CN108756008A - 一种电磁-碰撞复合阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电磁‑碰撞复合阻尼器。其技术方案是：在盖板和底板间水平地设有隔板(4)，隔板(4)的左端和右端与箱体(2)的左侧板和右侧板对应联接，在隔板(4)和盖板间的左侧板和右侧板分别固定有挡板(3)。阻尼器腔体(6)内放置有碰撞体(1)，所述碰撞体(1)为球体或为圆柱体，阻尼器腔体(6)高度与碰撞体(1)直径的名义尺寸相同。阻尼器腔体(6)宽度与球体直径或与圆柱体长度的名义尺寸相同，阻尼器腔体(6)的长度为碰撞体(1)直径的2～4倍。隔板(4)和底板间的中间位置处固定有磁性体(5)，磁性体(5)为永磁铁或为电磁铁。本发明具有结构简单、造价低、易于维护、运行可靠、使用寿命长和耗能效率高的特点。
Description
技术领域
本发明属于复合阻尼器技术领域。特别涉及一种电磁-碰撞复合阻尼器。
背景技术
被动控制器不需要依靠外界能量输入，通过隔振、吸振和耗能装置等吸收能量，降低结构本身需要吸收的能量，达到减振的目的。碰撞阻尼器是被动控制器的一种。碰撞阻尼器在工作过程中，耗能机理为主系统与碰撞体相互之间由于碰撞前后速度变化而发生动量传递，引起碰撞耗能。虽然碰撞阻尼器结构简单、使用方便、造价低廉、无需电源、能够在极端环境下使用，但只在系统发生碰撞的阶段中产生耗能，存在耗能效率较低的缺陷。近几年由于碰撞阻尼器的迅速发展，已经在机械涡轮叶片、高速铁轨、机械手、机床、飞机、汽车、航天飞船和高层建筑等领域的振动控制中都得到了广泛的应用。
电涡流阻尼器是一种新型的利用电磁感应原理产生阻尼的器件，电涡流阻尼器的原理是，导电不导磁的自由质量在变速运动时切割磁感线，在导体内就会产生感应电动势，形成电涡流，将振动能量转化为导体的热量，从而实现振动控制。电涡流阻尼器虽具有非接触、无机械摩擦和磨损、无需润滑和寿命长等优点，但只在自由质量运动阶段中产生耗能，耗能效率也较低。所以，碰撞阻尼器只在系统阶段性运动结束时产生碰撞耗能，电涡流阻尼器只在系统阶段性运动过程中产生电涡流耗能。如何通过实现碰撞的全过程都具有耗能的特点从而显著增大碰撞阻尼器的耗能效率，是目前该领域人员着重考虑的问题。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的缺点，目的在于提供一种结构简单、运行可靠、使用寿命长和耗能效率高的电磁-碰撞复合阻尼器。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：所述电磁-碰撞复合阻尼器包括碰撞体、箱体、挡板、隔板和磁性体。
所述箱体由底板、盖板、前侧板、后侧板、左侧板和右侧板组成。在盖板和底板间水平地设有隔板，隔板的左端和右端与箱体的左侧板和右侧板对应联接，在隔板和盖板间的左侧板和右侧板分别固定有挡板。隔板、盖板、前侧板、后侧板和两个挡板构成阻尼器腔体。
阻尼器腔体内放置有碰撞体。所述碰撞体为球体或为圆柱体，阻尼器腔体高度与碰撞体直径的名义尺寸相同，阻尼器腔体宽度与球体直径或与圆柱体长度的名义尺寸相同，阻尼器腔体的长度为碰撞体直径的2～4倍。
隔板和底板间的中间位置处固定有磁性体。磁性体为永磁铁或为电磁铁，磁性体的磁性面与隔板的夹角为0～45°。所述磁性体的高度为碰撞体直径的0.5～0.8倍，所述磁性体的长度为隔板长度的0.5～1.0倍。
所述碰撞体的材质为铜、铝、锡、铅、锌、不锈钢中的一种。
所述永磁铁为稀土永磁铁、钐钴铁永磁铁、镍镉钴铁永磁铁或铁氧体永磁铁中的一种。
所述挡板的材质为高阻尼橡胶。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明在箱体中水平地设有隔板，隔板的下方设有磁性体，阻尼器腔体内设有碰撞体，结构简单，维护方便，使用寿命长。
2、本发明在使用时底板朝下或底板朝上，使用效果相同。本发明在现有碰撞阻尼器的下方加上磁性体，使碰撞体在产生碰撞耗能的运动过程中产生电涡流耗能，从而将碰撞阻尼在系统阶段性滚动结束时的耗能与电磁阻尼在系统阶段性运动过程中的耗能结合，使形成的阻尼具有全过程耗能的特点，可以显著增大原阻尼耗能效率。
3、本发明的磁性体采用永磁铁时，无需电源，结构简单可靠、耐久性好；当磁性体采用电磁铁时，磁感应强度大小可调，则控制更精确。
4、本发明在现有碰撞阻尼器的两端固定有档板，档板为高阻尼橡胶，用于协助耗能，提高了碰撞时的耗能效率。
