一种一体化的丝杠机电惯容器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及惯容器，尤其涉及一种一体化的丝杠机电惯容器。
【背景技术】
[0002]惯容器是近年来提出的一种具有两个端子的机械惯性元件，其广泛应用于隔振技术领域，如悬架、建筑物防震及吸收动力机械振动等方向。在机电比拟理论中，惯容器可与电路网络中的电容器完全类似，从而可以用电路网络综合的理论方法来指导机械网络的设计。在机械网络综合中，惯容器可以替代质量块的作用而完全相似于电路网络综合里的电容器。惯容器所模拟的“虚质量”称为惯质系数，惯质系数与惯容器真实质量之比称为惯质比。目前，人们已设计出了多种形式和结构的惯容器，如齿轮齿条惯容器，滚珠丝杠惯容器，液压惯容器等。这些实现方式中，其惯质系数是通过飞轮质量来实现的。因此，其增大惯质系数的方法，一方面是增加飞轮的质量，另一方面是增加传动机构的放大系数，如齿轮齿条惯容器可以增大齿轮传动比，滚珠丝杠惯容器可减小丝杠导程。这两种途径都需要增加惯容器自身的重量，而不利于惯质比的提高。增大传动机构放大系数也放大了惯容器的非线性因素，影响惯容器性能。
[0003]为解决上述技术问题，现有技术公开了一种采用螺母平动推动丝杠轴旋转进而带动电机旋转的方式，通过将机械惯容器中的飞轮换成电机，并在电机电枢中串联负阻抗变换器和大容值电容器的方法，有效提高了惯容器的惯质系数和惯质比。但存在以下问题:
(I)采用丝杠旋转带动电机转子旋转的方式，由于丝杠旋转半径小，相同质量下转动惯量小，不利于提高惯质比。
[0004](2)采用滚珠丝杠传动副与电机串联的形式，结构复杂，不便于安装和使用，难以小型化、一体化。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种提高惯容器性能及稳定性、结构紧凑的一体化的丝杠机电惯容器。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为:
一种一体化的丝杠机电惯容器，包括丝杠轴、螺母转子、定子、电枢绕组、永磁体及与电枢绕组连接的电枢控制电路，所述永磁体设于螺母转子上，所述电枢绕组设于定子上，所述螺母转子与丝杠轴螺纹配合，所述螺母转子与定子之间设有推力轴承，所述丝杠轴直线运动驱动所述螺母转子旋转，所述电枢绕组在螺母转子旋转时产生感应电动势，所述感应电动势作用于电枢控制电路。
[0007]作为上述技术方案的进一步改进:
所述定子设于所述螺母转子的外周。
[0008]所述螺母转子包括转子螺母，所述转子螺母与丝杠轴螺纹配合，所述永磁体安装于所述转子螺母上。
[0009]所述定子包括定子外壳，所述电枢绕组设于所述定子外壳上，所述转子螺母通过推力轴承安装于所述定子外壳上。
[0010]所述电枢绕组设于所述永磁体的侧面或设于所述永磁体的外周。所述螺母转子设于所述定子的外周。
[0011]所述螺母转子包括转子螺母及与转子螺母固定连接的转子外壳，所述转子螺母与丝杠轴螺纹配合，所述永磁体安装于所述转子外壳上。
[0012]所述定子包括线圈安装座，所述电枢绕组安装于所述线圈安装座上，所述螺母转子通过推力轴承安装于所述线圈安装座上。所述丝杠轴的一端固定连接一活动连接件，所述丝杠轴的另一端滑设于一沿丝杠轴轴向布置的止转滑孔内。
[0013]所述电枢控制电路包括串联连接的电容器C及负阻抗变换电路NIC，所述电枢控制电路包括外部供电接口以及与所述电枢绕组连接的接口。
[0014]与现有技术相比，本发明的优点在于:
1、本发明通过丝杠轴驱动螺母转子旋转，使直线运动部件靠近轴线，旋转部件远离轴线，有效增大了旋转部件的转动惯量，进一步提高了惯质比。
