CN103967985B - 可调式减振器、减振器设计系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调式减振器、减振器设计系统及方法，其中，该可调式减振器包括：固定杆、上固定板、下固定板和刚度可调减振件；其中，所述刚度可调减振件设置于所述上固定板和所述下固定板之间；所述固定杆穿设于所述上固定板、所述刚度可调减振件及所述下固定板。因此，通过实施本发明能够简化减振器的设计，缩短开发周期，降低设计成本。

Description

可调式减振器、减振器设计系统及方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种可调式减振器、减振器设计系统及方法。

背景技术

目前，工程机械的减振器设计较为困难，需要反复制作、试装，才能找到一组合适的减振器刚度和硬度。这是因为，工程机械减振器设计较为复杂，经常出现减振效果差，达不到预期减振目的的问题，需要进过反复更换不同刚度的减振器，找到合适刚度的减振器刚度和模态，这样既增加了设计周期又增加了设计成本。

例如，在挖机设计过程中，先通过理论计算，得到减振器的刚度和硬度，然后制造样品进行试装、测试，如果测试不通过，然后微调刚度和硬度后，再试装、测试，如此反复才能找到合适的减振器刚度和硬度。可见，现有的设计方式不仅设计周期长，而且设计成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种可调式减振器以及使用该可调式减振器的减振器设计系统及方法，从而能够简化减振器的设计，缩短开发周期，降低设计成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种可调式减振器，该可调式减振器包括：固定杆、上固定板、下固定板和刚度可调减振件；其中，所述刚度可调减振件设置于所述上固定板和所述下固定板之间；所述固定杆穿设于所述上固定板、所述刚度可调减振件及所述下固定板。

进一步地，上述装置中，所述刚度可调减振件包括多个弹性减振件、限位装置及调控器；其中，所述弹性减振件与用于控制所述弹性减振件伸缩的调控器连接，所述弹性减振件及调控器容置于所述限位装置。

进一步地，上述装置中，至少一个所述弹性减振件连接一个调控器；和/或，所述弹性减振件为弹簧或橡胶块。

进一步地，上述装置中，所述调控器为伸缩马达。

进一步地，上述装置中，所述限位装置设置于所述上固定板和所述下固定板之间，并为每个所述弹性减振件及调控器分别开设有容置槽。

进一步地，上述装置中，所述固定杆的上下两端分别设置有用于连接待减振部件连接部。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明的可调式减振器可用于实现减振器的自动寻优设计，通过改变弹性减振件处于工作状态的个数达到调节减振结构刚度和硬度目的，能够简化减振器的设计，缩短开发周期，降低设计成本。

另一方面，本发明还提出一种减振器设计系统，该减振器设计系统包括：上述任一种所述的可调式减振器，该可调式减振器设置于两个待减振部件之间；振动测试仪，与所述可调式减振器连接，并用于测试所述可调式减振器的振动数据；控制系统，与所述振动测试仪及所述可调式减振器连接，并用于根据所述振动测试仪检测到的振动数据获取减振结果，调试所述可调式减振器的减振刚度直至使其达到预设减振效果。

进一步地，上述系统中，所述控制系统包括：分析模块，与所述振动测试仪连接，并配置为对所述振动测试仪检测到的振动数据进行分析，获取减振结果；调试模块，与所述分析模块及所述可调式减振器的调控器连接，并配置为根据计算得到的理论减振刚度和分析得到的减振结果，调试所述可调式减振器中各弹性减振件的减振刚度。

进一步地，上述系统中，所述控制系统还包括：计算模块和输出模块；所述计算模块与所述分析模块及调试模块连接，并配置为计算所述可调式减振器的减振刚度；所述输出模块与所述调试模块连接，并配置为输出所述可调式减振器中各弹性减振件的优化减振刚度。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明的减振器设计系统，采用可变刚度的减振器结构，并通过控制系统控制可调式减振器中弹性减振件处于工作状态的个数，以达到调节减振结构刚度和硬度目的。因此，通过实施本发明的自动寻优减振器设计系统，能够简化减振器的设计，缩短开发周期，降低设计成本。

