本发明涉及结构振动控制平台领域，特别涉及一种被动/主动控制可选择的纵向直线振动抑制装置。
背景技术：
结构振动控制是当前结构工程的高科技领域之一，依据是否需要外界能源，结构控制可分为被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制四类，被动控制也称无源控制，它不需要外部输入能量，而主动控制的过程则依赖于外界激励和结构响应信息，并需要外部输入能量，提供控制力，半主动控制也利用结构响应或外界激励信息，但仅需要输入少量能量以改变控制系统形态，达到改变结构动力特性从而减轻响应的目的。混合控制指的是上述三类控制的混合应用，在结构上同时施加主动和被动控制，整体分析其响应，既克服纯被动控制的应用局限，也减小控制力，进而减小外部控制设备的功率、提交、能源和维护费用，增加系统的可靠性。
在光电跟瞄技术领域，光电跟瞄设备工作时对其支撑平台在振动环境下的稳定性要求很高,将设备安放在车载平台上时,可以提高系统的灵活性,获取更多的信息,但车载环境的随机振动及冲击将影响系统的稳定性，为对车载环境的随机振动进行抑制，保证光电跟瞄设备的正常运行，现有技术中，针对车载环境的随机振动结构的外部纵向直线振动的抑制装置有多种，通常采用油液减振器，利用油液通过可变截面积的流动通道来产生和外部环境相适应的阻尼力，这种方法需要采用阀结构控制流动通道通过面积，导致结构可靠性不高，易于产生故障；另一方面，由于被控结构需要适应复杂的外部环境，普通油液减振器的阻尼特性无法跟随外部环境进行自适应调节，导致被控结构对象难以达到最优的性能；为解决此问题，有人设计了一种利用磁流变阻尼器与弹性元件相结合进行振动抑制的被动/主动控制可选择的纵向直线振动抑制装置，并且设置有运动转换机构，弹性元件设置在运动转换机构与直线振动抑制装置之间，该装置仅能实现被动-半主动的减振控制，不但被动减振性能较差、半主动减振性能有限，而且不能实现主动减振，减振功能有限，且该装置结构较为复杂且结构不够紧凑，不利于使用到各种精密设备中。
因此，需要对现有的结构振动控制装置进行改进，使其结构简单且紧凑，不但具有被动减振和半主动减振的安全性，而且还具有主动减振的性能，且能耗比较低。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种被动/主动控制可选择的纵向直线振动抑制装置，其结构简单且紧凑，不但具有被动减振和半主动减振的安全性，而且还具有主动减振的性能，且能耗比较低。
本发明的被动/主动控制可选择的纵向直线振动抑制装置，包括台架、设置于台架上的旋转型磁流变阻尼器和用于将纵向直线振动产生的直线运动转换为旋转运动以使旋转型磁流变阻尼器对振动进行抑制的运动转换机构；
旋转型磁流变阻尼器包括以可被驱动转动的方式支撑设置于所述台架上的外套体、与外套体内套转动配合的转子和填充于外套体与转子之间的磁流变液，所述磁流变液可在磁场作用下改变剪切屈服应力以使旋转型磁流变阻尼器由被动控制向半主动控制转变；
所述运动转换机构的旋转运动输出部分内套于所述旋转型磁流变阻尼器的转子并固定连接；
所述被动/主动控制可选择的纵向直线振动抑制装置还包括用于主动驱动外套体转动以使旋转型磁流变阻尼器与运动转换机构配合进行主动振动抑制的主动抑制驱动机构，所述主动抑制驱动机构非工作状态下可对外套体形成锁止。
进一步，转子与外套体的侧壁间形成有环形阻尼腔，磁流变液填充于环形阻尼腔内。
进一步，运动转换机构为滚珠丝杠螺母机构，其包括用于承受振动载荷作用的丝杠轴和与丝杠轴配合并形成运动输出部分的滚珠螺母，滚珠螺母内套于所述旋转型磁流变阻尼器的转子并固定连接。
进一步，转子上设置有用于产生磁场改变磁流变液剪切屈服应力的励磁线圈。
进一步，外套体内侧壁上沿周向设有环形凹槽，环形阻尼腔由转子的外侧壁与环形凹槽共同围成，外套体内侧壁与转子的外侧壁之间还设置有用于对环形阻尼腔密封的密封件。