[0015]2、本发明丝杠轴与电枢绕组、永磁体为一体化结构，结构紧凑、安装使用方便，利于工程化和小型化。
【附图说明】
[0016]图1是本发明实施例1的结构示意图。
[0017]图2是本发明实施例2的结构示意图。
[0018]图3是本发明实施例3的结构示意图。
[0019]图4是本发明的等效电路结构示意图。
[0020]图中各标号表不:
1、丝杠轴；2、螺母转子；21、转子螺母；211、限位凸台；22、限位螺母；23、转子外壳；3、定子；31、定子外壳；32、线圈安装座；4、电枢控制电路；5、电枢绕组；6、推力轴承；7、活动连接件；8、永磁体；9、止转滑孔。
【具体实施方式】
[0021]下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
[0022]实施例1
如图1所示，本实施例的一体化的丝杠机电惯容器，包括丝杠轴1、螺母转子2、定子3、电枢绕组5、永磁体8及电枢控制电路4，本实施例中，螺母转子2与定子3之间设有推力轴承6，推力轴承6为双向推力轴承，推力轴承6的设置保证了转子螺母21和定子外壳31的相对旋转运动，同时，承受丝杠轴I往复轴向作用力，保证惯容器的轴向刚度要求。永磁体8安装于螺母转子2上，电枢绕组5安装于定子3上。本实施例中，螺母转子2与丝杠轴I螺纹配合，丝杠轴I直线运动驱动螺母转子2旋转，电枢控制电路4安装于定子外壳31上，电枢绕组5与电枢控制电路4连接，电枢绕组5在螺母转子2旋转时产生感应电动势，感应电动势作用于电枢控制电路4，将感应电动势输出至电枢控制电路4进行存储，通过调节电枢控制电路4即可实现惯性系数的实时调节，有效避免了采用飞轮时难以达到理想惯容系数的问题，提高了惯容器性能；且采用电气控制装置，有效避免了惯容器为纯机械结构时需大结构尺寸、大惯性质量实现惯容效果的问题，有效减小了装置结构尺寸、降低了装置质量，提高了惯容器的稳定性。同时，本发明通过丝杠轴I驱动螺母转子2旋转，使直线运动部件靠近轴线，旋转部件远离轴线，有效增大了旋转部件的转动惯量，进一步提高了惯质比；且本发明丝杠轴I与电枢绕组5、永磁体8为一体化结构，结构紧凑、安装使用方便，利于工程化和小型化。
[0023]本实施例中，定子3设于螺母转子2的外周；定子3包括定子外壳31，电枢绕组5设于定子外壳31上；螺母转子2包括转子螺母21，转子螺母21与丝杠轴I螺纹配合，永磁体8安装于转子螺母21上。如图1，本实施例中，电枢绕组5设于永磁体8的外周，永磁体8与电枢绕组5感应配合。
[0024]本实施例中，转子螺母21通过推力轴承6安装于定子外壳31上，推力轴承6为双向推力轴承，推力轴承6的设置保证了转子螺母21和定子外壳31的相对旋转运动，同时，承受丝杠轴I往复轴向作用力，保证惯容器的轴向刚度要求。如图1、图2，本实施例中，推力轴承6为两组，两组推力轴承6设于转子螺母21两侧，转子螺母21与定子外壳31上均设有用于安装推力轴承6的安装部。
[0025]本实施例中，螺母转子2还包括限位螺母22，永磁体8安装于转子螺母21上的限位凸台211上，限位螺母22限制永磁体8沿丝杠轴I轴向移动，永磁体8通过限位螺母22锁紧限位于限位凸台211上，永磁体8并可随转子螺母21旋转。本实施例中，永磁体8限位于转子螺母21的中部。
[0026]本实施例中，所述丝杠轴I的一端位于定子外壳31的外侧，另一端位于螺母转子2的内侧，丝杠轴I的外侧端与一活动连接件7固定连接，活动连接件7为丝杠轴I与外接物体的活动连接件7，丝杠轴I通过活动连接件7驱动轴向运动，所述丝杠轴I的内侧端滑设于一沿丝杠轴I轴向布置的止转滑孔9内；本实施例中，活动连接件7为吊耳，在其他实施例中，丝杠轴I可采用其他结