CN113915283A - 一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器，属于隔振领域，其包括磁体动子、非磁性金属板、弹片、阻尼液、框架、阻尼调节组件和刚度调节组件。矩形的环状框架与其两侧相互平行的非磁性金属板之间通过预压厚度可变的弹性垫圈形成密封腔室，密封腔室内设置有磁体动子，磁体动子通过弹片与环状框架连接，构成谐振单元。磁体动子和两侧的非磁性金属板构成磁涡流平面阻尼器。环装框架与磁体动子之间的密封腔室充填满阻尼液，形成粘滞平面阻尼器。阻尼调节组件用于改变粘滞阻尼和涡流阻尼。刚度调节组件用于调整谐振频率。本发明阻尼器结构简单紧凑，无内部摩擦干扰，输出阻尼特性稳定，阻尼大小及谐振频率调节方便。

Description

一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器

技术领域

本发明属于振动控制领域，具体涉及一种磁液复合平面多自由度调谐质量阻尼器。

背景技术

调谐质量阻尼器(TMD)是近年来被广泛采用的一种被动型减振装置，由于其构造简单、使用时无需外部能量输入、稳定性好等优点，广泛应用于微振动控制和机械设备减隔振等领域。

设备运转时，设备自身的工作频率有可能会引发系统的共振，通常需要在设备上安装调谐质量阻尼器，将设备的主系统固有频率点进行转移，改变其结构振动特性，达到减振的作用。

传统调谐质量阻尼器调整主系统的结构振动特性的原理是：1、粘滞性液体阻尼器：通过改变阻尼液粘度系数和节流口的开合大小改变系统阻尼大小；2、被动调谐质量阻尼器：通过更换不同质量大小的质量块或调整弹簧的有效圈数来调整谐振系统的谐振频率。

但上述两种调谐阻尼器的减振自由度有限，难以满足现在多自由度工作设备的减振需求；且单自由度上调节范围小，无法连续精确调节阻尼大小且装调困难，不具备适应不同场合或工况的能力。此外，传统的粘滞性阻尼器工作时会产生不确定的摩擦，摩擦带来的非线性将导致系统的振动特性难以辨识，造成调节困难，给振动抑制带来较大的难度。

因此，迫切需要发明可调范围大，拥有多自由度，无摩擦的调谐质量阻尼器。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器，其结合流体的粘滞特性和电涡流的阻尼特性，设计一种无摩擦的可调平面多自由度调谐质量阻尼器，从而克服现有调谐质量阻尼器的调节缺陷和功能缺陷。

为实现上述目的，本发明提供了一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器，其包括磁体动子、非磁性金属板、弹片、阻尼液、环形框架、阻尼调节组件和刚度调节组件，其中，磁体动子设置在环形框架内，且两者中心重合，边沿相互平行，刚度调节组件主体部分设置在磁体动子外边沿和环形框架内壁之间，刚度调节组件具有结构相同的多组，每一组均平行设置在框架内壁和磁体动子外边沿之间，弹片的数量与刚度调节组件的数量相同，弹片与每组刚度调节组件相邻设置并相互平行，用于夹持并固定磁体动子，并协助刚度调节组件执行谐振频率的调节，非磁性金属板具有两块，两块非磁性金属板相对盖合并固定在框架的两个侧面上，并与框架两侧面密封，从而在非磁性金属板与框架之间形成密闭空腔，该密闭空腔用于容置阻尼液，阻尼调节组件设置在非磁性金属板上，能用于调节两块非磁性金属板之间的相对距离，以此实现调节非磁性金属板与框架之间形成的密闭空腔的大小，从而实现对阻尼液体积多少的调节，最终达到调节阻尼的目的。

进一步的，磁体动子呈矩形块体状，环形框架呈矩形框状，磁体动子设置在矩形的环形框架中心处，磁体动子外边沿与环形框架内壁之间形成狭窄通道，刚度调节组件具有结构相同的四组，弹片具有结构相同的四根，弹片与每组刚度调节组件相邻设置并相互平行，且均位于狭窄通道内，弹片用于夹持并固定磁体动子。

