓周設(shè)置有連接橡膠件骨架的凸緣，所述動(dòng)鐵心內(nèi)部具有一定空間用于安裝線圈繞組，其周邊設(shè)置有用于引出線圈繞組的引線的開口，上部均勻設(shè)置有若干用于往內(nèi)部注膠并使線圈繞組粘合固定在動(dòng)鐵心上的通孔。
[0010]作為優(yōu)選，所述線圈繞組包括線圈架和線圈，所述線圈為多層線圈，線圈在線圈架上繞制，線圈與線圈架組成線圈繞組并安裝固定在動(dòng)鐵心內(nèi)部，線圈引線從動(dòng)鐵心旁邊的開口處引出。
[0011]作為優(yōu)選，所述橡膠件骨架與動(dòng)鐵心為過盈配合，并通過對(duì)橡膠件骨架翻邊與動(dòng)鐵心壓緊固定。
[0012]作為優(yōu)選，所述橡膠作為具有一定的形狀及厚度的彈性單元，其具有一定的軸向剛度以支撐動(dòng)鐵心及線圈繞組的重量，并使動(dòng)鐵心與靜鐵心之間保持一定的初始間隙，所述橡膠的彈性變形量使動(dòng)鐵心有一定的軸向運(yùn)動(dòng)行程。
[0013]作為優(yōu)選，所述導(dǎo)向軸上還設(shè)置有墊片，所述螺栓分別穿過墊片、導(dǎo)向軸、靜鐵心和底座與減振對(duì)象擰緊固定，同時(shí)已擰緊的螺栓通過墊片壓緊導(dǎo)向軸，使導(dǎo)向軸、靜鐵心和底座之間緊密配合并與減振對(duì)象固定。
[0014]作為優(yōu)選，所述導(dǎo)向軸與動(dòng)鐵心中心通孔為間隙配合，動(dòng)鐵心發(fā)生軸向振動(dòng)時(shí)中心通孔內(nèi)壁與導(dǎo)向軸外表面發(fā)生滑動(dòng)摩擦，動(dòng)鐵心中心通孔內(nèi)壁及導(dǎo)向軸外表面均為光滑表面，導(dǎo)向軸對(duì)動(dòng)鐵心軸向運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用。
[0015]作為優(yōu)選，所述導(dǎo)向軸外表面加工有儲(chǔ)油槽，儲(chǔ)油槽內(nèi)涂有用于減少動(dòng)鐵心振動(dòng)過程中導(dǎo)向軸外表面與動(dòng)鐵心中心通孔內(nèi)壁的摩擦的潤滑脂。[〇〇16]相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)勢在于:1、本電磁式主動(dòng)吸振器線圈繞組與動(dòng)鐵心固定并共同構(gòu)成動(dòng)質(zhì)量部分，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小;通過單個(gè)螺栓即可將本電磁式主動(dòng)吸振器與減振對(duì)象連接，連接方式簡單，布置靈活方便。
[0017]2、配合相應(yīng)的控制方法，通過控制通入線圈電流的頻率與大小，能控制本電磁式主動(dòng)吸振器輸出力的頻率與大小。由于對(duì)電流頻率及大小的調(diào)節(jié)易于實(shí)現(xiàn)且調(diào)節(jié)范圍寬， 因此能較為輕易地對(duì)本電磁式主動(dòng)吸振器輸出力進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)減振對(duì)象在寬頻范圍上的振動(dòng)控制。
[0018]3、本吸振器輸出力隨線圈輸入電流變化的線性度較好，響應(yīng)快速，工作穩(wěn)定。
[0019]4、與含永磁體的電磁式主動(dòng)吸振器比較，本電磁式主動(dòng)吸振器不含永磁材料，加工較簡易，制造成本較低，且不存在永磁材料因外界因素變化而發(fā)生性能改變的現(xiàn)象?！靖綀D說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0021]圖2為圖1中A處的線圈繞組部分局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)俯視圖。[0023 ]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)鐵心結(jié)構(gòu)的外形示意圖。
