CN105041954B - 一种智能可调式减振装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能可调式减振装置以及对所述智能可调式减振装置进行控制的减振器控制系统。该智能可调式减振装置包括位于上底板和下底板之间刚度可调节减振件。其中，所述刚度可调节减振件为磁流变可调阻尼减振器。通过调试模块，改变智能可调式减振装置的励磁线圈的通电电流大小以改变磁流变液的粘度大小，以及通过调节可调节贯通孔的开度来实现对单个磁流变可调阻尼减振器的改变，进而改变所述智能可调式减振装置的整体刚度。本申请所涉及的智能可调式减振装置的减振刚度调节范围大，适应性强，减振效果优良。

Description

一种智能可调式减振装置

技术领域

本发明涉及一种机械减振领域，具体涉及一种可以智能调节的减振装置。。

背景技术

目前，用于机械方面的减振器设计较为困难，为了得到最优的减振效果，通常需要使得减振器具有合适的减振器刚度和硬度。然而，通常而言，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。因此，为了使得减振器能够得到预期的减振刚度，需要反复试验和测试，费时费力。。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了一种智能可调式减振装置，采用BP智能控制算法，通过控制磁流变可调阻尼减振器中磁流液的粘度以及活塞孔的开度，实现对所述减振装置的减振刚度的智能控制，使得其能快速达到预期的减振刚度进而得到最优的减振效果。

本发明是通过以下技术方案实现：

本发明提供一种智能可调式减振装置，包括：上底板、下底板，刚度可调节减振件，其中，所述刚度可调节减振件位于上底板和下底板之间；下底板为一圆形板，沿其周向和径向上设置有安装槽，安装槽内设置有缓冲垫，刚度可调节减振件设置在安装槽内，并置于缓冲垫上。

进一步地，所述刚度可调节减振件为磁流变可调阻尼减振器，包括活塞缸筒及置于活塞缸筒内的活塞在活塞缸筒内能自由滑动，活塞缸筒内填充有磁流变液；活塞设在活塞杆的下部，活塞缸筒具有上端盖以及下端盖，上端盖与下端盖分别与活塞缸筒的上、下端密封连接；上端盖有一通孔，活塞杆穿过该通孔伸出活塞外并用密封环实现活塞杆与所述通孔的密封连接，活塞杆与上底板固定连接，以带动上底板上下移动；上端盖的下部安装有上缓冲弹簧，下端盖的上部安装有下缓冲弹簧，当活塞处于上、下两极限位置时，所述上缓冲弹簧和下缓冲弹簧能降低活塞对上端盖以及下端盖的撞击力；活塞上设置一环行凹槽，用来缠绕励磁线圈，活塞与活塞缸筒内壁配合处设有密封圈；活塞沿径向设有常开贯通孔以及可调节贯通孔，在活塞的上端面设置与可调节贯通孔同轴的槽，槽内设置带孔密封垫，所述带孔密封垫的下边与槽底面接触，上边略高于活塞的上端面；活塞内设置一电机安装槽，所述电机安装槽内设置步进电机，所述步进电机的转动轴与凸轮固定连接，所述凸轮的下端面固定设置密封垫，所述带孔密封垫与密封垫面接触以实现对可调节贯通孔的端面密封；所述步进电机带动所述凸轮转动以实现可调节贯通孔全闭到全开过程的转换；

进一步地，所述下底板上设置的安装槽数量为8，每个所述安装槽内安装刚度可调节减振件。

另外，本发明还提供一种减振器控制系统，该系统用于控制上述智能可调式减振装置，所述可调式减振装置位于两个待减振部件之间；所述控制系统包括BP神经网络减振刚度控制模块、调试模块和振动测试仪；所述调试模块与BP神经网络减振刚度控制模块以及所述智能可调式减振装置连接，所述BP神经网络减振刚度控制模块控制相应的调试模块，一方面改变智能可调式减振装置的励磁线圈的通电电流大小以改变磁流变液的粘度大小，另一方面，调节步进电机的转角大小进而调节可调节贯通孔的开度。

进一步地，所述BP神经网络减振刚度控制模块根据通电电流大小、步进电机转角以及期望减振刚度训练得到，包括如下步骤：

a、设定通电电流以及步进电机转角，启动待减振部件，通过振动测试仪测试所述智能可调式减振装置的振动刚度，以得到一组训练数据；

b、改变通电电流大小以及步进电机转角，重复步骤a以得到其他组训练数据；

c、以通电电流大小、步进电机转角为BP神经网络输入值，可调式减振装置的减振刚度为BP神经网络输出值，对BP神经网络进行训练，以实现从通电电流、步进电机转角到可调式减振装置的减振刚度的有效映射。