进一步，转子上下两端分别通过轴承与外套体配合设置。
进一步，主动抑制驱动机构包括电机和设置于外套体上并用于与电机的动力输出端啮合的齿圈，电机断电时与齿圈的啮合配合实现对外套体的锁止。
进一步，齿圈一体成型设置于外套体的下部。
进一步，外套体与台架间通过轴承单元配合设置，轴承单元包括与台架固定连接的外圈、外套固定于外套体设置的内圈和设置在外圈和内圈之间的转动球体。
本发明的有益效果：本发明的被动/主动控制可选择的纵向直线振动抑制装置，通过运动转换机构的旋转运动输出部分内套于旋转型磁流变阻尼器的运动输入部分并固定连接，运动转换机构将结构振动产生的直线运动转换为旋转运动，使得旋转型磁流变阻尼器对振动进行抑制，当未对磁流变液施加磁场作用和主动抑制驱动机构不工作状态下，整体振动抑制装置处于被动振动抑制模式，当磁流变液施加磁场改变剪切屈服应力和主动抑制驱动机构不工作状态下，整体振动抑制装置处于半主动振动抑制模式，当主动抑制驱动机构工作驱动旋转型磁流变阻尼器的外套体相对台架转动时，整体振动抑制装置处于主动振动抑制模式；即本发明不但结构简单且紧凑，而且可根据具体情况对其振动抑制模式在被动、半主动、主动下进行选择，即具有被动减振和半主动减振的安全性，也具有了主动减振的性能，且能耗比较低。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明结构示意图，如图所示：本实施例的被动/主动控制可选择的纵向直线振动抑制装置，主要适用于光电跟瞄型智能隔振平台上，在安装到多自由度隔振平台上后，可有效对车载环境造成的振动进行有效抑制，从而提高光电跟瞄设备的工作稳定性；该振动抑制装置包括台架1、设置于台架1上的旋转型磁流变阻尼器和用于将纵向直线振动产生的直线运动转换为旋转运动以使旋转型磁流变阻尼器对振动进行抑制的运动转换机构；
旋转型磁流变阻尼器包括以可被驱动转动的方式支撑设置于所述台架1上的外套体2、与外套体2内套转动配合的转子3和填充于外套体2与转子3之间的磁流变液4，磁流变液4可在磁场作用下改变剪切屈服应力以使旋转型磁流变阻尼器由被动控制向半主动控制转变；
运动转换机构的旋转运动输出部分内套于旋转型磁流变阻尼器的转子3并固定连接；被动/主动控制可选择的纵向直线振动抑制装置还包括用于主动驱动外套体2转动以使旋转型磁流变阻尼器与运动转换机构配合进行主动振动抑制的主动抑制驱动机构，所述主动抑制驱动机构非工作状态下可对外套体2形成锁止。
如图所示，台架1内设置有旋转型磁流变阻尼器安装空间，旋转型磁流变阻尼器安装在台架1内，运动转换机构设置在旋转型磁流变阻尼器内，当结构整体产生纵向直线振动时，由运动转换机构将产生的直线运动转换为旋转运动，由旋转运动带动旋转型磁流变阻尼器的运动输入部分运动，从而产生振动阻尼；本发明即可使用于桥梁、房屋等大型建筑的减振领域，也可使用于较小体积的精密设备上。
转子3形成旋转型磁流变阻尼器的运动输入部分，即由运动转换机构转换后的旋转运动由转子3输入阻尼器，当阻尼器内磁流变液的剪切屈服应力未在磁场作用下发生变化时和主动抑制驱动机构未工作状态下，整体的振动抑制装置由旋转型磁流变液4的转子3被动旋转剪切磁流变液4而发生被动模式的振动抑制；当磁流变液4在磁场作用下改变剪切屈服应力时，且此时主动抑制驱动机构未工作，则整体振动抑制装置处于因磁流变液4的类固体状态而产生的半主动振动抑制模式下；当主动抑制驱动机构工作状态和磁流变液4处于磁场作用下时，主动抑制驱动机构可驱动外套体2产生相对台架1的转动，并由于磁流变液4由液态变为类固态，使得磁流变阻尼器的转子3与外套体2一体动作，从而实现装置的主动控制。