进一步的，弹片通过卡块固定并悬置于环状框架内侧处的狭窄通道内，卡块设置在呈矩形的环状框架的四个角落处，卡块上设置有卡槽，每根弹片的两端均通过卡块的卡槽固定，每个卡块上均具有两个卡槽，弹片呈杆状，杆状的弹片中间具有凸块，该凸块顶压于磁体动子的侧壁处，四个弹片分别对应顶压住磁体动子的四个侧壁，弹片一侧面中间处的凸块顶压磁体动子，实现对磁体动子悬置固定。

进一步的，刚度调节组件包括滑动支撑件、调节杆、紧固件和密封件，其中，滑动支撑件包括正旋支撑件和反旋支撑件，调节杆穿过正旋支撑件和反旋支撑件，调节杆一端通过设置在矩形框架内壁处固定块固定，另一端穿出安装在环形框架凹槽内的密封件，并伸出环形框架外，在伸出环形框架外壁的端头处设置有紧固件，紧固件用于将调节杆固定不动或者旋松后能实现调节杆松动可转动，紧固件旋紧后还能用于进一步防止阻尼液通过密封件泄漏，弹片上与具有凸块的一侧面相对的另一侧面通过正旋支撑件和反旋支撑件抵接在环形框架的内壁，正旋支撑件和反旋支撑件设置在弹片和环形框架之间并可沿弹片和环形框架纵向滑动。

进一步的，弹片与环形框架相对且相邻的侧面上都设置有滑槽，分别为设置在弹片上的第一滑槽和设置在环形框架上的第二滑槽，两个滑槽相对设置，正旋支撑件和反旋支撑件整体呈工字形，其包括能在第一滑槽内滑动的第一滑动部和能在第二滑槽内滑动的第二滑动部，弹片与正旋支撑件和反旋支撑件为紧配合，所述弹片在调谐质量阻尼器振动时能与所述正旋支撑件和反旋支撑件接触，弹片与环形框架为松配合，以保证正旋支撑件和反旋支撑件能在第一滑槽和第二滑槽内自由滑动。

进一步的，正旋支撑件和反旋支撑件中部均有螺纹孔，调节杆杆部相邻的两段上分别有正、反旋螺纹，正旋支撑件和反旋支撑件分别通过正、反旋螺纹螺接在调节杆中，利用螺纹正反旋的原理，旋转所述调节杆，正旋支撑件和反旋支撑件能同时相对靠近，或者相对远离，在靠近或者远离的过程中，正旋支撑件和反旋支撑件能沿第一滑槽和第二滑槽直线运动，正旋支撑件和反旋支撑件同时远离或靠近所述调节杆中部时，便随改变弹片的位置，达到调整所述弹片刚度的目的。

进一步的，调节杆伸出环形框架的一端处设置有轴肩，该轴肩与环形框架内侧配合，紧固件为螺母，其螺纹连接在调节杆端部处并配合所述轴肩将所述调节杆锁紧在环形框架上，锁紧时所述调节杆不能旋转，保证所述滑动支撑件的安装位置固定。

进一步的，所述磁铁动子为磁铁单体嵌套在金属板中构成，磁铁动子中磁铁单体数量为行数*列数为n*m个，其磁铁单体的排列方式为一行磁铁单体之中的磁极方向均相同，下一行磁铁单体之中的磁极方向也相同，但相邻两行的磁铁单体之间的磁极方向相反，或者，同一行磁铁单体中相邻磁铁单体的磁极方向相反，同一列中，磁铁单体的磁极方向也相反。

进一步的，所述阻尼调节组件包括弹性垫圈、螺栓、螺母和堵头，环形框架和非磁性金属板边缘设置有多个通孔，螺栓穿过所述通孔，弹性垫圈数量为两个，分别安装于环形框架的两侧面与非磁性金属板之间，螺母螺接在螺栓的端头处，将非磁性金属板与环形框架固定，非磁性金属板上有螺纹通孔，所述堵头通过螺纹连接在所述螺纹通孔上，调整非磁性金属板之间间隙时旋出所述堵头，阻尼液能通过所述螺纹通孔排出，工作时，调整所述螺母的位置能改变所述磁体动子、所述弹片与两侧的非磁性金属板的间隙，以改变调谐质量阻尼器的阻尼大小。

