CN104259084A - 一种主动减振装置用激振器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种主动减振装置用激振器，该激振器具有大输出力特性，输出力可以方便地进行无极调节。具体包括由圆筒形壳体、分别安装在壳体两个开口端的支撑板和与壳体一体成型的底座组成的外壳、通过轴承支撑在两个支撑板上的连接轴和同轴套装在连接轴上的两个偏心块；两个偏心块之间通过滑块和弧形滑道的配合使其能够对输出力进行无极调节，且输出力调节方便。采用单个连接轴连接两个偏心块，使得偏心块的尺寸不受限，可以输出足够的激振力。

Description

一种主动减振装置用激振器

技术领域

发明涉及一种激振器，具体涉及一种主动减振装置用激振器。

背景技术

受制于大功率低速主机的自身特点，难以通过现有的浮筏隔振等被动减振措施对船舶柴油机和整船进行有效减振。从根本上解决船舶柴油机和整船的振动问题，可以依托振动主动控制方法。而主动控制的实现依赖于运转可靠、具有大输出力特性的激振器。

目前主动控制的执行器多为电磁式激振器，但电磁式激振器输出力小且散热性能不好，不能满足船体和柴油机减振的使用要求。现有的机械式激振器包括单个偏心块结构和双偏心块结构两种，其中单个偏心块结构的机械式激振器，无法调节输出力。双偏心块结构的机械式激振器的缺点有：(1)普遍采用在偏心块上打孔并插入固定销的方式调节输出力，输出力仅为几档，不能实现无极调节；(2)在对其进行输出力调节时，需拆掉保护壳后手动调节两偏心块之间的夹角，调节不方便且不能保证调节精度；(3)采用两个平行布置的轴分别连接两个偏心块，其轴距限制了偏心块的大小，导致输出力受限；(4)双轴激振器承载结构件通常采用分体式，长时间运行后，容易产生疲劳松动，导致轴承的攒动，直接影响其使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种主动减振装置用激振器，具有大输出力特性，且能够方便、精确地对输出力进行无极调节。

该激振器包括：外壳、电机和位于外壳内部的偏心块A、偏心块B和连接轴。所述连接轴的两端分别通过轴承支撑在外壳上，其一端伸出外壳后与电机相连；所述偏心块A和偏心块B的结构相同，其横截面均为扇形，同轴套装在连接轴上，且贴合在一起；其中偏心块A与连接轴固接，偏心块B在锁紧状态下与外壳固定，解锁状态下能够在偏心块A的带动下转动；在偏心块B锁紧状态下，转动偏心块A，能够调节两个偏心块之间的夹角。

在所述偏心块B与偏心块A相对端的端面上加工有弧形滑道，所述弧形滑道与偏心块B同心；弧形滑道内设置有能够在其内部滑动的滑块；在偏心块A上在弧形滑道对应位置设置有连接机构，当两个偏心块之间的夹角调节至设定值后，解锁偏心块B，所述连接机构与弧形滑道内的滑块连接压紧，实现两个偏心块的贴合固定。

作为本发明的一种优选方式，所述外壳包括圆筒形的壳体、分别安装在壳体两个开口端的支撑板和与壳体一体成型的底座；所述连接轴的两端分别通过轴承支撑在两个支撑板上。

作为本发明的一种优选方式，偏心块A上的连接机构为锁紧螺栓，所述偏心块A上在弧形滑道对应位置加工有用于安装锁紧螺栓的圆孔，在所述滑块上加工有与圆孔配合的螺纹孔，通过所述锁紧螺栓连接偏心块A和滑块。

作为本发明的一种优选方式，通过止动螺栓实现对偏心块B的锁紧和解锁，具体为：偏心块B与外壳相对端的端面上加工有圆孔，该圆与外壳上的螺纹孔对应，当通过止动螺栓连接外壳和偏心块B时，偏心块B处于锁紧状态；松开止动螺栓，偏心块B处于解锁状态。

作为本发明的一种优选方式，在所述偏心块B上设置有零刻线，所述偏心块A上沿其弧面设置有角度刻度值，当所述偏心块块A和偏心块B之间的夹角为0°时，偏心块A上的0°刻度线与偏心块B上的零刻线平齐；所述外壳上加工有用于观察角度刻度值的观察窗。