又一方面，本发明还提供一种减振器设计方法，该减振器设计方法使用上述任一种所述的减振器设计系统，该减振器设计方法包括：

计算所设计减振器的理论减振刚度，并根据计算得到的理论减振刚度调整可调式减振器的减振刚度；

待减振部件启动，振动测试仪测试所述可调式减振器的振动数据；

控制系统分析所述振动测试仪检测到的振动数据，获取减振结果，并判断是否需要调试所述可调式减振器的减振刚度；

在需要调试所述可调式减振器的减振刚度时，所述控制系统调试所述可调式减振器的减振刚度，直至使其达到预设减振效果；

输出所述可调式减振器中各弹性减振件的优化减振刚度。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明的减振器设计方法，采用可变刚度的减振器设计系统，并通过控制系统控制可调式减振器中弹性减振件处于工作状态的个数，以达到调节减振结构刚度和硬度目的。因此，通过实施本发明的自动寻优减振器设计方法，能够简化减振器的设计，缩短开发周期，降低设计成本。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的可调式减振器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的减振器设计系统的结构框图；

图3为本发明实施例提供的减振器设计方法的流程示意图。

附图标记说明

10固定杆

20上固定板

30下固定板

40限位装置

50弹性减振件

51调控器

52非工作状态的弹性减振件

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的基本思想在于：设计一种自动寻优减振器设计系统，采用可调式减振器，通过改变减振结构中减振器件如弹簧或橡胶块处于工作状态的数量，达到调节减振结构刚度和硬度目的，进而简化减振器的设计，缩短开发周期，降低减振器的设计成本。

下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明：

装置实施例

为了简化减振器的设计，本实施例提出一种可调式减振器，用于减振器的设计。

参照图1，其示出了本实施例的可调式减振器的结构。本实施例中，该可调式减振器包括：固定杆10、上固定板20、下固定板30、以及刚度可调减振件。其中，刚度可调减振件设置于上固定板20和下固定板30之间。固定杆10穿设于上固定板20、刚度可调减振件及下固定板30。

本实施例设计了一种可调式减振器结构，该可调式减振器的减振刚度可调，是否调整其刚度的依据是判断该可调式减振器的振动效果是否达到预期减振效果，该可调式减振器的减振刚度可结合控制系统实现自动调试，从而简化减振器的设计，缩短开发周期，降低设计成本。

上述实施例中，刚度可调减振件包括多个弹性减振件50、限位装置40及调控器51。其中，弹性减振件50与用于控制弹性减振件50伸缩的调控器51连接，弹性减振件50及调控器51容置于限位装置40。

上述实施例中，限位装置40设置于上固定板20和下固定板30之间，并为每个弹性减振件50及调控器51分别开设有容置槽。其中，固定杆10的上下两端分别设置有用于连接待减振部件连接部。

需要说明的是，至少一个弹性减振件50连接一个调控器51。优选的是，每个弹性减振件50连接一个调控器51。

在一可选实施例中，弹性减振件50可为弹簧或橡胶块。调控器51可为伸缩马达。

从上述各实施例可以看出，为了实现减振器的自动寻优设计，本发明的实施例提出上述任一种所述的可调式减振器，该可调式减振器通过调控器51(伸缩马达)控制弹性减振件50(弹簧或橡胶块)是否工作，以控制非工作状态的弹性减振件52处于工作状态的数量，从而达到改变减振结构的刚度和硬度。

因此，采用上述任一种可调式减振器进行减振器的自动寻优设计，通过改变弹性减振件处于工作状态的个数达到调节减振结构刚度和硬度目的，能够简化减振器的设计，缩短开发周期，降低设计成本。

