专利名称：电动式主动吸振器的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种吸振器，具体地说是一种电动式主动吸振器。(二) 背景技术长期以来，消除有害振动一直是人们关注的热点。关于这方面的报道也较多， 例如专利申请号为200510094882.3的专利文件中公丌的"磁流变弹性体移频式 吸振器及控制方法"，通过调节吸振器执行部件的振动频率与减振对象的振动频 率相同吸振，属于半主动吸振技术；专利申请号为200520076658. 7的实用新型 专利文件中公开的"磁流变弹性体主动吸振系统"，根据被减振对象振动的频率、 幅值和相位信息分别对变刚度元件和主动力元件进行控制，属于半主动吸振技术 和主动吸振技术联合应用；专利申请号为200510094987.9的发明专利文件中公 开的"磁流变弹性体主动吸振系统及控制方法"，根据被减振对象振动的频率、 幅值和相位信息分别对变刚度元件和主动力元件进行控制，属于半主动吸振技术 和主动吸振技术联合应用；专利申请号为200710022495.8的发明专利文件中公 丌的"变刚度全主动动力吸振器"，利用磁流变弹性体改变吸振器的固有频率， 并可发出控制力，属于半主动吸振技术和主动吸振技术结合应用范畴。现有电动 式主动吸振器解决了低频吸振和宽频吸振的原理性问题。但由于其设计上的不足 使其很难应用到工程实际。特别是对于横向摇摆、前后倾斜等运动上的吸振对象 (如航行中的船舶主、辅机)，现有电动式主动吸振器很难工作。因此，有必要 设计提出一种改善电动式主动吸振器安全可靠的方法。哈尔滨工程大学李玩幽在硕士论文中设计的电动式主动吸振器从原理上解 决了低频吸振和宽频吸振的问题，但所设计的电动式主动吸振器不能应用于横向 摇摆、甜后倾斜等运动上的吸振对象，可靠性不高。
发明内容本发明的目的在于提供一种'安装布置灵活、不受外界工作条件的限制，工作 安全可靠的电动式主动吸振器。本发明的目的是这样实现的包括外壳，安装在外壳内的激振器、金属弹簧、发出控制力的激振杆、滑动机构和导向机构，所述的金属弹簧是压簧、通过导向 机构定位布置在激振器和外壳之间，外壳与吸振对象刚性连接，激振器的激振杆 与外壳相连，激振器与外壳之间有滑动机构，所述的滑动机构包括固定于激振器 上的滑槽、 一端固定于外壳上另一端伸入滑槽的滑块。 本发明还可以包括1、 所述的外壳呈圆筒形，外壳的底部和裙部呈分体结构。2、 —所述的滑动机构有3个，3个滑动机构布置在激振器周围的一个圆面内， 相互之间的夹角成120度。3、 所述的导向机构的组成包括带有定位轴和法兰的导向轴、卡环、直线轴承、带有法兰的套筒、垫片、构成阻尼器的活塞，导向轴通过上端的法兰和激振 器连接，导向轴上端有一个可深入到激振器定位孔中的定位轴，套筒通过下端的 法兰与外壳相连固定，导向轴通过直线轴承与套筒构成相对运动，其中导向轴与 直线轴承之间间隙配合，两个直线轴承和套筒之间过度配合，在套筒上端内侧开 一个沟槽，在此沟槽内装入一个标准卡环，套筒下端开通孔，垫片盖在通孔上， 垫片通过螺钉与套筒固定。4、 所述的导向机构中设置有阻尼器，阻尼器采用活塞式，打有圆孔的活塞与导向轴下端通过螺纹连接，活塞与直线轴承、垫片构成一个封闭空间，内注入 一定黏度的阻尼油。本发明的电动式主动吸振器的设计要点主要包括改善电动式主动吸振器工 作可靠性的金属弹簧的设计布置，可拆装的外壳设计布置，滑动机构设计布置， 导向机构设计布置，阻尼器的设计布置。构成电动式主动吸振器的金属弹簧采用 压簧结构使电动式主动吸振器结构更紧凑，工作更可靠。可拆装的外壳在稳定传 递控制力的基础上使得电动式主动吸振器拆装更灵活，便于电动式主动吸振器的 维护。专门设计的滑动机构主要起支撑构成电动式主动吸振器中激振器的作用， 防止在工作中受到吸振对象前后倾斜对电动式主动吸振器的影响。专门设计的导 向机构解除了吸振对象横向摇摆对电动式主动吸振器的影响，使电动式主动吸振 器发出的控制力能垂直作用于吸振对象。设计的阻尼器使电动式主动吸振器工作 频带加宽，提高了对电动式主动败振器控制的稳定性。各部分的主要特点体现在1、金属弹簧2是根据电动式主动吸振器工作下限频率设计的。即金属弹簧 2与固连导向轴7和滑槽6的激振器1所形成的振动系统之共振频率要低于电动 式主动吸振器最低工作频率3到4倍。