进一步的，所述调节杆伸出环形框架的端头部为外六角形，所述密封件为O型橡胶圈。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本发明中，磁体动子与非磁性金属板形成的磁涡流平面阻尼器，为动磁式减振结构，其安装方便且结构简单，还可以通过调节磁体动子上磁铁单体的排布方案或者调节磁体动子的尺寸和形状来改变阻尼器的阻尼大小，从而满足各类实际工程需要。

2)本发明借用粘滞阻尼器的原理，在工作过程中使用了阻尼液，通过弹片对密封腔的分区，形成了一个粘滞平面阻尼器，从而提供了一定的阻尼力，还可以通过调整非磁性金属板的间距调整阻尼大小，同时阻尼液有缓冲的功能，可以达到减振和防碰撞的目的，能提高阻尼器的稳定性。

3)本发明设置了弹片和刚度调节组件，可以在不更换零部件的条件下无级调节调谐质量阻尼器的支撑刚度，将调谐质量阻尼器的谐振频率精确地调至被控结构振动频率，以有效改善被控结构的共振情况。

4)本发明取消了传统阻尼器的导向套等导向部件，极大程度地减小了由系统摩擦带来的非线性。

5)本发明的磁-液复合可调式平面三自由度调谐质量阻尼器，原理易懂，结构简单紧凑，制造和维护的成本较低，且重量较轻，其几乎无摩擦扰动，平面三自由度阻尼特性稳定，阻尼大小及谐振频率调节方便，可同时对平面三自由度振动提供较强的抑振作用，且密封良好，可用于洁净车间等多种场合。

附图说明

图1是本发明的一种磁液复合可调平面多自由度的调谐质量阻尼器原理图。

图2是按照本发明的优选实施例所构建的调谐质量阻尼器内部结构的立体示意图。

图3是按照本发明的优选实施例所构建的调谐质量阻尼器内部结构俯视示意图。

图4和图5均为本发明实施例的剖视图，其中，图4为图3中沿A-A线的阶梯剖视图，图5为图3中沿B-B线的剖视图。

图6是本发明实施例中优选的刚度调节组件原理示意图。

图7是本发明实施例中谐振结构的平面原理图。

图8是本发明实施例中优选的磁体动子中的磁铁排布形式。

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。

本发明的调谐质量阻尼器主要由磁体动子、非磁性金属板、弹片、阻尼液、框架、阻尼调节组件和刚度调节组件。矩形的环状框架与其两侧相互平行的非磁性金属板之间通过预压厚度可变的弹性垫圈形成密封腔室，密封腔室内设置有磁体动子，磁体动子通过分布于磁体动子四周的弹片与环状框架连接，构成谐振单元。阵列分布的永磁铁嵌套在非导磁板上构成磁体动子，磁体动子与两侧的非磁性金属板间保持合理且较小的间隙，弹片尽量与磁体动子各向平齐。磁体动子和两侧的非磁性金属板构成磁涡流平面阻尼器。环装框架与磁体动子之间的密封腔室充填满阻尼液，形成粘滞平面阻尼器。阻尼调节组件通过微调非磁性金属板的间距来改变粘滞阻尼和涡流阻尼。刚度调节组件通过改变弹片与框架的固定位置来调整系统谐振频率。本发明的调谐质量阻尼器结构简单紧凑，排除了传统阻尼器内部摩擦的干扰，输出阻尼特性稳定，阻尼大小及谐振频率调节方便，可同时对平面三自由度的振动提供较强的抑制作用，还能吸收设备自身运转的振动，且整体密封性能良好，可用于洁净车间和设备内部等多种场合。