本实施例中，转子3与外套体2的侧壁间形成有环形阻尼腔，磁流变液4填充于环形阻尼腔内；磁流变液4是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体，其在磁场作用下可由液态变为类固态，磁流变液4填充在被密封的并由转子3与外套体2的侧壁间形成的环形阻尼腔内，结构简单，易于实现，且在转子3与外套体2发生相对转动时发生被动振动抑制，并可在磁流变液4在磁场作用下时方便转子3与外套体2形成一体化结构。
本实施例中，运动转换机构为滚珠丝杠螺母机构，其包括用于承受振动载荷作用的丝杠轴5和与丝杠轴5配合并形成运动输出部分的滚珠螺母6，滚珠螺母6内套于所述旋转型磁流变阻尼器的转子3并固定连接；运动转换机构除为滚珠丝杠螺母机构，还可为丝杠螺母机构、齿轮齿条结构等可实现直线-转动运动转换的机构，通过运动转换机构实现将纵向直线振动的运动及能量转换为周向转动的运动及能量；一方面实现了直线运动到周向转动运动方式的转换，另一方面实现了较大力、较小位移能量方式到较小力、较大位移能量方式的转换；另外，如图所示，滚珠螺母6紧贴内套在转子3内部，丝杠轴5自滚珠螺母6内穿过并用于与承受外部载荷，滚珠螺母6上端设置有径向凸缘7，转子3的上端与径向凸缘7抵靠，整体的振动抑制组装置还包括有上压盖8，螺钉9依次穿过上压盖8、径向凸缘7并伸入转子3的壁内形成滚珠螺母6和转子3的固定连接。
本实施例中，转子3上设置有用于产生磁场改变磁流变液4剪切屈服应力的励磁线圈10；如图所示，转子3的外侧圆周设置有线圈安装槽，励磁线圈10安装在线圈安装槽内，且设置至少一圈，励磁线圈10的安装位正对环形阻尼腔设置，当励磁线圈10未通电时，磁流变液4不会产生剪切屈服应力的改变，即不会发生自液体至类固态的转变，磁流变阻尼器处于被动减振状态下，当励磁线圈10通电时，并可根据通电电流值改变磁场强度，从而改变阻尼器的外套体2与转子3之间的阻尼力矩，实现整体装置的半主动控制。
本实施例中，外套体2内侧壁上沿周向设有环形凹槽，环形阻尼腔由转子3的外侧壁与环形凹槽共同围成，外套体2内侧壁与转子3的外侧壁之间还设置有用于对环形阻尼腔密封的密封件11；转子3上设置有密封件11安装槽，密封件11为密封圈，转子3将密封圈紧紧压紧靠在外套体2内侧壁上形成对环形阻尼腔轴向上下两端的密封。
本实施例中，转子3上下两端分别通过轴承12与外套体2配合设置；如图所示，转子3的圆周外侧设置有环形凸台，线圈安装槽和密封件11安装槽均设置在环形凸台上外套体2内设置有轴承座，轴承安装在轴承座上。
本实施例中，主动抑制驱动机构包括电机13和设置于外套体2上并用于与电机13的动力输出端啮合的齿圈14，电机13断电时与齿圈14的啮合配合实现对外套体2的锁止；外套体2的下部一体成形设置有用于与电机13形成齿啮合的齿圈14，电机13的动力输出轴上设置有有齿圈14啮合的齿轮19；如图所示，电机13安装台架1内的支撑板15上，当电机13断电时对外套体2形成锁止，即外套体2相对台架1不可转动，此时旋转型磁流变阻尼器处于被动或半主动隔振状态下，而当电机13通电时，电机13的自锁消除，外套体2可相对台架1在电机13的驱动下产生转动，并此时励磁线圈10通电，并使磁流变液4由液态变为类固态，使得磁流变阻尼器的转子3与外套体2一体动作，一方面，当施加于丝杠轴5振动的运动和能量时，电机13通过齿轮啮合将阻尼力矩施加于运动转换机构的滚珠螺母6上，实现装置的主动控制；另一方面电机13通过齿轮啮合可将驱动力矩施加于运动转换机构的滚珠螺母6，进而作用于丝杠轴5，驱动丝杠轴5直线运动，实现装置的主动升降控制；电机13为伺服电机13，其的控制通过控制算法进行，为现有技术，在此不再赘述。
本实施例中，外套体2与台架1间通过轴承单元配合设置，轴承单元包括与台架1固定连接的外圈16、外套固定于外套体2设置的内圈17和设置在外圈和内圈之间的转动球体18。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。