例如要求设计的电动式主动吸振器工作下 限频率为15Hz，则金属弹簧2与固连导向轴7和滑槽6的激振器1所形成的振 动系统之共振频率应低于3Hz。构成电动式主动吸振器的金属弹簧2采用压簧形 式，通过导向机构定位布置在激振器1和外壳3之间，与固连导向轴7和滑槽6 的激振器1构成质量弹簧系统，这样设计可以改善电动式主动吸振器结构的紧凑 性和工作的稳定性。2、 可拆装的外壳3设计成圆筒形。电动式主动吸振器的外壳3与吸振对象 刚性连接，激振器1的激振杆4发出控制力，通过外壳3传给吸振对象，达到对 吸振对象减振的目的。外壳3采用底部和裙部的分体结构，便于电动式主动吸振 器的拆装和维护。3、 滑动机构的主要作用是支撑构成电动式主动吸振器的激振器1，防止在 工作中受到吸振对象前后倾斜对电动式主动吸振器的影响，使电动式主动吸振器 能高效平稳工作而不受工作条件限制。4、 滑动机构包括固定于激振器1上的滑槽6、固定于外壳3上的滑块5。工 作中滑块5固定于外壳3上，滑槽6随激振器1上下振动，则滑块5在滑槽6中 相对滑动。发明中3个滑动机构布置在激振器1周围的一个圆面内，相互之间的 夹角成120度，达到最稳定状态。5、 导向机构的主要作用是防止在工作中受到吸振对象横向摇摆对电动式主 动吸振器影响，使电动式主动吸振器发出的控制力能垂直作用于吸振对象。使电 动式主动吸振器不受工作条件限制可靠的工作。6、 导向机构包括带有定位轴和法兰的导向轴7、卡环8、直线轴承9、带有 法兰的套筒IO、垫片ll、构成阻尼器的活塞12。导向轴7通过上端的法兰和激 振器1连接，导向轴7上端设计了一个可深入到激振器1定位孔中的定位轴，工 作中导向轴7随着激振器1构成的质量弹簧系统运动。套筒10通过下端的法兰 与电动式主动吸振器外壳3相连固定。导向轴7通过直线轴承9与套筒10构成 相对运动，其中导向轴7与直线轴承9构成间隙配合，而两个直线轴承9和套筒 10形成过度配合以便于装配，进而形成导向作用。为了防止导向轴7在上下运动的过程中直线轴承9可能的向上窜动，在套筒IO上端内侧丌一个沟槽，在此 沟槽内装入一个标准卡环8。为了便于直线轴承9的拆装，套筒10下端开通孔， 并利用一个垫片11盖住通孔，而垫片11通过螺钉与套筒10固定。7、导向机构中设计的阻尼器采用活塞式。打有圆孔的活塞12与导向轴7下 端通过螺纹连接，活塞12与直线轴承9、垫片ll构成一个封闭空间，内注入一 定黏度的阻尼油13。工作中活塞12随着导向轴7上下运动使电动式主动吸振器 形成一定阻尼。使电动式主动吸振器工作频带加宽。与现有技术相比，本发明的优点在于首先，与现有电动式主动吸振器采用拉簧结构对比，本发明中的主动吸振器 的金属弹簧布置成压簧形式使电动式主动吸振器结构更紧凑，工作更可靠。其次，本发明中的电动式主动吸振器的外壳在解决传递控制力的基础上，采 用分体结构，便于主动吸振器的布置和拆装。再次，本发明中电动式主动吸振器滑动机构和导向机构实现了电动式主动吸 振器免受工作条件的限制，不受被控对象的前后倾斜、横向摇摆运动的影响，在 激振杆方向上很好的吸振，提高了电动式主动吸振器工作的可靠性。最后，本发明中的阻尼器使电动式主动吸振器工作频带加宽，提高了对电动式主动吸振器控制的稳定性。(四)
图1是本发明中的电动式主动吸振器的纵向剖面结构示意图； 图2是本发明中电动式主动吸振器的横向剖片结构示意图； 图3是本发明中带阻尼器的导向机构示意图；具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述结合图1和图2，电动式主动吸振器由激振器l，金属弹簧2，可拆装的外壳3， 发出控制力的激振杆4，滑动机构的滑块5和滑槽6，导向机构，阻尼器几部分组 成。构成电动式主动吸振器的金属弹簧2采用压簧形式，通过导向机构定位布置 在激振器1和外壳3之间，与固连导向轴7和滑槽6的激振器1构成质量弹簧系统。 电动式主动吸振器的外壳3与吸振对象刚性连接，激振器1的激振杆4发出控制力， 通过外壳3传递给吸振对象，达到减振的目的。滑动机构主要包括固定于激振器l上的滑槽6、固定于外壳上的滑块5。工作中滑块5固定于外壳3上，滑槽6随激振 器1上下振动，则滑块5在滑槽6中相对滑动。