下面结合附图进一步详细说明本发明调谐质量阻尼器的原理、结构。

图1是本发明的一种磁液复合可调平面多自由度的调谐质量阻尼器原理图，如图1所示，所述调谐质量阻尼器主要由调谐单元和阻尼单元构成，其中，k2、c2分别表示本发明质量调谐阻尼器(TMD)内部的刚度元件的刚度系数和阻尼元件的阻尼系数；M2表示阻尼器质量；M1表示主系统质量，主系统可以为任意与地基相连的工作设备；k1、c1分别表示主系统与地基的连接刚度系数和阻尼系数。其中，定义磁体动子中磁铁磁化方向为竖直方向，水平方向由右手定则确定。

图2是按照本发明的优选实施例所构建的调谐质量阻尼器内部结构的立体示意图，图3是按照本发明的优选实施例所构建的调谐质量阻尼器内部结构俯视示意图，图4和图5均为本发明实施例的剖视图，其中，图4为图3中沿A-A线的阶梯剖视图，图5为图3中沿B-B线的剖视图，结合以上四幅图可知，该调谐质量阻尼器包括磁体动子1、非磁性金属板2、弹片3、阻尼液4、环形框架5、阻尼调节组件6和刚度调节组件7。环形框架5为矩形状的环形框架，磁体动子1整体呈矩形块状，磁体动子1设置在框架5内，且两者中心重合，边沿相互平行。刚度调节组件7主体部分设置在磁体动子1外边沿和框架5内壁之间，刚度调节组件7具有结构相同的四组，每一组均平行设置在框架5内壁和磁体动子1外边沿之间。弹片3的数量与刚度调节组件7的数量相同，弹片3与每一组刚度调节组件相邻设置并相互平行，用于夹持并固定矩形块状的磁体动子1，并协助刚度调节组件7执行刚度调节工作。非磁性金属板2相对盖合并固定在框架5的两个侧面上，并与框架5两侧面密封，从而在非磁性金属板2与框架5之间形成密闭空腔，该密闭空腔用于容置阻尼液4。阻尼调节组件6设置在非磁性金属板2上，能用于调节两块非磁性金属板2之间的相对距离，进而实现调节非磁性金属板2与框架5之间形成的密闭空腔的大小，最终实现对阻尼液体积多少的调节，达到阻尼可调节的目的。

具体的，阻尼单元包括磁涡流阻尼和粘滞阻尼，两个非磁性金属板2相互平行并分别固定在框架5两侧，与所述磁体动子1构成磁涡流阻尼。非导磁金属板2可以是铝板，也可以是铜板，也可以是其他非导磁的金属材料制成，通过在板子上切割不同的切口即可产生不同的磁涡流阻尼效果。非磁性金属板2与框架5之间形成密闭空腔，阻尼液4填充在密封腔中，形成所述粘滞阻尼，通过阻尼调节组件6可同时调节所述磁涡流阻尼和所述粘滞阻尼。

所述谐振单元包括磁铁动子1、弹片3和框架5。磁铁动子1通过弹片3与框架5联接，其中，磁铁动子1与弹片3之间设置有刚度调节组件7，调节刚度调节组件7能改变弹片的整体刚度，从而改变谐振单元的谐振频率。弹片3具有结构相同的多根，多根弹片3通过卡块8固定并贴合于环状框架5内侧，卡块8设置在呈矩形的环状框架5的四个角落处，卡块8上设置有卡槽，每根弹片3的两端均通过卡块8固定，每个卡块8上均具有两个卡槽。卡块8比如为直角状，贴合固定在环状框架5的四个角部处，每个直角边上设置一个卡槽。

所述磁铁动子1为磁铁单体嵌套在金属板中构成，磁铁动子1中磁铁单体数量为行数*列数为n*m个，其磁铁单体的排列具有一定规律，排列方式可以是一行磁铁单体之中的磁极方向均相同，下一行磁铁单体之中的磁极方向也相同，但是相邻两行的磁铁单体之间的磁极方向相反。也可能是，同一行磁铁单体中相邻磁铁单体的磁极方向相反，同一列中，磁铁单体的磁极方向也相反。在实际工程实践中，可根据需要的磁涡流阻尼调节范围选择不同的磁铁数量和排布方式。

