一种宽频双频率半主动式动力吸振器的制作方法

本发明涉及一种动力吸振器，尤其是一种宽频双频率半主动式动力吸振器。

背景技术：

1、动力吸振器就是通过弹性元件把辅助质量连接到振动系统上的一种减振装置,一般可简化为一个由质量、弹簧、阻尼元件组成的单自由度振动系统。动力吸振器工作时通过调节自身结构形式、动力参数以及与主系统的耦合关系来改变主系统的振动状态,以达到在预期频段上减小主振系强迫振动响应的目的，通过辅助质量的动力作用,使吸振器弹性元件在主系统上产生的作用力可以抵消部分或大部分作用在主系统上的外界激振力来削弱主系统振动。相当于把主系统的振动能量转移到了动力吸振器上。

2、动力吸振器按就是否需要外界能量分为被动式动力吸振器、半主动式动力吸振器与主动式动力吸振器,，被动式动力吸振器结构简单、减振效果好，但就是工作频带很窄，主动式动力吸振器虽然工作频带宽，但就是结构复杂，控制精度要求高，都不适合大范围推广应用。半主动式动力吸振器兼具两者优点，结构简单、易于实施、减振效果好，而且能在一定宽度频率范围内对主系统有效减振。因此，在工程实际中得到了广泛应用，目前，半主动式动力吸振器有阻尼可调、频率可调两种形式，两种形式的半主动动力吸振器存在以下优缺点。

3、1、阻尼可调式半主动动力吸振器是通过改变结构的阻尼来增加控制频率带宽，但该方法只能对单频振动进行控制，且增大阻尼后动会影响吸振效果。

4、2、频率可调式半主动动力吸振器能在一定的频率带宽内控制振动，不仅工作频率宽，且能够保证良好的吸振效果，但目前该类型半主动动力吸振器只能控制单个频率，无法对设备的其他特征频率进行控制。

技术实现思路

1、本发明是要提供一种宽频双频率半主动式动力吸振器，用于解决动力吸振器工作频率窄，仅能进行单频振动控制的问题。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种宽频双频率半主动式动力吸振器，包括两个质量单元、悬臂梁、安装基座，所述悬臂梁固定连接在安装基座上，所述悬臂梁两端分别连接质量单元，且两个质量单元采用不同可调质量块形成两个共振频率不同的单自由度系统，从而实现对机械设备双频率振动的控制。

3、进一步，所述质量单元包括伺服电机、可调质量块、丝杆、丝杆螺母，伺服电机通过丝杆连接可调质量块中的丝杆螺母，用于驱动可调质量块沿质量单元前后移动，改变悬臂梁固定端至可调质量块的距离，从而改变单自由度系统的共振频率。

4、进一步，所述伺服电机连接自适应控制系统，用于在机械特征频率发生改变时，能实现控制频率的追踪。

5、进一步，所述伺服电机通过弹性联轴器与丝杆驱动端相连接，伺服电机通过螺栓固定在后支撑板上。

6、进一步，所述丝杆两端分别通过滚动轴承安装在前支撑板、后支撑板上，前支撑板和后支撑板两侧固定连接侧板，上下端分别固定连接上顶板和底板。

7、进一步，所述丝杆螺母通过螺栓安装在可调质量块上。

8、进一步，所述宽频双频率半主动式动力吸振器通过安装基座固定在被控机械设备上，根据被控机械设备控制频率的需求，采用不同质量的可调质量块，使两个质量单元内的可调质量块在中间位置时，两个质量单元共振频率与被控机械设备的两个特征频率相一致。

9、进一步，所述宽频双频率半主动式动力吸振器通过安装基座在被控机械设备上的固定位置处布置一个加速度反馈传感器，加速度反馈传感器和伺服电机连接自适应控制系统。

10、进一步，在被控机械设备运转时，所述加速度反馈传感器采集被控制的特征频率，并将采集的特征频率信号输入到自适应控制系统，用于特征频率发生变化时，自适应控制系统控制伺服电机转动，带动可调质量块前后运动，改变使动力吸振器的两个固有频率与被控的两个振动频率相同，从而达到双频率振动控制的效果。