作为本发明的一种优选方式，所述电机为伺服电机或变频电机。

作为本发明的一种优选方式，在外壳上安装接近开关，用于输出电机的转速和相位信号。有益效果：

(1)该激振器采用单轴双偏心块结构，相对传统的电磁式激振器而言，使得偏心块的尺寸不受限，可以输出足够的激振力，具有大输出力特性；同时滑块和弧形滑道的配合使其能够对输出力进行无极调节，且通过电机对输出力进行调节，调节方便，精度高。

(2)激振器内部结构整体封装在由圆筒形壳体和支撑板及底座形成的外壳内，防水防尘耐腐蚀，适用于船舶环境。这种结构兼具承载和保护功能，支撑板为一块整板，轴承套入支撑板内部，相比分体式结构，不会发生松动，避免了轴承的攒动，能够提高其使用寿命。

附图说明

图1为本发明所提供的激振器的正剖视图；

图2为激振器外壳的结构示意图；

图3为偏心块上滑块和弧形滑道的示意图；

图4为利用偏心块进行夹角调节的示意图。

其中：1-壳体、2-支撑板、3-轴承、4-连接轴、5-偏心块B、6-偏心块A、7-底座、8-滑块、9-锁紧螺栓、10-弧形滑道、11-滑块、12-止动螺栓

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供一种具有大输出力特性，输出力可以方便地进行无极调节，运转可靠且适用于船舶工作环境的主动减振装置用激振器。

该激振器的结构如图1所示，包括外壳、偏心块A6、偏心块B5、连接轴4和滑块8。其中外壳包括圆筒形的壳体1、分别安装在壳体1两个开口端的支撑板2和与壳体1一体成型的底座7，如图2所示。激振器内部结构通过其外壳整体封装，防水防尘耐腐蚀，适用于船舶环境。

连接轴4安装在外壳内部，其两端分别通过轴承支撑在两个支撑板上，轴承可以采用免维护轴承，或带有润滑系统的常规轴承，轴承上安装温度监测装置防止温度过高。连接轴4的一端伸出支撑板后与外部伺服电机相连。该种结构兼具承载和保护功能，支撑板为一块整板，轴承套入支撑板内部，相比分体式结构，不会发生松动，避免了轴承的攒动。

偏心块A6和偏心块B5的结构相同，其横截面为扇形(本实施例中优选为半圆形)，如图3所示。偏心块A6和偏心块B5同轴套装在连接轴4上，且贴合在一起。其中偏心块A6与连接轴4固接，偏心块B5在锁紧状态下与外壳固定，在解锁状态下能够在偏心块A6的带动下转动。由于两偏心块的尺寸不受限，可设计成大重量、大偏心距结构，从而可以输出足够的激振力。

在偏心块B5与偏心块A6相对端的端面上加工有横截面呈燕尾槽状的弧形滑道，如图3所示，该弧形滑道与偏心块B5同心。弧形滑道内设置有滑块8，滑块8能够在弧形滑道内滑动。偏心块B5的外圆周面上加工有光孔，该光孔与圆筒形壳体1上加工的螺纹孔同心。止动螺栓12穿过壳体1上的螺纹孔插入偏心块B5光孔；可使偏心块B5处于锁紧状态，防止其转动。偏心块A6上在弧形滑道对应位置加工有用于安装锁紧螺栓9的圆孔，该圆孔与滑块上的螺纹孔对应，锁紧螺栓9能够穿过该圆孔通过螺纹旋入弧形滑道中的滑块8内。

为方便的观察两偏心块间的夹角，在偏心块B5上刻有零刻线，偏心块A6上沿其弧形端面设置角度刻度值，圆筒形壳体1上加工有用于观察角度刻度值的观察窗，观察窗中心与偏心块B5上的零刻线平齐。两偏心块之间的夹角为0°时，偏心块A6上的0°刻度线平齐于偏心块B5上的零刻线，当调节两偏心块之间的夹角时，偏心块A6转过相应角度，使该角度对应的角度刻度值与偏心块B5上的零刻线平齐即可，角度的调节可通过观察窗进行观察。