结合图3，导向轴7通过上端的法兰与激振器1连接，导向轴7的上端设计 了一个可深入到激振器1定位孔中的定位轴，工作中导向轴7随着激振器1构成 的质量弹簧系统上下运动。套筒10通过下端的法兰与电动式主动吸振器外壳3 固连。导向轴7通过直线轴承9与套筒10构成垂直方向上直线相对运动，其中 导向轴7与直线轴承构9成间隙配合，而两个直线轴承9和套筒10形成过度配 合以便于装配，进而形成导向作用。为了防止导向轴7在上下运动的过程中直线 轴承9可能的向上窜动，在套筒上端内侧开一个沟槽，在此沟槽内装入一个标准 卡环8。导向机构中设计的阻尼器采用活塞式。打有圆孔的活塞12与导向轴7 下端通过螺纹连接，活塞12与直线轴承9、垫片11构成一个封闭空间，内注入 一定黏度的阻尼油13。工作中活塞12随着导向轴7上下运动形成一定阻尼，通 过更换不同黏度的阻尼油13可以改变系统的阻尼。
权利要求
1、一种电动式主动吸振器，包括外壳，安装在外壳内的激振器、金属弹簧、发出控制力的激振杆、滑动机构和导向机构，其特征是所述的金属弹簧是压簧、通过导向机构定位布置在激振器和外壳之间，外壳与吸振对象刚性连接，激振器的激振杆与外壳相连，激振器与外壳之间有滑动机构，所述的滑动机构包括固定于激振器上的滑槽、一端固定于外壳上另一端伸入滑槽的滑块。
2、 根据权利要求1所述的电动式主动吸振器，^特征是所述的外壳呈圆 筒形，外壳的底部和裙部呈分体结构。
3、 根据权利要求1或2所述的电动式主动吸振器，其特征是所述的滑动 机构有3个，3个滑动机构布置在激振器周围的一个圆面内，相互之间的夹角 成120度。
4、 根据权利要求1或2所述的电动式主动吸振器，其特征是所述的导向机构的组成包括带有定位轴和法兰的导向轴、卡环、直线轴承、带有法兰的套 筒、垫片、构成阻尼器的活塞，导向轴通过上端的法兰和激振器连接，导向轴 上端有一个可深入到激振器定位孔中的定位轴，套筒通过下端的法兰与外壳相 连固定，导向轴通过直线轴承与套筒构成相对运动，其中导向轴与直线轴承之 间间隙配合，两个直线轴承和套筒之间过度配合，在套筒上端内侧开一个沟槽， 在此沟槽内装入一个标准卡环，套筒下端开通孔，垫片盖在通孔上，垫片通过 螺钉与套筒固定。
5、 根据权利要求3所述的电动式主动吸振器，其特征是所述的导向机构 的组成包括带有定位轴和法兰的导向轴、卡环、直线轴承、带有法兰的套筒、 垫片、构成阻尼器的活塞，导向轴通过上端的法兰和激振器连接，导向轴上端 有一个可深入到激振器定位孔中的定位轴，套筒通过下端的法兰与外壳相连固 定，导向轴通过直线轴承与套筒构'成相对运动，其中导向轴与直线轴承之间间 隙配合，两个直线轴承和套筒之间过度配合，在套筒上端内侧幵一个沟槽，在 此沟槽内装入一个标准卡环，套筒下端丌通孔，垫片盖在通孔上，垫片通过螺 钉与套筒固定。
6、 根据权利要求4所述的电动式主动吸振器，其特征是所述的导向机构中设置有阻尼器，阻尼器采用活塞式，打有圆孔的活塞与导向轴下端通过螺纹 连接，活塞与直线轴承、垫片构成一个封闭空间，内注入一定黏度的阻尼油。
7、根据权利要求5所述的电动式主动吸振器，其特征是所述的导向机构 中设置有阻尼器，阻尼器采用活塞式，打有圆孔的活塞与导向轴下端通过螺纹 连接，活塞与直线轴承、垫片构成一个封闭空间，内注入一定黏度的阻尼油。
全文摘要
本发明提供的是一种电动式主动吸振器。包括外壳，安装在外壳内的激振器、金属弹簧、发出控制力的激振杆、滑动机构和导向机构，所述的金属弹簧是压簧、通过导向机构定位布置在激振器和外壳之间，外壳与吸振对象刚性连接，激振器的激振杆与外壳相连，激振器与外壳之间有滑动机构，所述的滑动机构包括固定于激振器上的滑槽、一端固定于外壳上另一端伸入滑槽的滑块。发明中金属弹簧设计成压簧形式使电动式主动吸振器结构更紧凑、控制对象更广泛、工作更可靠；可拆装的外壳在稳定传递控制力的基础上使得电动式主动吸振器拆装更灵活，便于维护；滑动机构和导向机构使电动式主动吸振器工作更稳定；阻尼器使电动式主动吸振器工作效率大大提高。
文档编号F16F15/03GK101235867SQ200810064058
公开日2008年8月6日 申请日期2008年3月3日 优先权日2008年3月3日
发明者勇 丁, 李振兴, 李玩幽, 许春光 申请人:哈尔滨工程大学