CN105736619B - 一种三维自动可调减振器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三维自动可调减振器，该三维可调减振器包括保护筒，在保护筒内设置固定座，在固定座上方依次设置有支持层、电磁阵列层、阻尼层支撑层以及高阻尼橡胶层，在电磁阵列层与支撑层中间沿周向均匀设置有减振弹簧，在高阻尼橡胶层组成的半球形凹槽内设置有能够自由滚动的带有一定数量的第二电磁铁的摆圆柱，在保护筒的下部和中部分别设置有组合传感器和控制器。本发明利用减振弹簧与橡胶阻尼层来实现减振，利用磁性相吸的原理，达到等效改变摆圆柱质量以实现对不同振动的自动调节，具有使用范围广，适应性强，减振效果好等优点。

Description

一种三维自动可调减振器

技术领域

本发明属于工程结构和仪器设备减振领域，特别是三维自动可调减振器。

背景技术

在高速公路和高速铁路沿线的路基和桥梁上安装有大量的视频监控、无线电信号采集、传输等精密仪器设备，此类设备大多是安装在轻型的柱式或门架式钢支架上。在风荷载、重车车辆、高速列车等动力荷载激励下，轻型钢支架就会产生高频振动，而支架的高频振动首先会影响安装在其上的视频监控、无线电信号采集、传输等精密仪器设备的正常工作，甚至还可能导致精密电子电路损坏、设备报废，危及行车安全，同时，振动应力也会影响钢支架的使用，长期会导致构件疲劳断裂、支架倒塌危及线路上的行车安全。 专利文献（CN203098725U）为一种三维摆球式调谐质量阻尼器，具有三维减振功能，然而，该阻尼器仅仅采用钢球与高阻尼橡胶底座碰撞以实现对振动能量的消耗，另外，该阻尼器一旦安装好后，并不能根据振源而自动调节，导致其适用性降低，减振效果不佳。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种减振性能良好，能够根据振源的振动情况而自动调节的减振器。本发明是通过以下技术方案实现：

一种三维自动可调减振器，该三维自动可调减振器包括保护筒，保护筒的顶部开口处设置有连接顶盖，连接顶盖的下表面设置有缓冲层，该减振器还包括有固定座，固定座外部形状为圆柱形，其外径与保护筒的内径相等，在保护筒的顶面中心位置处设置有一半圆柱形凹槽，在半圆柱形凹槽表面固定设置支撑层，在支撑层上方设置一电磁阵列层，在电磁阵列层的下表面与支撑层的上表面沿周向均匀设置有减振弹簧，该减振弹簧一端与支撑层连接，另一端与电磁阵列层连接，电磁阵列层在靠近上表面处沿着周向均匀开设有至少三个凹槽，每个凹槽内设置第一电磁铁，进而构造成电磁阵列层，电磁整列层上方设置有阻尼层支撑层，阻尼呈支撑层为导磁性良好具有一定结构刚度的半圆柱形壳体，其下表面与电磁阵列层上表面粘结，在阻尼层支撑层上表面设置高阻尼橡胶层；在高阻尼橡胶层组成的半球形凹槽内设置有能够自由滚动的摆圆柱，在该摆圆柱的轴向方向中间位置的内壁处，沿着整个圆周方向均匀设置具有一定数量的第二电磁铁；在保护筒的底部设置包括方向传感器、速度传感器、加速度传感器组成的组合传感器，在保护筒的中部设置有自动控制器，该自动控制器通过导线与组合传感器以及第一电磁铁、第二电磁铁同时相连。

进一步地，保护筒为上端敞口，下端带底板的圆状，为由一环氧树脂制成的绝缘筒。

进一步地，高阻尼橡胶层组成的半圆柱形凹槽的半径与摆圆柱半径之差至少为1cm。

进一步地，所述高阻尼橡胶层是阻尼比不小于12%的高阻尼橡胶层。

采用本发明技术方案所能达到的积极效果：

1）为了提高减振性能，本发明在电磁阵列层的下表面与支撑层的上表面沿周向均匀设置有减振弹簧，当摆圆柱摆在半圆柱凹槽内滚动时，除了摆圆柱与阻尼橡胶层发生碰撞可以消耗振动能量外，处于电磁阵列层与支撑层之间的弹簧也会发生弹性收缩，起到缓冲冲击，降低振动的效果。

2）本申请的电磁阵列层设置有第一电磁铁，摆圆柱设置有第二电磁铁，同时在保护筒上设置有组合传感器和控制器，当方向传感器和速度传感器检测到本申请的减振器主要受到水平方向的振动且振动频率高时，控制器会增大供给第一、第二电磁铁的电流并使得第一、第二电磁铁相吸引，以增大摆球柱对橡胶阻尼层的压力，增大摆球柱与阻尼橡胶层因发生碰撞而消耗能量。当方向传感器和速度传感器检测到本申请的减振器主要受到竖直方向的振动或振动频率较低时，控制器会减小供给第一、第二电磁铁的电流，以使得摆球柱能更容易在凹槽内左右滚动或在保护筒内上下运动，以实现对振幅小、频率低的振动的有效减振与隔离。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为为图1中的局部放大图。