所述阻尼调节组件6包括弹性垫圈61、螺栓62、螺母63和堵头64，弹性垫圈61数量为两个，分别安装于环形框架5的两侧面与非磁性金属板2之间，形成密封，可以防止阻尼液泄漏。环形框架5和非磁性金属板2边缘设置有多个通孔，螺栓62穿过所述通孔，螺母63螺接在螺栓62的端头处，将非磁性金属板2与环形框架5固定，保证阻尼液4不会泄漏，调整所述螺母63的位置可以改变所述磁体动子1、所述弹片3与两侧的非磁性金属板2的间隙，以改变调谐质量阻尼器的阻尼大小。非磁性金属板2上有螺纹通孔，所述堵头64通过螺纹连接在所述螺纹通孔上，调整所述间隙时旋出所述堵头64，阻尼液4可通过所述螺纹通孔排入排出。阻尼器工作时，堵头64将所述螺纹通孔堵死保证所述阻尼液4不发生泄漏。

刚度调节组件7包括滑动支撑件71、调节杆72、紧固件73和密封件74。其中，滑动支撑件71分为正旋支撑件711和反旋支撑件712，弹片3呈杆状，杆状的弹片3中间具有凸块，该凸块顶压于磁体动子1的侧壁处，四个弹片3分别对应顶压住磁体动子1的四个侧壁。弹片3的两端通过卡块8固定，弹片3一侧面中间处的凸块顶压磁体动子1，实现对磁体动子1悬置固定。弹片3上与具有凸块的一侧面相对的另一侧面通过正旋支撑件711和反旋支撑件712抵接在环形框架5的内壁。具体的，在所述磁铁动子1振动时，弹片3能与所述滑动支撑件71接触，正旋支撑件711和反旋支撑件712安装在弹片3和环形框架5之间并可沿弹片3和环形框架5纵向滑动，调节杆72穿过正旋支撑件711和反旋支撑件712，调节杆72一端通过设置在矩形框架5内壁处固定块固定，另一端穿出安装在环形框架5凹槽内的密封件74，并伸出环形框架5外，在伸出环形框架5外壁的端头处设置有紧固件73，紧固件73旋转后能用于将调节杆72固定不动或者旋松后能实现调节杆松动可转动，紧固件73旋紧后还能用于进一步防止阻尼液通过密封件74泄漏。

弹片3与环形框架5相对且相邻的侧壁上都设置有滑槽，分别为设置在弹片3上的第一滑槽和设置在环形框架5上的第二滑槽，两个滑槽相对设置，优选地所述滑槽为燕尾槽。正旋支撑件711和反旋支撑件712整体呈工字形，其包括能在第一滑槽内滑动的第一滑动部和能在第二滑槽内滑动的第二滑动部。弹片3与正旋支撑件711和反旋支撑件712为紧配合，所述弹片3在调谐质量阻尼器振动时能与所述正旋支撑件711和反旋支撑件712接触，弹片3与环形框架5为松配合，保证正旋支撑件711和反旋支撑件712能在第一滑槽和第二滑槽内自由滑动。正旋支撑件711和反旋支撑件712中部均有螺纹孔，调节杆72杆部相邻的两段上分别有正、反旋螺纹，正旋支撑件711和反旋支撑件712分别通过正、反旋螺纹螺接在调节杆72中，利用螺纹正反旋的原理，旋转所述调节杆72，正旋支撑件711和反旋支撑件712能同时相对靠近，或者相对远离，这样的靠近或者远离的过程中，正旋支撑件711和反旋支撑件712能沿第一滑槽和第二滑槽直线运动，正旋支撑件711和反旋支撑件712同时远离或靠近所述调节杆72中部时，同时也改变所述弹片3的位置，达到调整所述弹片3刚度的目的。

更具体的，调节杆72伸出环形框架5的一端处设置有轴肩，该轴肩与环形框架5内侧配合，紧固件73为螺母，其螺纹连接在调节杆72端部处并配合所述轴肩将所述调节杆72锁紧在环形框架5上，锁紧时所述调节杆72不能旋转，保证所述滑动支撑件71的安装位置固定。优选地，所述调节杆伸出环形框架5的端头部为外六角形，能便于调节。优选地，所述密封件74为O型橡胶圈，保证所述阻尼液4不会发生泄漏。优选地，所述弹片3上有凸块与所述磁体动子1侧壁滑动接触，所述磁体动子1安装在有一定预压缩量的所述弹片3中间，保证所述磁体动子1被夹紧且与所述非磁性金属板2保持合理且较小的间隙，在调谐质量阻尼器工作时所属磁铁动子1至少与两个弹片3接触。