因此，本发明具有结构简单、造价低、易于维护、运行可靠、使用寿命长和耗能效率高的特点。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，并非对本发明保护范围的限制。
实施例1
一种电磁-碰撞复合阻尼器。如图1所示，所述电磁-碰撞复合阻尼器包括碰撞体1、箱体2、挡板3、隔板4和磁性体5。
如图1所示，所述箱体2由底板、盖板、前侧板、后侧板、左侧板和右侧板组成。在盖板和底板间水平地设有隔板4，隔板4的左端和右端与箱体2的左侧板和右侧板对应联接，在隔板4和盖板间的左侧板和右侧板分别固定有挡板3。隔板4、盖板、前侧板、后侧板和两个挡板3构成阻尼器腔体6。
如图1或图2所示，阻尼器腔体6内放置有碰撞体1。所述碰撞体1为圆柱体，阻尼器腔体6高度与碰撞体1直径的名义尺寸相同，阻尼器腔体6宽度与圆柱体长度的名义尺寸相同，阻尼器腔体6的长度为碰撞体1直径的3～4倍。
如图1所示，隔板4和底板间的中间位置处固定有磁性体5。磁性体5为永磁铁，磁性体5的磁性面与隔板4的夹角为0°。所述磁性体5的高度为碰撞体1直径的0.5～0.65倍，所述磁性体5的长度为隔板4长度的1.0倍。
所述碰撞体1的材质为铜、铝、锡、铅、锌、不锈钢中的一种。
所述永磁铁为稀土永磁铁、钐钴铁永磁铁、镍镉钴铁永磁铁或铁氧体永磁铁中的一种。
所述挡板3的材质为高阻尼橡胶。
实施例2
一种电磁-碰撞复合阻尼器。除下述技术参数外，其余同实施例1：
所述碰撞体1为球体。
所述阻尼器腔体6的长度为碰撞体1直径的2～3倍；阻尼器腔体6宽度与球体直径的名义尺寸相同。
所述磁性体5为电磁铁；磁性体5的磁性面与隔板4的夹角为5～45°。所述磁性体5的高度为碰撞体1直径的0.65～0.8倍，所述磁性体5的长度为隔板4长度的0.5～0.95倍。
本具体实施方式与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本具体实施方式在箱体2中水平地设有隔板4，隔板4的下方设有磁性体5，阻尼器腔体6内设有碰撞体1，结构简单，维护方便，使用寿命长。
2、本具体实施方式在使用时底板朝下或底板朝上，使用效果相同。本具体实施方式在现有碰撞阻尼器的下方加上磁性体5，使碰撞体1在产生碰撞耗能的运动过程中产生电涡流耗能，从而将碰撞阻尼在系统阶段性滚动结束时的耗能与电磁阻尼在系统阶段性运动过程中的耗能结合，使形成的阻尼具有全过程耗能的特点，可以显著增大原阻尼耗能效率。
3、本具体实施方式的磁性体5采用永磁铁时，无需电源，结构简单可靠、耐久性好；当磁性体5采用电磁铁时，磁感应强度大小可调，则控制更精确。
4、本具体实施方式在现有碰撞阻尼器的两端固定有档板3，档板3为高阻尼橡胶，用于协助耗能，提高了碰撞时的耗能效率。
因此，本具体实施方式具有结构简单、造价低、易于维护、运行可靠、使用寿命长和耗能效率高的特点。
Claims (4)
1.一种电磁-碰撞复合阻尼器，其特征在于所述电磁-碰撞复合阻尼器包括碰撞体(1)、箱体(2)、挡板(3)、隔板(4)和磁性体(5)；
所述箱体(2)由底板、盖板、前侧板、后侧板、左侧板和右侧板组成，在盖板和底板间水平地设有隔板(4)，隔板(4)的左端和右端与箱体(2)的左侧板和右侧板对应联接，在隔板(4)和盖板间的左侧板和右侧板分别固定有挡板(3)；隔板(4)、盖板、前侧板、后侧板和两个挡板(3)构成阻尼器腔体(6)；
阻尼器腔体(6)内放置有碰撞体(1)；所述碰撞体(1)为球体或为圆柱体，阻尼器腔体(6)高度与碰撞体(1)直径的名义尺寸相同，阻尼器腔体(6)宽度与球体直径或与圆柱体长度的名义尺寸相同，阻尼器腔体(6)的长度为碰撞体(1)直径的2～4倍；
隔板(4)和底板间的中间位置处固定有磁性体(5)；磁性体(5)为永磁铁或为电磁铁，磁性体(5)的磁性面与隔板(4)的夹角为0～45°；所述磁性体(5)的高度为碰撞体(1)直径的0.5～0.8倍，所述磁性体(5)的长度为隔板(4)长度的0.5～1.0倍。
2.根据权利要求1所述的电磁-碰撞复合阻尼器，其特征在于所述碰撞体(1)的材质为铜、铝、锡、铅、锌、不锈钢中的一种。
3.根据权利要求1所述的电磁-碰撞复合阻尼器，其特征在于所述永磁铁为稀土永磁铁、钐钴铁永磁铁、镍镉钴铁永磁铁或铁氧体永磁铁中的一种。
4.根据权利要求1所述的电磁-碰撞复合阻尼器，其特征在于所述挡板(3)的材质为高阻尼橡胶。
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