CN108591360A - 一种刚度可调式电磁隔振装置 - Google Patents

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赵晶雷
孙翊
罗均
汪小帆
彭艳
张泉
谢少荣
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    • F16F2228/066—Variable stiffness

Abstract

本发明公开一种刚度可调式电磁隔振装置，包括顶板、底板、多根导向轴、环形导电线圈、中心轴和永磁体，多根导向轴固定于底板和顶板之间，导向轴上活动连接有导向块，环形导电线圈通过支撑杆与导向块固接，顶板和底板中心打孔并贯穿有中心轴，永磁体固定在中心轴上，且永磁体的外径小于环形导电线圈的内径。本发明中的刚度可调式电磁隔振装置，通过调节环形导电线圈相互之间的轴向距离以及改变供电电流的大小，可以改变电磁线圈磁场的分布，从而改变永磁体与电磁线圈之间的相互作用力，进而达到刚度可调的目的，最终提高隔振装置对不同振源的隔振能力，扩大装置的使用范围。

Description

一种刚度可调式电磁隔振装置
技术领域
本发明涉及电磁隔振装置技术领域，特别是涉及一种刚度可调式电磁隔振装置。
背景技术
隔振装置在各个领域中的应用极为广泛，现有技术中的隔振装置，均是隔振效果固定或者刚度确定的隔振装置，隔振装置只能适用于与之刚度或隔振效果相匹配的特定结构中，在针对不同的隔振需求的结构时需要提供不同的隔振装置，隔振装置的使用范围较单一。
发明内容
本发明的目的是提供一种刚度可调式电磁隔振装置，以解决上述现有技术存在的问题，其刚度可调，能够提高隔振装置对不同振源的隔振能力，扩大装置的使用范围。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种刚度可调式电磁隔振装置，包括顶板、底板、多根导向轴、环形导电线圈、中心轴和永磁体，多根所述导向轴固定于所述底板和顶板之间，所述导向轴上活动连接有导向块，所述环形导电线圈通过支撑杆与所述导向块固接，所述顶板和底板中心打孔并贯穿有所述中心轴，所述永磁体固定在所述中心轴上，且所述永磁体的外径小于所述环形导电线圈的内径。
可选的，所述导向轴的上端通过六角螺栓与所述顶板连接，下端通过螺纹与所述底板连接。
可选的，所述顶板和底板上均预留有螺纹孔。
可选的，所述导向块由两个螺栓连接的C形块组成。
可选的，所述中心轴为一根末端带有螺纹的杆，所述中心轴的顶端连接振动源，末端螺纹连接固定在平台上。
可选的，所述顶板和底板中心打孔并安装有滑动轴承，所述中心轴穿过所述滑动轴承。
可选的，所述中心轴上位于所述永磁体的两侧分别设置有用于固定所述永磁体的固定环。
可选的，所述环形导电线圈包括圆环和内嵌于所述圆环内的导电线圈，所述导电线圈通过导线与供电设备连接。
可选的，所述电磁隔振装置还包括机械弹簧，所述中心轴上位于所述永磁体的两侧分别设置有所述机械弹簧，所述机械弹簧通过固定环与所述中心轴连接。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明中的刚度可调式电磁隔振装置，通过调节环形导电线圈相互之间的轴向距离以及改变供电电流的大小，可以改变电磁线圈磁场的分布，从而改变永磁体与电磁线圈之间的相互作用力，进而达到刚度可调的目的，最终提高隔振装置对不同振源的隔振能力，扩大装置的使用范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明刚度可调式电磁隔振装置的整体结构示意图；
图2为本发明单自由度隔振器左右二等角轴测图；
其中，1支撑杆；2底板；3固定环；4滑动轴承；5环形导电线圈；501圆环；502导电线圈；6永磁体；7导向轴；8导向块；801内侧C形块；802外侧C形块；9机械弹簧；10中心轴；11导线；12供电设备；13顶板。
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做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。
本发明的目的是提供一种刚度可调式电磁隔振装置，以解决上述现有技术存在的问题，其刚度可调，能够提高隔振装置对不同振源的隔振能力，扩大装置的使用范围。
本发明提供的刚度可调式电磁隔振装置，包括顶板、底板、多根导向轴、环形导电线圈、中心轴和永磁体，多根导向轴固定于底板和顶板之间，导向轴上活动连接有导向块，环形导电线圈通过支撑杆与导向块固接，顶板和底板中心打孔并贯穿有中心轴，永磁体固定在中心轴上，且永磁体的外径小于环形导电线圈的内径。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1-2，其中，图1为本发明刚度可调式电磁隔振装置的整体结构示意图；图2为本发明单自由度隔振器左右二等角轴测图。