图7是本发明实施例中优选的刚度调节组件原理示意图，其具体调节方法如下：如果要提高谐振频率，松开紧固件73，旋转所述调节杆72，旋转所述调节杆72的旋转方向为θ，正旋支撑件711和反旋支撑件712在第一滑槽和第二滑槽约束下沿着所述滑槽方向直线运动，同时靠近调节杆72中部移动，运动方向分别为x1和x2，再拧紧紧固件73，则弹片3的实际支撑刚度减小，系统谐振频率降低；如果要降低系统的谐振频率，同理则只需反向旋转所述调节杆72，正旋支撑件711和反旋支撑件712同时向远离调节杆72中部移动合适的距离。为了达到较好的调频效果，将各个刚度调节组件按照相同的方法和幅度进行调节即可。

关于本发明的阻尼器的磁涡流阻尼部分，结合图3、图5和图8进一步详细说明，其中，图8是本发明实施例中优选的磁体动子中的磁铁排布形式。在实际工程实践中，非磁性金属板2安装于振源上，外力作用于非磁性金属板2，使所述非磁性金属板2与磁体动子1产生相对运动，图5中虚线箭头表示所述磁体动子的一种运动方向(水平方向)，两侧的所述非磁性金属板2切割所述磁体动子1产生的磁感线，在两侧所述非磁性金属板2内产生磁性涡流(图中用闭合线表示磁性涡流)，从而产生阻尼力构成磁涡流平面阻尼器，产生的阻尼力阻碍所述非磁性金属板切割所述磁体动子的相对运动，达到减振和缓冲的作用，产生阻尼效果。在所述相对运动中，所述非磁性金属板2不断地将振源传递过来的动能转化为所述非磁性金属板2表面的电涡流，又将电涡流转化成热能，达到了耗能减振的目的。所述非磁性金属板2在水平方向上切割磁感线的数量远大于垂直方向上，因此本发明在水平方向上的阻尼效果较明显。

图8中所述磁体动子1的磁铁排布情况只是可以使所述非磁性金属板2切割磁感线较多、产生阻尼力较大的一种，根据需要可以对所述磁体动子1上磁铁的排布进行调整。

关于本发明中粘滞阻尼部分，结合如图5更进一步详细说明。所述弹片3将环形框架5与所述磁体动子1之间的腔室分为狭缝连通的多个区域，所述阻尼液4充填于其间，形成粘滞平面阻尼器。所述磁体动子1与环形框架5发生相对运动时，图中虚线箭头表示所述磁铁动子也就是所述谐振单元谐振子的一种运动方向，实线箭头表示谐振子运动时所述密封腔中所述阻尼液4的流动方向，该运动下谐振子挤压所述阻尼液4从体积减小的区域通过所述狭缝流向体积增大的区域，产生阻尼力，同时所述弹片3发生变形也会挤压所述阻尼液4通过所述狭缝；且所述磁体动子1由于呈陈列排布，其上下两端面凹凸不平，所述阻尼液4在所述磁体动子1与所述非磁性金属板2间的缝隙中流动艰难，也会提供较大的阻尼力，形成粘滞平面阻尼器，起到减振和缓冲的作用。

所述阻尼液4流动所提供的阻尼力大小与所述狭缝大小有很大的关系，根据实际情况需要可以调整所述弹片3和所述磁体动子1上下两端面的形状以改变间隙的形状，也可以调整所述磁体动子1在垂直方向上的尺寸来改变间隙的大小，以此来改变所述阻尼液4流动时产生的阻尼力的大小。以此为原理，在该装置上安装了所述阻尼调节组件6，通过旋转所述螺母63调整所述磁体动子1与两侧所述非磁性金属板2的间隙大小，改阻尼器的阻尼大小。