[0024]圖5為本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)鐵心結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
[0025]圖6為本發(fā)明實(shí)施例的靜鐵心結(jié)構(gòu)的外形示意圖。
[0026]圖7為本發(fā)明實(shí)施例的靜鐵心結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。[0〇27]圖中所不為:1-動(dòng)鐵心；2-導(dǎo)向軸;3-螺栓;4-墊片；6-靜鐵心;7-橡膠件骨架;8-橡膠彈簧;9-底座;10-線圈；11 -通孔;12-注膠;13-開口； 14-線圈架?！揪唧w實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0029]結(jié)合圖1?7,本發(fā)明包括動(dòng)鐵心1、導(dǎo)向軸2、螺栓3、墊片4、線圈10、線圈架14、靜鐵心6，橡膠彈簧8、橡膠件骨架7和底座9。線圈10纏繞在線圈架14上，并通過注膠12與動(dòng)鐵心1 粘合固定。橡膠件骨架7通過橡膠硫化與底座9連接，靜鐵心6放置在底座9上，動(dòng)鐵心1壓入橡膠件骨架7，對(duì)橡膠件骨架7翻邊與動(dòng)鐵心1固定。安裝時(shí)螺栓3將墊片4、導(dǎo)向軸2、靜鐵心6 及底座9壓緊且與減振對(duì)象固定，動(dòng)鐵心1、線圈10及橡膠件骨架7共同組成本電磁式主動(dòng)吸振器的運(yùn)動(dòng)部分。
[0030]如圖5,所述動(dòng)鐵心1為截面為“E”型，中心帶有通孔的圓柱體，材料采用導(dǎo)磁性能良好的軟磁材料。動(dòng)鐵心1內(nèi)部具有一定空間用于安裝線圈繞組，其旁邊的開口 13用于引出線圈繞組的引線，其上部的四個(gè)通孔11用于往內(nèi)部注膠并使線圈繞組粘合固定在動(dòng)鐵心1 上。動(dòng)鐵心1中心孔應(yīng)有良好的表面粗糙度，以減小動(dòng)鐵心1振動(dòng)時(shí)與導(dǎo)向軸2的摩擦。動(dòng)鐵心1的外圓周設(shè)置有連接橡膠件骨架的凸緣，用于與橡膠件骨架7組裝時(shí)對(duì)橡膠件骨架7外圈翻邊壓緊，其尺寸應(yīng)確保與橡膠件骨架7外圈組裝配合時(shí)有一定過盈量。[〇〇31]所述導(dǎo)向軸2為中心有通孔、外表面有儲(chǔ)油槽的圓柱體，其外表面要求有良好的表面粗糙度。導(dǎo)向軸2與動(dòng)鐵心1中心通孔間隙配合。
[0032]如圖2,所述線圈10為多層線圈繞組，材料為表面涂有絕緣漆的銅線，銅線纏繞在線圈架14上組成線圈繞組，線圈匝數(shù)根據(jù)線圈架14的尺寸大小而定，繞纏時(shí)應(yīng)確保銅線盡可能緊密并繞滿線圈架14。線圈架14尺寸應(yīng)保證線圈繞組能放進(jìn)動(dòng)鐵心1內(nèi)部，并充分利用其中的空間，僅留出少量空隙為后續(xù)對(duì)線圈繞組周圍進(jìn)行注膠即可。纏繞好的線圈繞組安裝在動(dòng)鐵心1內(nèi)部，線圈引線從動(dòng)鐵心1旁邊的開口 13中引出。安裝好的線圈繞組與動(dòng)鐵心1 間有少量間隙，通過線圈繞組與動(dòng)鐵心1間的間隙、動(dòng)鐵心上的開口 13和四個(gè)通孔11對(duì)線圈繞組周圍注膠，使線圈繞組與動(dòng)鐵心1粘合固定。
