一种筒状形状记忆合金压电主动复合减振装置的制作方法

本实用新型属于振动控制技术领域，具体涉及一种筒状形状记忆合金压电主动复合减振装置。

背景技术：

形状记忆合金阻尼器是一种性能稳定、耗能优良的被动阻尼器，目前已广泛用于机械和土工工程减振控制领域，但其也有控制力不可调，适应性差的缺点。压电堆是一种力学上串联、电学上并联的具有正逆压电效应的电子陶瓷叠合材料，可以地实现电能和机械能的互相转换，其在沿材料极化方向1mv/m电场作用下，可产生0.1%的应变，在此应变下弹性模量可达70gpa左右。因此，压电陶瓷材料储能很大，可以产生的外力也可以很大，往往可以制成控制力可调的阻尼器或作动器，理论上而言，主动控制作动器的减振效果优于半主动控制阻尼器。

形状记忆合金与压电结合可以发挥两者的优点，制成性能更加优良的复合减振装置。在形状记忆合金与压电复合减振方面，国内外学者已设计了各种形式的复合减振装置，但大多都是形状记忆合金被动与压电半主动的复合，而形状记忆合金压电主动复合减振装置的设计还较少。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有复合减震装置控制力可调范围小的问题，提供一种筒状形状记忆合金压电主动复合减振装置，其可以实现形状记忆合金被动与压电主动的复合减振，且两者依次耗能，适应范围更广，减振效果更好。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种筒状形状记忆合金压电主动复合减振装置，包括外筒、外筒盖、内筒和内筒盖，还包括形状记忆合金丝、压电驱动器、垫片、固定杆和作动杆，所述外筒盖和内筒盖均通过固定螺钉固定于外筒和内筒一端；所述压电驱动器位于内筒内、且两侧均设置有垫片；所述作动杆一端固定于内筒外侧面、另一端穿过外筒，所述固定杆一端穿过外筒盖、另一端穿过内筒盖并紧贴垫片，所述内筒与外筒通过第一螺钉固定，所述第一螺钉一端紧贴垫片；外筒与内筒之间周向布置多条斜向交叉的形状记忆合金丝。

进一步地，所述第一螺钉与内筒间隙配合。

进一步地，所述作动杆与外筒间隙配合。

进一步地，两侧所述垫片与内筒右侧面和内筒盖之间距离相等。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型内筒设有压电驱动器，外筒和内筒沿着圆周均匀布置多组形状记忆合金丝束，形成了形状记忆合金单元与压电单元依次耗能的被动/主动复合减振装置，当振动发生时，内筒不管是向左还是向右运动，总有一部分斜向形状记忆合金丝束受拉耗能；当内筒向左运动，内筒右端与右侧垫片接触，或内筒向右运动，内筒盖与左侧垫片接触时，对压电驱动器输入电压，压电驱动器电致伸长将产生阻碍运动的控制力，实现了形状记忆合金被动与压电主动的复合减振，适用范围更广，减震性能更加优良。

附图说明

图1为本实用新型一种筒状形状记忆合金压电主动复合减振装置的结构示意图。

图2为本实用新型一种筒状形状记忆合金压电主动复合减振装置图1中的a-a向剖面图。

附图中标记：1为外筒，2为外筒盖，3为内筒，4为内筒盖，5为形状记忆合金丝，6为压电驱动器，7为垫片，8为第一螺钉，11为固定杆，12为作动杆。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限定本实用新型的保护范围。

如图1~图2所示，本实用新型一种筒状形状记忆合金压电主动复合减振装置，包括外筒1、外筒盖2、内筒3和内筒盖4，还包括形状记忆合金丝5、压电驱动器6、垫片7、固定杆11和作动杆12，所述外筒盖2和内筒盖4均通过固定螺钉固定于外筒1和内筒3一端；所述压电驱动器6位于内筒3内、且两侧均设置有垫片7，压电驱动器6形状依内筒3形状设置成圆形；所述作动杆12一端固定于内筒3外侧面、另一端穿过外筒1，所述固定杆11一端穿过外筒盖2、另一端穿过内筒盖4并紧贴垫片7，所述内筒3与外筒1通过第一螺钉8固定，所述第一螺钉8一端紧贴垫片7；外筒1与内筒3之间周向布置多条斜向交叉的形状记忆合金丝5，可通过增加形状记忆合金丝5的长度来增加其应变幅值。

