CN100580270C - 基于双滑块机构的力幅可调式消振器执行机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是一种基于双滑块机构的力幅可调式消振器执行机构。两个平行转轴的一端安装有相互啮合的直齿圆柱齿轮，三相异步电动机的连接轴驱动主动平行转轴上的直齿圆柱齿轮，两转轴右端连接有结构相同的滑块连杆机构，滑块连杆机构包括连杆、调节滑块、偏心质量滑块，调节滑块连接平行转轴，偏心质量滑块套在与平行转轴垂直的滑杆上，两调节滑块由拨杆连接，拨杆与调节机构连接，从动平行转轴上连接第一直齿圆锥齿轮，第一直齿圆锥齿轮与蜗杆上的第二直齿圆锥齿轮啮合，在蜗杆上方有与蜗杆啮合的涡轮，涡轮中心连接第一传动螺杆，它还包括第二传动螺杆。本发明用于降低不平衡力和力矩引起的机械振动，以改善机械的振动幅度。

Description

基于双滑块机构的力幅可调式消振器执行机构

(一)技术领域

本发明涉及的是一种消振器，特别是一种主动式动力消振器。

(二)背景技术

振动是生产生活中的一种常见现象。随着运行速度不断提高，舰船动力装置等机械设备的振动问题越来越受到人们的关注。振动不仅容易引起结构的疲劳损伤，影响设备寿命，还会降低仪器仪表的测量精度，导致继电器等电器部件和自控系统工作失灵，同时振动还不可避免地产生噪声，影响操作人员的正常工作甚至危害健康。为了抑制有害的振动，长期以来人们展开了大量的研究，可有源消振器借助某种闭环控制系统实时地产生与激振力相抵的消振力，是振动有源控制手段中一种重要的方式。中国专利公开号CN2787922的专利文件中公开的消振器执行机构属于与本发明较接近的已有技术，但是其原理与结构与本发明均不相同。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种使用过程中无需人工介入，可自主的消除有害振动的基于双滑块机构的力幅可调式消振器执行机构。

本发明的目的是这样实现的：

它包括一对平行转轴，两个平行转轴的左端安装有相互啮合的直齿圆柱齿轮，三相异步电动机的连接轴驱动主动平行转轴上的直齿圆柱齿轮，两转轴右端连接有结构相同的滑块连杆机构，滑块连杆机构包括一连杆，连杆的一端连接调节滑块、另一端连接偏心质量滑块，调节滑块连接平行转轴，偏心质量滑块套在与平行转轴垂直的滑杆上，两调节滑块由拨杆连接，拨杆与调节机构连接，从动平行转轴上的直齿圆柱齿轮的右端连接第一直齿圆锥齿轮，第一直齿圆锥齿轮与垂直于从动平行转轴的蜗杆上的第二直齿圆锥齿轮啮合，在蜗杆上方有与蜗杆啮合的涡轮，涡轮中心连接第一传动螺杆，所述执行机构还包括第二传动螺杆，第一和第二传动螺杆上带有相互啮合的齿轮，所述的调节机构位于第一和第二传动螺杆之间。

本发明还可以包括：

1、所述的调节机构包括两传动螺杆之间通过支撑机构支撑一载板，载板的前后两端分别安装一组电磁机构，载板中心安装一可移动十字架，十字架前后两端有剖分式螺母，十字架左右两端分别顶在载板的左右边缘的楞上，十字架与电磁机构通过回位弹簧相连。

2、载板的中心开有一下伸孔，可移动十字架的下伸条穿过下伸孔并可伸入有锁定槽的锁定条。

本发明提供的主动式动力消振器执行机构属有源消振系统的执行机构，在使用过程中能够实现电机转速、相位及输出力幅的自动调节，只需借助振动传感器采集信号，控制装置分别向异步电机和电磁机构输出控制信号即可自主的消除有害振动。执行机构包括三相异步电动机、滑块连杆机构、直齿圆柱齿轮、直齿圆锥齿轮、涡轮蜗杆、轴、调节机构(包括传动螺杆、电磁机构、载板、可移动十字架)、支撑机构。

三相异步电动机的连接轴通过传动比为1的直齿圆柱齿轮传动一对平行的转速相等、旋转方向相反的平行转轴，两平行转轴右端连接结构相同的滑块连杆机构，其中连杆一端的滑块作为调节块分别连接两平行轴，另一端的滑块作为偏心质量块套在与平行轴垂直的滑杆上。另外，有拨杆与调节滑块连接，拨杆另一端与调节机构连接。

与连接三相异步电动机的主动轴平行的从动平行转轴在直齿圆柱齿轮右端连接一对相互啮合的传动比为1的直齿圆锥齿轮结构，并在其中一个直齿圆锥齿轮连接一与从动平行轴垂直的轴，此轴有蜗杆，在蜗杆上方有一与其啮合的涡轮涡轮中心连接一传动螺杆。

一对结构参数、转速相同，旋转方向相反的传动螺杆通过一对传动比为1的直齿圆柱齿轮使其平行的位于同一是平面上，两传动螺杆之间通过支撑机构支撑一载板机构，载板的前后两端分别安装一组电磁机构；载板中心安装一可移动十字架，十字架前后两端是剖分式螺母，十字架左右两端分别顶在载板的左右边缘的楞上以防止左右运动；十字架与电磁机构通过回正弹簧相连，载板的中心开有一下伸孔，可移动十字架的下伸条穿过下伸孔，并可伸入有锁定槽的锁定条；载板右端用连接杆与波杆连接。