11、本发明的有益效果是：

12、1.按照本发明，可实现双频率振动的有效控制。

13、2.按照本发明，半主动动力吸振器具有较宽工作频率，当机械设备的两个被控的特征频率发生改变时，可实现两个振动频率的同时追踪控制。

技术特征：

1.一种宽频双频率半主动式动力吸振器，其特征在于：包括两个质量单元、悬臂梁、安装基座，所述悬臂梁固定连接在安装基座上，所述悬臂梁两端分别连接质量单元，且两个质量单元采用不同可调质量块形成两个共振频率不同的单自由度系统，从而实现对机械设备双频率振动的控制。

2.根据权利要求1所述的宽频双频率半主动式动力吸振器，其特征在于：所述质量单元包括伺服电机、可调质量块、丝杆、丝杆螺母，伺服电机通过丝杆连接可调质量块中的丝杆螺母，用于驱动可调质量块沿质量单元前后移动，改变悬臂梁固定端至可调质量块的距离，从而改变单自由度系统的共振频率。

3.根据权利要求2所述的宽频双频率半主动式动力吸振器，其特征在于：所述伺服电机连接自适应控制系统，用于在机械特征频率发生改变时，能实现控制频率的追踪。

4.根据权利要求2所述的宽频双频率半主动式动力吸振器，其特征在于：所述伺服电机通过弹性联轴器与丝杆驱动端相连接，伺服电机通过螺栓固定在后支撑板上。

5.根据权利要求2所述的宽频双频率半主动式动力吸振器，其特征在于：所述丝杆两端分别通过滚动轴承安装在前支撑板、后支撑板上，前支撑板和后支撑板两侧固定连接侧板，上下端分别固定连接上顶板和底板。

6.根据权利要求2所述的宽频双频率半主动式动力吸振器，其特征在于：所述丝杆螺母通过螺栓安装在可调质量块上。

7.根据权利要求1所述的宽频双频率半主动式动力吸振器，其特征在于：所述宽频双频率半主动式动力吸振器通过安装基座固定在被控机械设备上，根据被控机械设备控制频率的需求，采用不同质量的可调质量块，使两个质量单元内的可调质量块在中间位置时，两个质量单元共振频率与被控机械设备的两个特征频率相一致。

8.根据权利要求7所述的宽频双频率半主动式动力吸振器，其特征在于：所述宽频双频率半主动式动力吸振器通过安装基座在被控机械设备上的固定位置处布置一个加速度反馈传感器，加速度反馈传感器和伺服电机连接自适应控制系统。

9.根据权利要求8所述的宽频双频率半主动式动力吸振器，其特征在于：在被控机械设备运转时，所述加速度反馈传感器采集被控制的特征频率，并将采集的特征频率信号输入到自适应控制系统，用于特征频率发生变化时，自适应控制系统控制伺服电机转动，带动可调质量块前后运动，改变使动力吸振器的两个固有频率与被控的两个振动频率相同，从而达到双频率振动控制的效果。

技术总结
本发明涉及一种宽频双频率半主动式动力吸振器，包括两个质量单元、悬臂梁、安装基座，所述悬臂梁固定连接在安装基座上，所述悬臂梁两端分别连接质量单元，且两个质量单元采用不同可调质量块形成两个共振频率不同的单自由度系统，从而实现对机械设备双频率振动的控制。本发明可实现双频率振动的有效控制；本发明的半主动动力吸振器具有较宽工作频率，当机械设备的两个被控的特征频率发生改变时，可实现两个振动频率的同时追踪控制。

技术研发人员：胡航,李佳桐,符栋梁,张跃,叶斐
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14