[0033]所述橡膠件骨架7外圈的尺寸應(yīng)確保與動(dòng)鐵心1外部突出部分配合時(shí)有一定過盈量。橡膠件骨架7與底座9通過硫化連接，連接的橡膠即為橡膠彈簧8,橡膠彈簧8的截面具有一定的形狀及厚度，其具體形態(tài)及結(jié)構(gòu)根據(jù)所需的彈簧剛度進(jìn)行設(shè)計(jì)。橡膠彈簧8的作用在于支撐本電磁式主動(dòng)吸振器的動(dòng)質(zhì)量部分(動(dòng)鐵心1、線圈繞組及橡膠件骨架7)，使本電磁式主動(dòng)吸振器在不工作時(shí)動(dòng)鐵心1與靜鐵心6之間保持一定的初始間隙，工作時(shí)橡膠彈簧8 則作為結(jié)構(gòu)的彈性單元，使動(dòng)質(zhì)量具有一定的軸向振動(dòng)行程。[〇〇34]組裝時(shí)，先將靜鐵心6放置在底座9上，固定橡膠件骨架7,并將已裝有線圈繞組的動(dòng)鐵心1放置在橡膠件骨架7的外圈上。由于橡膠件骨架7與動(dòng)鐵心1的配合存在一定過盈量，須對(duì)動(dòng)鐵心1上表面施加壓力將其壓入橡膠件骨架7,然后對(duì)橡膠件骨架7外圈翻邊壓緊動(dòng)鐵心1的突出部分使兩者緊固，不發(fā)生相對(duì)位移。完成動(dòng)鐵心1與橡膠件骨架7的組裝后， 在導(dǎo)向軸2表面及儲(chǔ)油槽內(nèi)涂上潤滑脂，將導(dǎo)向軸2放進(jìn)動(dòng)鐵心1中心通孔中，墊片4放置在導(dǎo)向軸2上，螺栓3穿過墊片4、導(dǎo)向軸2、靜鐵心6及底座9與減振對(duì)象擰緊固定。此時(shí)墊片4、 導(dǎo)向軸2、靜鐵心6及底座9均被螺栓3壓緊并固定在減振對(duì)象上，動(dòng)鐵心1、線圈繞組和橡膠件骨架7相對(duì)固定并由橡膠彈簧8支撐。[〇〇35] 本電磁式主動(dòng)吸振器的工作原理:用螺栓3將本電磁式主動(dòng)吸振器與減振對(duì)象擰緊固定后，螺栓3將墊片4、導(dǎo)向軸2、靜鐵心6及底座9壓緊且均與減振對(duì)象固定。動(dòng)鐵心1、線圈繞組及橡膠件骨架7之間相對(duì)固定并由橡膠彈簧8支撐。將線圈引線連接電子控制元件， 利用電子控制元件控制通入線圈10的電流。由于動(dòng)鐵心1及靜鐵心6均為導(dǎo)磁性能良好的軟磁材料，當(dāng)線圈10中通入電流時(shí)，動(dòng)鐵心1與靜鐵心6間生成磁場，此時(shí)動(dòng)鐵心1與靜鐵心6之間產(chǎn)生電磁力相互吸引，由于靜鐵心6相對(duì)于減振對(duì)象固定，此時(shí)動(dòng)鐵心1、線圈繞組及橡膠件骨架7三者作為動(dòng)質(zhì)量部分一同向下運(yùn)動(dòng)并壓縮橡膠彈簧8;當(dāng)斷開通入線圈10中的電流時(shí)，動(dòng)鐵心1與靜鐵心6之間的電磁力消失，橡膠彈簧8的回復(fù)力使動(dòng)質(zhì)量部分向上運(yùn)動(dòng)。過程中，導(dǎo)向軸2對(duì)動(dòng)鐵心1的運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用。通過調(diào)節(jié)通入線圈10的電流大小及頻率，即可調(diào)節(jié)動(dòng)鐵心1振動(dòng)的幅值及頻率，并通過底座9輸出作動(dòng)力作用在減振對(duì)象上，實(shí)現(xiàn)對(duì)減振對(duì)象振動(dòng)的主動(dòng)控制?？刂七^程中，須保證通入線圈10的電流不能過大，使動(dòng)鐵心1振動(dòng)時(shí)不與墊片4、靜鐵心6發(fā)生碰撞。
[0036]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。但本發(fā)明保護(hù)范圍并不局限于此。