系统实施例

参照图2，其示出了本实施例提出的减振器设计系统。本实施例中，该减振器设计系统包括：上述任一实施例所述的可调式减振器、振动测试仪及控制系统。其中，该可调式减振器设置于两个待减振部件之间。振动测试仪与可调式减振器连接，并用于测试可调式减振器的振动数据。控制系统与振动测试仪及可调式减振器连接，并用于根据振动测试仪检测到的振动数据获取减振结果，并调试可调式减振器的减振刚度直至使其达到预设减振效果。

本实施设计的自动寻优减振器设计系统和可调式减振结构，控制系统通过调控器51控制弹性减振件50是否工作，达到控制减振结构弹簧处于工作状态的数量，以改变减振结构的刚度和硬度，进而实现减振器的自动寻优设计，从而简化减振器的设计，缩短开发周期，降低设计成本。

上述实施例，控制系统可包括：计算模块、分析模块及调试模块。其中：

分析模块与振动测试仪连接，并用于对振动测试仪检测到的振动数据进行分析，输出减振结果。

调试模块与分析模块及可调式减振器的调控器51连接，调试模块用于根据计算得到的理论减振刚度和分析得到的减振结果，调试可调式减振器的各弹性减振件50的减振刚度，直至使其达到预设减振效果，从而获取此时各弹性减振件50的优化减振刚度。

本实施例的减振器设计系统具有自动寻优功能，通过不断对可调式减振器的各弹性减振件50的减振刚度的自动优化，获取达到预设减振效果的优化减振刚度。

上述实施例中，控制系统还可包括计算模块和输出模块。其中，计算模块与分析模块及调试模块连接，并用于计算可调式减振器的减振刚度。

输出模块与调试模块连接，输出模块用于输出可调式减振器中各弹性减振件50的优化减振刚度。

上述实施例中，减振器的刚度调试过程如下：

首先，减振器设计系统理论计算减振刚度；将理论计算得到的理论减振刚度输入减振自动寻优设计系统，减振器设计系统调整可变刚度减振结构，振动测试仪测试振动数据，输入给控制系统判定振动效果，如果没有达到预期减振效果，控制系统调整减振结构刚度，重新测试；如果满足减振效果，寻优结束并输出各可变减振刚度结构的减振刚度。

从上述各实施例可以看出，为了实现减振器的自动寻优设计，本发明的实施例提出上述任一种所述的减振器设计系统，采用可变刚度的减振器结构，并通过控制系统控制可调式减振器中弹性减振件处于工作状态的个数，以达到调节减振结构刚度和硬度目的。因此，通过实施本发明的自动寻优减振器设计系统，能够简化减振器的设计，缩短开发周期，降低设计成本。

方法实施例

相应地，本发明的实施例还提出一种减振器设计方法，参照图3，其示出了本实施例的减振器设计方法的流程。该减振器设计方法使用上述任一种所述的减振器设计系统，该减振器设计方法包括以下步骤：

S101：计算所设计减振器的理论减振刚度，并根据计算得到的理论减振刚度调整可调式减振器的减振刚度。

本步骤中，可通过设置可调式减振器中工作状态和非工作状态的弹性减振件的数量，调整可调式减振器的减振刚度。

S102：待减振部件启动，振动测试仪测试可调式减振器的振动数据。

S103：控制系统分析振动测试仪检测到的振动数据，获取减振结果，并判断是否需要调试可调式减振器的减振刚度，如果需要调试则执行S104，否则执行S105。

S104：在需要调试可调式减振器的减振刚度时，控制系统调试可调式减振器的减振刚度，直至使其达到预设减振效果。

S105：输出所述可调式减振器中各弹性减振件的优化减振刚度。

本步骤中，减振器设计系统可通过将可调式减振器中处于工作状态和非工作状态的各弹性减振件的数量及其分布位置统计输出，从而获得优化后的可调式减振器的减振刚度。或者，采用单独的任何可测量可调式减振器中各弹性减振件的优化减振刚度的测量设备进行测量，本实施例对测量方式不作限制。