优选地，所述弹片3在垂直方向上的刚度较大，保证所述弹片3与所述非磁性金属板2间的间隙大小稳定，如果所述弹片3在垂直方向上发生变形，变形的所述弹片3可能阻塞所述阻尼液4流动，也可能将所述阻尼液4流动的通道扩大，降低阻尼器的阻尼力。优选采用片簧来作为弹片。

在本发明中，所述框架5还可以作为外界的隔振系统的底座，固联在主系统上。主系统可以为与地基相连的工作设备或者工作设备中与设备框架有连接关系的工作部件。

本领域的技术人员容易理解，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 (10)

1.一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器，其特征在于，其包括包括磁体动子(1)、非磁性金属板(2)、弹片(3)、阻尼液(4)、环形框架(5)、阻尼调节组件(6)和刚度调节组件(7)，其中，

磁体动子(1)设置在环形框架(5)内，且两者中心重合，边沿相互平行，刚度调节组件(7)主体部分设置在磁体动子(1)外边沿和环形框架(5)内壁之间，刚度调节组件(7)具有结构相同的多组，每一组均平行设置在框架(5)内壁和磁体动子(1)外边沿之间，弹片(3)的数量与刚度调节组件(7)的数量相同，弹片(3)与每组刚度调节组件相邻设置并相互平行，用于夹持并固定磁体动子(1)，并协助刚度调节组件(7)执行谐振频率的调节，

非磁性金属板(2)具有两块，两块非磁性金属板(2)相对盖合并固定在框架(5)的两个侧面上，并与框架(5)两侧面密封，从而在非磁性金属板(2)与框架(5)之间形成密闭空腔，该密闭空腔用于容置阻尼液(4)，

阻尼调节组件(6)设置在非磁性金属板(2)上，能用于调节两块非磁性金属板(2)之间的相对距离，以此实现调节非磁性金属板(2)与框架(5)之间形成的密闭空腔的大小，从而实现对阻尼液体积多少的调节，最终达到调节阻尼的目的。

2.如权利要求1所述的一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器，其特征在于，磁体动子(1)呈矩形块体状，环形框架(5)呈矩形框状，磁体动子(1)设置在矩形的环形框架(5)中心处，磁体动子(1)外边沿与环形框架(5)内壁之间形成狭窄通道，刚度调节组件(7)具有结构相同的四组，弹片具有结构相同的四根，弹片(3)与每组刚度调节组件相邻设置并相互平行，且均位于狭窄通道内，弹片(3)用于夹持并固定磁体动子(1)。

3.如权利要求2所述的一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器，其特征在于，弹片(3)通过卡块(8)固定并悬置于环状框架(5)内侧处的狭窄通道内，卡块(8)设置在呈矩形的环状框架(5)的四个角落处，卡块(8)上设置有卡槽，每根弹片(3)的两端均通过卡块(8)的卡槽固定，每个卡块(8)上均具有两个卡槽，

弹片(3)呈杆状，杆状的弹片(3)中间具有凸块，该凸块顶压于磁体动子(1)的侧壁处，四个弹片(3)分别对应顶压住磁体动子(1)的四个侧壁，弹片(3)一侧面中间处的凸块顶压磁体动子(1)，实现对磁体动子(1)悬置固定。

4.如权利要求3所述的一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器，其特征在于，刚度调节组件(7)包括滑动支撑件(71)、调节杆(72)、紧固件(73)和密封件(74)，其中，滑动支撑件(71)包括正旋支撑件(711)和反旋支撑件(712)，

调节杆(72)穿过正旋支撑件(711)和反旋支撑件(712)，调节杆(72)一端通过设置在矩形框架(5)内壁处固定块固定，另一端穿出安装在环形框架(5)凹槽内的密封件(74)，并伸出环形框架(5)外，在伸出环形框架(5)外壁的端头处设置有紧固件(73)，紧固件(73)用于将调节杆(72)固定不动或者旋松后能实现调节杆松动可转动，紧固件(73)旋紧后还能用于进一步防止阻尼液通过密封件(74)泄漏，