如图1-2所示，本发明提供一种刚度可调式电磁隔振装置，包括支撑杆1，底板2，顶板13、固定环3，滑动轴承4，环形导电线圈5，永磁体6，导向轴7，导向块8，机械弹簧9，中心轴10，导线11，供电设备12。可根据负载要求和隔振等级改变系统刚度特性，从而达到优化隔振效果的目的。
刚度可调式电磁隔振装置中，导向轴7固定于底板2和顶板13之间；导向轴7上安装有活动的导向块8，导向块8可以沿导向轴7上下运动；导向块8与环形电磁线圈5之间用支撑杆1固接，可以通过调节导向块8在导向轴7上的位置，进而调节环形电磁线圈5之间的相对位置。顶板13和底板2中心打孔并安装有滑动轴承3，中心轴10穿过滑动轴承3；中心轴10上安装有永磁体6，永磁体6的外径小于环形电磁线圈5的内径，因而永磁体6作轴向运动时，不会和环形导电线圈5干涉；永磁体6的位置由一上一下两个固定环3固定；固定环3与滑动轴承4之间安装有机械弹簧9，随着中心轴的上下运动，弹簧被挤压或者拉伸。
在刚度可调式电磁隔振装置中，由两套机构提供刚度，一部分由机械弹簧9提供，另一部分由永磁体6和电磁线圈组合提供。使用时，振动源与中心轴10的上端固接，底板2与地面固接。中心轴10随振动源的振动而同步振动，该振动引起弹簧的变形而产生弹性力，同时引起永磁体6与通电环形电磁线圈5的相互作用，该相互作用产生电磁力。刚度可调式电磁隔振装置输出的力是弹性力与电磁力的合力。
本实施例中，电磁隔振装置的框架由底板2，顶板13以及6根竖直导向轴7组成。上下平板分别在导向轴7的两端，导向轴7的下端通过螺纹与底板2连接，上端通过六角螺栓与顶板13连接。上下板可以通过挖掉一些孔或者削去一些边来减轻重量。并预留一些空间来作为螺纹孔的加工空间，用以安装其他附件。
本实施例中采用一根末端带螺纹的杆来作为中心轴10，预留的螺纹用以安装被隔振质量或者负载平台，中心轴10的两端各穿过一个滑动轴承4，中心轴10可以沿滑动轴承4做轴向运动。同时，中心轴10上分布有四个固定环3，固定环3用六角螺母拧紧之后固定于中心轴10上的一定位置，两端的两个固定环3用以固定机械弹簧9，中间的两个用以固定永磁体6。通过调节两端两个固定环3在中心轴10上的位置，可以调节上下两个机械弹簧9的预紧力，使永磁体6处于工作点位置。
本实施例中，环形导电线圈5包括圆环501和内嵌于圆环501内的导电线圈502，且两者之间无相互运动。支撑杆1的一端与圆环501固接，另一端联接导向块8。导向块8由两个内侧C形块801和外侧C形块802组成，内侧C形块801的一端带螺纹孔，方便与支撑杆1连接。隔振器工作时，对环形导电线圈5通以一定的电流，再通过调节导向块8在导向轴7上的位置，即调节环形导电线圈502相互之间的轴向间距，可以改变环形导电线圈5产生的磁场分布，从而调节线圈与永磁体6相互作用力，最终达到调节隔振器刚度的目的。不仅如此，改变环形导电线圈5所通过的电流大小和方向，亦可以达到刚度调节的目的。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种刚度可调式电磁隔振装置，其特征在于：包括顶板、底板、多根导向轴、环形导电线圈、中心轴和永磁体，多根所述导向轴固定于所述底板和顶板之间，所述导向轴上活动连接有导向块，所述环形导电线圈通过支撑杆与所述导向块固接，所述顶板和底板中心打孔并贯穿有所述中心轴，所述永磁体固定在所述中心轴上，且所述永磁体的外径小于所述环形导电线圈的内径。
2.根据权利要求1所述的刚度可调式电磁隔振装置，其特征在于：所述导向轴的上端通过六角螺栓与所述顶板连接，下端通过螺纹与所述底板连接。
3.根据权利要求1所述的刚度可调式电磁隔振装置，其特征在于：所述顶板和底板上均预留有螺纹孔。
4.根据权利要求1所述的刚度可调式电磁隔振装置，其特征在于：所述导向块由两个螺栓连接的C形块组成。
5.根据权利要求1所述的刚度可调式电磁隔振装置，其特征在于：所述中心轴为一根末端带有螺纹的杆，所述中心轴的顶端连接振动源，末端螺纹连接固定在平台上。
6.根据权利要求1所述的刚度可调式电磁隔振装置，其特征在于：所述顶板和底板中心打孔并安装有滑动轴承，所述中心轴穿过所述滑动轴承。
7.根据权利要求1所述的刚度可调式电磁隔振装置，其特征在于：所述中心轴上位于所述永磁体的两侧分别设置有用于固定所述永磁体的固定环。
8.根据权利要求1所述的刚度可调式电磁隔振装置，其特征在于：所述环形导电线圈包括圆环和内嵌于所述圆环内的导电线圈，所述导电线圈通过导线与供电设备连接。
9.根据权利要求1所述的刚度可调式电磁隔振装置，其特征在于：所述电磁隔振装置还包括机械弹簧，所述中心轴上位于所述永磁体的两侧分别设置有所述机械弹簧，所述机械弹簧通过固定环与所述中心轴连接。
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