本发明上述实施例的减振器设计方法，采用可变刚度的减振器设计系统，并通过控制系统控制可调式减振器中弹性减振件处于工作状态的个数，以达到调节减振结构刚度和硬度目的。因此，通过实施本发明的自动寻优减振器设计方法，能够简化减振器的设计，缩短开发周期，降低设计成本。

由于上述任一种可调式减振器具有上述技术效果，因此，使用该可调式减振器的减振器设计系统和减振器设计方法也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。所述存储装置为非易失性存储器，如：ROM/RAM、闪存、磁碟、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种可调式减振器，其特征在于，包括：固定杆(10)、上固定板(20)、下固定板(30)和刚度可调减振件；其中，

所述刚度可调减振件设置于所述上固定板(20)和所述下固定板(30)之间；

所述固定杆(10)穿设于所述上固定板(20)、所述刚度可调减振件及所述下固定板(30)；所述刚度可调减振件包括多个弹性减振件(50)、限位装置(40)及调控器(51)；

其中，所述多个弹性减振件(50)与用于控制所述多个弹性减振件(50)伸缩的调控器(51)连接，所述多个弹性减振件(50)及调控器(51)容置于所述限位装置(40)。

2.根据权利要求1所述的可调式减振器，其特征在于，至少一个所述弹性减振件(50)连接一个调控器(51)；所述弹性减振件(50)为弹簧或橡胶块。

3.根据权利要求1所述的可调式减振器，其特征在于，所述调控器(51)为伸缩马达。

4.根据权利要求1所述的可调式减振器，其特征在于，

所述限位装置(40)设置于所述上固定板(20)和所述下固定板(30)之间，并为每个所述弹性减振件(50)及调控器(51)分别开设有容置槽。

5.根据权利要求1至4任一项所述的可调式减振器，其特征在于，

所述固定杆(10)的上下两端分别设置有用于连接待减振部件连接部。

6.一种减振器设计系统，其特征在于，包括：

权利要求1至5任一项所述的可调式减振器，该可调式减振器设置于两个待减振部件之间；

振动测试仪，与所述可调式减振器连接，并用于测试所述可调式减振器的振动数据；

控制系统，与所述振动测试仪及所述可调式减振器连接，并用于根据所述振动测试仪检测到的振动数据获取减振结果，调试所述可调式减振器的减振刚度直至使其达到预设减振效果。

7.根据权利要求6所述的减振器设计系统，其特征在于，所述控制系统包括：

分析模块，与所述振动测试仪连接，并配置为对所述振动测试仪检测到的振动数据进行分析，获取减振结果；

调试模块，与所述分析模块及所述可调式减振器的调控器(51)连接，并配置为根据计算得到的理论减振刚度和分析得到的减振结果，调试所述可调式减振器中各弹性减振件(50)的减振刚度。

8.根据权利要求7所述的减振器设计系统，其特征在于，所述控制系统还包括：计算模块和输出模块；

所述计算模块与所述分析模块及调试模块连接，并配置为计算所述可调式减振器的减振刚度；

所述输出模块与所述调试模块连接，并配置为输出所述可调式减振器中各弹性减振件(50)的优化减振刚度。

9.一种减振器设计方法，其特征在于，该方法使用权利要求6至8任一项所述的减振器设计系统，该方法包括：

计算所设计减振器的理论减振刚度，并根据计算得到的理论减振刚度调整可调式减振器的减振刚度；

待减振部件启动，振动测试仪测试所述可调式减振器的振动数据；

控制系统分析所述振动测试仪检测到的振动数据，获取减振结果，并判断是否需要调试所述可调式减振器的减振刚度；

在需要调试所述可调式减振器的减振刚度时，所述控制系统调试所述可调式减振器的减振刚度，直至使其达到预设减振效果；

输出所述可调式减振器中各弹性减振件的优化减振刚度。