任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電磁式主動(dòng)吸振器，其特征在于，包括動(dòng)鐵心、線圈繞組、橡膠件骨架、底座、靜 鐵心、導(dǎo)向軸、螺栓，所述線圈繞組固定在動(dòng)鐵心內(nèi)部，所述動(dòng)鐵心固定安裝在橡膠件骨架 上，所述橡膠件骨架與底座通過橡膠硫化連接，所述靜鐵心放置在動(dòng)鐵心下方的底座上，所 述導(dǎo)向軸穿過動(dòng)鐵心中心通孔放置在靜鐵心上，所述螺栓穿過導(dǎo)向軸和底座將本電磁式主 動(dòng)吸振器固定在減振對(duì)象上，同時(shí)螺栓將導(dǎo)向軸、靜鐵心及底座相對(duì)于減振對(duì)象壓緊固定， 所述螺栓與導(dǎo)向軸構(gòu)成動(dòng)動(dòng)鐵心運(yùn)動(dòng)時(shí)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，所述線圈的引線與電子控制元件連 接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式主動(dòng)吸振器，其特征在于:所述動(dòng)鐵心及靜鐵心采用導(dǎo) 磁性能良好的軟磁材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式主動(dòng)吸振器，其特征在于:所述動(dòng)鐵心為截面為“E”形、 中心帶有通孔的圓柱體，外圓周設(shè)置有連接橡膠件骨架的凸緣，所述動(dòng)鐵心內(nèi)部具有一定 空間用于安裝線圈繞組，其周邊設(shè)置有用于引出線圈繞組的引線的開口，上部均勻設(shè)置有 若干用于往內(nèi)部注膠并使線圈繞組粘合固定在動(dòng)鐵心上的通孔。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式主動(dòng)吸振器，其特征在于:所述線圈繞組包括線圈架和 線圈，所述線圈為多層線圈，線圈在線圈架上繞制，線圈與線圈架組成線圈繞組并安裝固定 在動(dòng)鐵心內(nèi)部，線圈引線從動(dòng)鐵心旁邊的開口處引出。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式主動(dòng)吸振器，其特征在于:所述橡膠件骨架與動(dòng)鐵心為 過盈配合，并通過對(duì)橡膠件骨架翻邊與動(dòng)鐵心壓緊固定。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式主動(dòng)吸振器，其特征在于:所述橡膠作為具有一定的形 狀及厚度的彈性單元，其具有一定的軸向剛度以支撐動(dòng)鐵心及線圈繞組的重量，并使動(dòng)鐵 心與靜鐵心之間保持一定的初始間隙，所述橡膠的彈性變形量使動(dòng)鐵心有一定的軸向運(yùn)動(dòng) 行程。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式主動(dòng)吸振器，其特征在于:所述導(dǎo)向軸上還設(shè)置有墊 片，所述螺栓分別穿過墊片、導(dǎo)向軸、靜鐵心和底座與減振對(duì)象擰緊固定，同時(shí)已擰緊的螺 栓通過墊片壓緊導(dǎo)向軸，使導(dǎo)向軸、靜鐵心和底座之間緊密配合并與減振對(duì)象固定。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式主動(dòng)吸振器，其特征在于:所述導(dǎo)向軸與動(dòng)鐵心中心通 孔為間隙配合，動(dòng)鐵心發(fā)生軸向振動(dòng)時(shí)中心通孔內(nèi)壁與導(dǎo)向軸外表面發(fā)生滑動(dòng)摩擦，動(dòng)鐵 心中心通孔內(nèi)壁及導(dǎo)向軸外表面均為光滑表面。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式主動(dòng)吸振器，其特征在于:所述導(dǎo)向軸外表面加工有儲(chǔ) 油槽，儲(chǔ)油槽內(nèi)涂有用于減少動(dòng)鐵心振動(dòng)過程中導(dǎo)向軸外表面與動(dòng)鐵心中心通孔內(nèi)壁的摩 擦的潤滑脂。
【文檔編號(hào)】F16F6/00GK105952830SQ201610514140
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】冼鴻威, 上官文斌, 傅濤, 葉必軍
【申請人】華南理工大學(xué)