作为一种优选实施方式，第一螺钉8与内筒3间隙配合，作动杆12与外筒1间隙配合在有振动发生时，作动杆12可在外筒1内自由滑动，进而使内筒3沿第一螺钉8自由滑动。

作为一种优选实施方式，两侧垫片7与内筒3右侧面和内筒盖4之间距离相等，可使内筒3向左运动和向右运动的距离相等，从而使形状记忆合金丝5所承受的拉力相同，提高形状记忆合金丝5的使用寿命。

本实用新型中固定杆11和第一螺钉8的一端均与垫片7紧贴，可保证压电驱动器6不会来回运动，当内筒3向左运动与右侧垫片7接触，或内筒3向右运动使内筒盖4与左侧垫片7接触，压电驱动器6电致伸长可以在输入电压下主动产生反向控制力，来消除振动能量；本实用新型中状记忆合金丝5为niti记忆合金制成的绞线，其数量可以根据需要布置。

本实用新型在内筒3内设置压电驱动器6，外筒1和内筒3均匀布置多组形状记忆合金丝5，形成了形状记忆合金单元与压电单元依次耗能的被动/主动复合减振装置，当振动发生时，内筒3不管是向左还是向右运动，总有一部分斜向形状记忆合金丝束5受拉耗能；当作动杆12推动内筒3向左运动时，内筒3右端与右侧垫片7接触，或内筒3向右运动，使内筒盖4与左侧垫片7接触，此时对压电驱动器6输入电压，压电驱动器6电致伸长从而主动产生阻碍运动的控制力，从而实现了形状记忆合金被动与压电主动的复合减振，适用范围更广，减震性能更加优良。

以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，仅仅用以解释本实用新型，并非限制本实用新型实施范围，对于本技术领域的技术人员来说，当然可根据本说明书中所公开的技术内容，通过置换或改变的方式轻易做出其它的实施方式，故凡在本实用新型的原理上所作的变化和改进等，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

技术特征：

1.一种筒状形状记忆合金压电主动复合减振装置，包括外筒（1）、外筒盖（2）、内筒（3）和内筒盖（4），其特征在于，还包括形状记忆合金丝（5）、压电驱动器（6）、垫片（7）、固定杆（11）和作动杆（12），所述外筒盖（2）和内筒盖（4）均通过固定螺钉固定于外筒（1）和内筒（3）一端；所述压电驱动器（6）位于内筒（3）内、且两侧均设置有垫片（7）；所述作动杆（12）一端固定于内筒（3）外侧面、另一端穿过外筒（1），所述固定杆（11）一端穿过外筒盖（2）、另一端穿过内筒盖（4）并紧贴垫片（7），所述内筒（3）与外筒（1）通过第一螺钉（8）固定，所述第一螺钉（8）一端紧贴垫片（7）；外筒（1）与内筒（3）之间周向布置多条斜向交叉的形状记忆合金丝（5）。

2.根据权利要求1所述的一种筒状形状记忆合金压电主动复合减振装置，其特征在于，所述第一螺钉（8）与内筒（3）间隙配合。

3.根据权利要求1所述的一种筒状形状记忆合金压电主动复合减振装置，其特征在于，所述作动杆（12）与外筒（1）间隙配合。

4.根据权利要求1所述的一种筒状形状记忆合金压电主动复合减振装置，其特征在于，两侧所述垫片（7）与内筒（3）右侧面和内筒盖（4）之间距离相等。

技术总结
本实用新型属于结构被动控制技术领域，公开了一种筒状形状记忆合金压电主动复合减振装置，包括外筒、外筒盖、内筒和内筒盖，还包括形状记忆合金丝、压电驱动器、垫片、固定杆和作动杆，所述外筒盖和内筒盖均通过固定螺钉固定于外筒和内筒一端；所述压电驱动器位于内筒内、且两侧均设置有垫片；所述作动杆一端固定于内筒外侧面、另一端穿过外筒，所述固定杆一端穿过外筒盖、另一端穿过内筒盖并紧贴垫片，所述内筒与外筒通过第一螺钉固定，所述第一螺钉一端紧贴垫片；外筒与内筒之间周向布置多条斜向交叉的形状记忆合金丝。本实用新型实现了形状记忆合金被动与压电主动的复合减振，适用范围更广，减震性能更加优良。

技术研发人员：张丽珍;张焕玲;王晓宇;罗鑫;展猛
受保护的技术使用者：黄淮学院
技术研发日：2019.12.21
技术公布日：2020.08.18