图3为高阻尼橡胶层的主视图。

图4为高阻尼橡胶层的俯视图。

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。

如图1所示，本申请所涉及的三维可调减振器包括保护筒1，保护筒1为上端敞口，下端带底板的圆状，为由一环氧树脂制成的绝缘筒。保护筒1的顶部开口处设置有连接顶盖3，连接顶盖3的下表面设置有缓冲层2，该减振器还包括有固定座5，固定座5外部形状为圆柱形，其外径与保护筒1的内径相等，在保护筒1的顶面中心位置处设置有一半圆柱形凹槽，在半圆柱形凹槽表面固定设置支撑层7，在支撑层7上方设置一电磁阵列层9，在电磁阵列层9的下表面与支撑层7的上表面沿周向均匀设置有减振弹簧8，该减振弹簧8一端与支撑层7连接，另一端与电磁阵列层9连接，电磁阵列层9在靠近上表面处沿着周向均匀开设有至少三个凹槽，每个凹槽内设置第一电磁铁12，进而构造成电磁阵列层9，电磁整列层9上方设置有阻尼层支撑层10，阻尼呈支撑层10为导磁性良好，具有一定结构刚度的半圆柱形壳体，其下表面与电磁阵列层9上表面粘结，在阻尼层支撑层10上表面设置高阻尼橡胶层11；高阻尼橡胶层11是阻尼比不小于12%的高阻尼橡胶层。 在高阻尼橡胶层11组成的半球形凹槽内设置有能够自由滚动的摆圆柱4，在该摆圆柱4的轴向方向中间位置的内壁处，沿着整个圆周方向均匀设置具有一定数量的第二电磁铁13；摆圆柱4的为中部空心的钢摆圆柱。其中，高阻尼橡胶层11组成的半圆柱形凹槽的半径与摆圆柱半径之差至少为1cm。在保护筒的底部设置包括方向传感器、速度传感器、加速度传感器组成的组合传感器15，在保护筒的中部设置有自动控制器14，该自动控制器14通过导线与组合传感器15以及第一电磁铁、第二电磁铁同时相连。

本发明利用减振弹簧与橡胶阻尼层来实现减振，利用磁性相吸的原理，达到等效改变摆圆柱质量以实现对不同振动的自动可调，具有使用范围广，适应性强，减振效果好等优点。

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之内。

Claims (2)

1.一种三维自动可调减振器，该三维自动可调减振器包括保护筒（1），保护筒（1）的顶部开口处设置有连接顶盖（3），所述连接顶盖（3）的下表面设置有缓冲层（2），其特征在于：该减振器还包括有固定座（5），固定座（5）外部形状为圆柱形，其外径与保护筒（1）的内径相等，在固定座（5）的顶面中心位置处设置有一半圆柱形凹槽，在半圆柱形凹槽表面固定设置支撑层（7），在支撑层（7）上方设置一电磁阵列层（9），在电磁阵列层（9）的下表面与支撑层（7）的上表面沿周向均匀设置有减振弹簧（8），该减振弹簧（8）一端与支撑层（7）连接，另一端与电磁阵列层（9）连接，电磁阵列层（9）在靠近上表面处沿着周向均匀开设有至少三个凹槽，每个凹槽内设置第一电磁铁（12），进而构造成电磁阵列层（9），电磁阵列层（9）上方设置有阻尼层支撑层（10），阻尼层支撑层（10）为导磁性良好且具有一定结构刚度的半圆柱形壳体，其下表面与电磁阵列层（9）上表面粘结，在阻尼层支撑层（10）上表面设置高阻尼橡胶层（11）；在高阻尼橡胶层（11）组成的半圆柱形凹槽内设置有能够自由滚动的摆圆柱（4），在该摆圆柱（4）的轴向方向中间位置的内壁处，沿着整个圆周方向均匀设置具有一定数量的第二电磁铁（13）；在保护筒的底部设置包括方向传感器、速度传感器、加速度传感器组成的组合传感器（15），在保护筒（1）的中部设置有自动控制器（14），该自动控制器（14）通过导线与组合传感器（15）以及第一电磁铁、第二电磁铁同时相连；保护筒（1）为上端敞口，下端带底板的由一环氧树脂制成的绝缘筒，所述高阻尼橡胶层（11）组成的半圆柱形凹槽的半径与摆圆柱（4）半径之差至少为1cm。

2.如权利要求1所述的三维自动可调减振器，所述高阻尼橡胶层（11）是阻尼比不小于12%的高阻尼橡胶层。