与现有技术相比，本申请所涉及的智能可调式减振装置的减振刚度调节范围大，能通过智能控制系统自动调节到预期的减振刚度，适应性强，减振效果优良。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2 下底板4的A-A截面图。

图3为磁流变可调阻尼减振器的截面图。

图4为图3的局部放大视图。

图5减振器控制系统示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参加图1、2所示，本实施例中的智能可调式减振装置包括上底板1和下底板4，所述刚度可调节减振件2位于上底板1和下底板4之间。具体而言，下底板4为一圆形板，沿其周向和径向上设置有安装槽5，安装槽5内设置有缓冲垫3，刚度可调节减振件2设置在安装槽5内，并置于缓冲垫3上。其中，下底板4上设置的安装槽5数量为8个或其他偶数个，每个所述安装槽5内安装一刚度可调节减振件2，安装槽5以下底板4的轴线为中心呈轴对称分布形式分布于下底板上。

其中，刚度可调节减振件2具体而言为磁流变可调阻尼减振器，其包括活塞缸筒201及置于活塞缸筒201内的活塞203，活塞203在活塞缸筒20内能自由滑动，活塞缸筒201内填充有磁流变液；活塞203设在活塞杆207的下部。活塞缸筒201具有上端盖206以及下端盖212，上端盖206与下端盖212分别与活塞缸筒201的上、下端密封连接；上端盖206有一通孔，活塞杆207穿过该通孔伸出活塞外并用密封环208实现活塞杆207与所述通孔的密封连接。活塞杆207与上底板1固定连接，以带动上底板1上下移动。上端盖206的下部安装有上缓冲弹簧202，下端盖212的上部安装有下缓冲弹簧205，当活塞203处于上、下两极限位置时，所述上缓冲弹簧202和下缓冲弹簧205能降低活塞203对上端盖206以及下端盖212的撞击力。活塞203上设置一环行凹槽，用来缠绕励磁线圈209，活塞203与活塞缸筒201内壁配合处设有密封圈210；

在活塞203沿径向设有常开贯通孔204以及可调节贯通孔211，由于活塞203与活塞缸筒201内壁无间隙，当活塞203在活塞缸筒201滑动时，磁流变液只能沿相应的贯通孔流动。其中，常开贯通孔204一直呈打开状态，以保证磁流变液能在其内流动。而可调节贯通孔211的开度可以连续由全开变化到全闭状态，以调节活塞203运动过程中的阻尼力大小。为了实现可调节贯通孔211的开度连续变化，在活塞203的上端面设置与可调节贯通孔211同轴的槽217，槽217内设置带孔密封垫215，所述带孔密封垫215的下边与槽217底面接触，上边略高于活塞203的上端面。活塞203内设置一电机安装槽216，所述电机安装槽216内设置步进电机214，所述步进电机214的转动轴218与凸轮219固定连接，所述凸轮219的下端面固定设置密封垫213，所述带孔密封垫215与密封垫213面接触以实现对可调节贯通孔211的端面密封。所述步进电机214转动时可以带动凸轮219连续转动以实现可调节贯通孔211全闭到全开过程的转换。

本申请还涉及到一种减振器控制系统，以实现对本申请所涉及的智能可调式减振装置的智能控制，所述智能可调式减振装置位于两个待减振部件之间。该减振器控制系统除包括智能可调式减振装置外，还包括BP神经网络减振刚度控制模块、调试模块和振动测试仪；所述调试模块与BP神经网络减振刚度控制模块以及所述智能可调式减振装置连接，所述BP神经网络减振刚度控制模块控制相应的调试模块，一方面改变智能可调式减振装置的励磁线圈209的通电电流大小以改变磁流变液的粘度大小，另一方面，调节步进电机214的转交大小进而调节可调节贯通孔211的开度。其中，所述BP神经网络减振刚度控制模块根据通电电流大小、步进电机转角以及期望减振刚度训练得到，包括如下步骤：