该装置工作时，偏心块B5处于解锁状态，锁紧螺栓9压紧滑块8，使两个偏心块贴紧固定。启动伺服电机，在伺服电机的驱动下，通过连接轴带动两个偏心块转动，转动的偏心块产生很大的离心力，该离心力在横向、纵向和斜向均呈现正弦波特性，传导至底座成为主动控制装置所需的激振力。

其输出力的调节通过调整两个偏心块之间的夹角实现，具体为：如图4所示，停机状态下，先通过止动螺栓12锁紧偏心块B5，此时偏心块B5固定在外壳上，不能转动。松开锁紧螺栓9，此时锁紧螺栓9仍与滑块8相连，但不压紧，处于松弛状态；滑块8能够在弧形滑道内滑动。然后通过伺服电机带动连接轴4转动，与连接轴4固接的偏心块A6随之转动，并带动滑块8在弧形滑道内滑动；而此时偏心块B5固定不动，从而改变两偏心块之间的夹角。由于采用伺服电机驱动，能够很方便且准确的对其夹角进行调节。当两偏心块之间的夹角达到设定值后，拧紧锁紧螺栓9，锁紧螺栓9压紧滑块8，实现两偏心块的重新贴合固定。然后松开止动螺栓12，完成输出力的调节。由于滑块8可在弧形滑道内连续滑动，能够实现两偏心块夹角的无极调节。

在支撑板上安装接近开关，可用于输出伺服电机的转速和相位信号。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (7)

1.一种主动减振装置用激振器，其特征在于，包括：外壳、电机和位于外壳内部的偏心块A、偏心块B和连接轴；

所述连接轴的两端分别通过轴承支撑在外壳上，其一端伸出外壳后与电机相连；所述偏心块A和偏心块B的结构相同，其横截面均为扇形，同轴套装在连接轴上，且贴合在一起；其中偏心块A与连接轴固接，偏心块B在锁紧状态下与外壳固定，解锁状态下能够在偏心块A的带动下转动；在偏心块B锁紧状态下，转动偏心块A，能够调节两个偏心块之间的夹角；

在所述偏心块B与偏心块A相对端的端面上加工有弧形滑道，所述弧形滑道与偏心块B同心；弧形滑道内设置有能够在其内部滑动的滑块；在偏心块A上在弧形滑道对应位置设置有连接机构，当两个偏心块之间的夹角调节至设定值后，解锁偏心块B，所述连接机构与弧形滑道内的滑块连接压紧，实现两个偏心块的贴合固定。

2.如权利要求1所述的主动减振装置用激振器，其特征在于，所述外壳包括圆筒形的壳体、分别安装在壳体两个开口端的支撑板和与壳体一体成型的底座；所述连接轴的两端分别通过轴承支撑在两个支撑板上。

3.如权利要求1或2所述的主动减振装置用激振器，其特征在于，偏心块A上的连接机构为锁紧螺栓，所述偏心块A上在弧形滑道对应位置加工有用于安装锁紧螺栓的圆孔，在所述滑块上加工有与圆孔配合的螺纹孔，通过所述锁紧螺栓连接偏心块A和滑块。

4.如权利要求1或2所述的主动减振装置用激振器，其特征在于，通过止动螺栓实现对偏心块B的锁紧和解锁，具体为：偏心块B与外壳相对端的端面上加工有圆孔，该圆与外壳上的螺纹孔对应，当通过止动螺栓连接外壳和偏心块B时，偏心块B处于锁紧状态；松开止动螺栓，偏心块B处于解锁状态。

5.如权利要求1或2所述的主动减振装置用激振器，其特征在于，在所述偏心块B上设置有零刻线，所述偏心块A上沿其弧面设置有角度刻度值，当所述偏心块块A和偏心块B之间的夹角为0°时，偏心块A上的0°刻度线与偏心块B上的零刻线平齐；所述外壳上加工有用于观察角度刻度值的观察窗。

6.如权利要求1或2所述的主动减振装置用激振器，其特征在于，所述电机为伺服电机或变频电机。

7.如权利要求1或2所述的主动减振装置用激振器，其特征在于，在外壳上安装接近开关，用于输出电机的转速和相位信号。