弹片(3)上与具有凸块的一侧面相对的另一侧面通过正旋支撑件(711)和反旋支撑件(712)抵接在环形框架(5)的内壁，正旋支撑件(711)和反旋支撑件(712)设置在弹片(3)和环形框架(5)之间并可沿弹片(3)和环形框架(5)纵向滑动。

5.如权利要求4所述的一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器，其特征在于，弹片(3)与环形框架(5)相对且相邻的侧面上都设置有滑槽，分别为设置在弹片(3)上的第一滑槽和设置在环形框架(5)上的第二滑槽，两个滑槽相对设置，

正旋支撑件(711)和反旋支撑件(712)整体呈工字形，其包括能在第一滑槽内滑动的第一滑动部和能在第二滑槽内滑动的第二滑动部，

弹片(3)与正旋支撑件(711)和反旋支撑件(712)为紧配合，所述弹片(3)在调谐质量阻尼器振动时能与所述正旋支撑件(711)和反旋支撑件(712)接触，弹片(3)与环形框架(5)为松配合，以保证正旋支撑件(711)和反旋支撑件(712)能在第一滑槽和第二滑槽内自由滑动。

6.如权利要求5所述的一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器，其特征在于，正旋支撑件(711)和反旋支撑件(712)中部均有螺纹孔，调节杆(72)杆部相邻的两段上分别有正、反旋螺纹，正旋支撑件(711)和反旋支撑件(712)分别通过正、反旋螺纹螺接在调节杆(72)中，利用螺纹正反旋的原理，旋转所述调节杆(72)，正旋支撑件(711)和反旋支撑件(712)能同时相对靠近，或者相对远离，在靠近或者远离的过程中，正旋支撑件(711)和反旋支撑件(712)能沿第一滑槽和第二滑槽直线运动，正旋支撑件(711)和反旋支撑件(712)同时远离或靠近所述调节杆(72)中部时，便随改变弹片(3)的位置，达到调整所述弹片(3)刚度的目的。

7.如权利要求6所述的一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器，其特征在于，调节杆(72)伸出环形框架(5)的一端处设置有轴肩，该轴肩与环形框架(5)内侧配合，紧固件(73)为螺母，其螺纹连接在调节杆(72)端部处并配合所述轴肩将所述调节杆(72)锁紧在环形框架(5)上，锁紧时所述调节杆(72)不能旋转，保证所述滑动支撑件(71)的安装位置固定。

8.如权利要求1-7任一所述的一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器，其特征在于，所述磁铁动子(1)为磁铁单体嵌套在金属板中构成，磁铁动子1中磁铁单体数量为行数*列数为n*m个，其磁铁单体的排列方式为一行磁铁单体之中的磁极方向均相同，下一行磁铁单体之中的磁极方向也相同，但相邻两行的磁铁单体之间的磁极方向相反，或者，同一行磁铁单体中相邻磁铁单体的磁极方向相反，同一列中，磁铁单体的磁极方向也相反。

9.如权利要求8所述的一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器，其特征在于，所述阻尼调节组件(6)包括弹性垫圈(61)、螺栓(62)、螺母(63)和堵头(64)，

环形框架(5)和非磁性金属板(2)边缘设置有多个通孔，螺栓(62)穿过所述通孔，弹性垫圈(61)数量为两个，分别安装于环形框架(5)的两侧面与非磁性金属板(2)之间，螺母(63)螺接在螺栓(62)的端头处，将非磁性金属板(2)与环形框架(5)固定，非磁性金属板(2)上有螺纹通孔，所述堵头(64)通过螺纹连接在所述螺纹通孔上，调整非磁性金属板(2)之间间隙时旋出所述堵头(64)，阻尼液(4)能通过所述螺纹通孔排出，

工作时，调整所述螺母(63)的位置能改变所述磁体动子(1)、所述弹片(3)与两侧的非磁性金属板(2)的间隙，以改变调谐质量阻尼器的阻尼大小。

10.如权利要求9所述的一种磁液复合的平面多自由度调谐质量阻尼器，其特征在于，所述调节杆伸出环形框架(5)的端头部为外六角形，所述密封件(74)为O型橡胶圈。

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