a、设定通电电流以及步进电机转角，启动待减振部件，通过振动测试仪测试所述智能可调式减振装置的振动刚度，以得到一组训练数据；

b、改变通电电流大小以及步进电机转角，重复步骤a以得到其他组训练数据；

c、以通电电流大小、步进电机转角为BP神经网络输入值，可调式减振装置的减振刚度为BP神经网络输出值，对BP神经网络进行训练，以实现从通电电流、步进电机转角到可调式减振装置的减振刚度的有效映射。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种智能可调式减振装置，其特征在于，包括：上底板（1）、下底板（4），刚度可调节减振件（2），其中，所述刚度可调节减振件（2）位于上底板（1）和下底板（4）之间；下底板（4）为一圆形板，沿其周向和径向上设置有安装槽（5），安装槽（5）内设置有缓冲垫（3），刚度可调节减振件（2）设置在安装槽（5）内，并置于缓冲垫（3）上；所述刚度可调节减振件（2）为磁流变可调阻尼减振器，包括活塞缸筒（201）及置于活塞缸筒（201）内的活塞（203），活塞（203）上设置一环行凹槽，用来缠绕励磁线圈（209），活塞（203）与活塞缸筒（201）内壁配合处设有密封圈（210）；活塞（203）沿径向设有常开贯通孔（204）以及可调节贯通孔（211），在活塞（203）的上端面设置与可调节贯通孔（211）同轴的槽（217），槽（217）内设置带孔密封垫（215），所述带孔密封垫（215）的下边与槽（217）底面接触，上边略高于活塞（203）的上端面；活塞（203）内设置一电机安装槽（216），所述电机安装槽（216）内设置步进电机（214），所述步进电机（214）的转动轴（218）与凸轮（219）固定连接，所述凸轮（219）的下端面固定设置密封垫（213），所述带孔密封垫（215）与密封垫（213）面接触以实现对可调节贯通孔（211）的端面密封；所述步进电机（214）带动所述凸轮（219）转动以实现可调节贯通孔（211）全闭到全开过程的转换。

2.根据权利要求1所述的一种智能可调式减振装置，其特征在于：活塞（203）在活塞缸筒（201）内能自由滑动，活塞缸筒（201）内填充有磁流变液；活塞（203）设在活塞杆（207）的下部，活塞缸筒（201）具有上端盖（206）以及下端盖（212），上端盖（206）与下端盖（212）分别与活塞缸筒（201）的上、下端密封连接；上端盖（206）有一通孔，活塞杆（207）穿过该通孔伸出活塞外并用密封环（208）实现活塞杆（207）与所述通孔的密封连接，活塞杆（207）与上底板（1）固定连接，以带动上底板（1）上下移动；上端盖（206）的下部安装有上缓冲弹簧（202），下端盖（212）的上部安装有下缓冲弹簧（205），当活塞（203）处于上、下两极限位置时，所述上缓冲弹簧（202）和下缓冲弹簧（205）能降低活塞（203）对上端盖（206）以及下端盖（212）的撞击力。

3.根据权利要求1或2所述的一种智能可调式减振装置，所述下底板（4）上设置的安装槽（5）数量为8，每个所述安装槽（5）内安装刚度可调节减振件（2）。

4.一种减振器控制系统，其特征在于：包括：

权利要求1-3任意一项所述的智能可调式减振装置，所述智能可调式减振装置位于两个待减振部件之间；BP神经网络减振刚度控制模块、调试模块和振动测试仪；所述调试模块与BP神经网络减振刚度控制模块以及所述智能可调式减振装置连接，所述BP神经网络减振刚度控制模块控制相应的调试模块，一方面改变智能可调式减振装置的励磁线圈（209）的通电电流大小以改变磁流变液的粘度大小，另一方面，调节步进电机（214）的转角大小进而调节可调节贯通孔（211）的开度。

5.根据权利要求4所述的减振器控制系统，其特征在于：所述BP神经网络减振刚度控制模块根据通电电流大小、步进电机转角以及期望减振刚度训练得到，包括如下步骤：

a、设定通电电流以及步进电机转角，启动待减振部件，通过振动测试仪测试所述智能可调式减振装置的振动刚度，以得到一组训练数据；

b、改变通电电流大小以及步进电机转角，重复步骤a以得到其他组训练数据；

c、以通电电流大小、步进电机转角为BP神经网络输入值，可调式减振装置的减振刚度为BP神经网络输出值，对BP神经网络进行训练，以实现从通电电流、步进电机转角到可调式减振装置的减振刚度的有效映射。