其工作原理是：传感器获得的振动信息传给控制器，信息经控制器处理后发出命令给电磁机构，通过电磁机构的通、断电来调节偏心质量块的偏心距从而调节控制力的大小，使控制力引起的的振动与激振源引起的振动频率相等、相位差为180°。于是，两者可以全部或绝大部分相互抵消。

本发明是一种主动式动力消振器用于降低不平衡力和力矩引起的机械振动，以改善机械的振动幅度。

(四)附图说明

图1是本发明的结构示意图(俯视图)；

图2是图1的局部放大图；

图3是本发明的调节机构示意图。

(五)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：

基于双滑块机构的力幅可调式消振器执行机构主要包括力输出机构、偏心距调节机构、减速机构以及电磁机构等几部分。

结合图1，执行机构包括三相异步电动机8、滑块连杆机构1、直齿圆柱齿轮6、直齿圆锥齿轮5、涡轮蜗杆7、调节机构3(包括传动螺杆、电磁机构、载板、锁定条、可移动十字架)、支撑构件9。滑块连杆机构1、直齿圆柱齿轮4，6、直齿圆锥齿轮5与转轴2键连接，直齿圆柱齿轮4、涡轮7与转轴键连接。出于功能上的要求，两偏心质量块的质量相等、偏心距相等且始终在同一是平面上。滑块连杆机构1为力输出机构，它通过调节偏心质量块的偏心距e来调节控制力的大小；整体工作过程为：当输出控制力需要调整变大时，电磁机构通电，使调节机构带动执行机构运动，从而改变偏心距e，进而改变输出控制力的大小。不需要调整时则被锁定。每个机构均由支撑构件9固定在底座10上。

结合图2，主动式动力消振器力输出机构。当控制力需要变大时，拨杆13在主动式动力消振器调节机构的调节下向右移动，与拨杆13相连的滑块14随拨杆向右移动，由于连杆15长度不变且连杆两端与滑块可以做相对旋转运动，因此偏心质量块11沿导向杆12向外移动，偏心距增大，离心力(控制力)增大。当控制力需要变小时，拨杆13在主动式动力消振器调节机构的调节下向左移动，与拨杆13相连的滑块14随拨杆向左移动，偏心质量块向内移动，偏心距减小，离心力(控制力)减小。当控制力不需要调节时，拨杆13静止。

结合图3，主动式动力消振器调节机构。当输出控制力需要调整变大时，下部的电磁机构38通电，使十字架机构31在电磁力的作用下向下移动，此时剖分式螺母37与传动螺杆39接触，由于传动螺杆39在旋转，使载板整体向右平动，通过拨杆连接轴32使拨杆13右移，使滑块外移，偏心距e增大，控制力变大。当输出控制力需要调整变小时，上部的电磁机构38通电，使十字架机构31向上移动，此时剖分式螺母37与传动螺杆39接触，并通过拨杆连接轴32使拨杆13左移，使滑块11内移，偏心距e减小，控制力变小。当调整完毕时，两端的电磁机构都断电，十字架机构31在回正弹簧35的作用下回到中间位置，此时十字架下伸锁针34进入到锁定条36的槽内，进而锁定整个载板机构。图中边沿33稍高于平板，以防十字架机构31移出平板。

Claims (3)

1、一种基于双滑块机构的力幅可调式消振器执行机构，它包括一对平行转轴，两个平行转轴的左端安装有相互啮合的直齿圆柱齿轮，其特征是：三相异步电动机的连接轴驱动主动平行转轴上的直齿圆柱齿轮，两转轴右端连接有结构相同的滑块连杆机构，滑块连杆机构包括一连杆，连杆的一端连接调节滑块、另一端连接偏心质量滑块，调节滑块连接平行转轴，偏心质量滑块套在与平行转轴垂直的滑杆上，两调节滑块由拨杆连接，拨杆与调节机构连接，从动平行转轴上的直齿圆柱齿轮的右端连接第一直齿圆锥齿轮，第一直齿圆锥齿轮与垂直于从动平行转轴的蜗杆上的第二直齿圆锥齿轮啮合，在蜗杆上方有与蜗杆啮合的涡轮，涡轮中心连接第一传动螺杆，所述执行机构还包括第二传动螺杆，第一和第二传动螺杆上带有相互啮合的齿轮，所述的调节机构位于第一和第二传动螺杆之间。

2、根据权利要求1所述的基于双滑块机构的力幅可调式消振器执行机构，其特征是：所述的调节机构包括两传动螺杆之间通过支撑机构支撑一载板，载板的前后两端分别安装一组电磁机构，载板中心安装一可移动十字架，十字架前后两端有剖分式螺母，十字架左右两端分别顶在载板的左右边缘的楞上，十字架与电磁机构通过回位弹簧相连。

3、根据权利要求2所述的基于双滑块机构的力幅可调式消振器执行机构，其特征是：载板的中心开有一下伸孔，可移动十字架的下伸条穿过下伸孔并可伸入有锁定槽的锁定条。

Images