CN203395063U - 有源电子减震器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种减震装置，特别是一种有源电子减震器，其结构要点在于，包括有振动信号采集器、反相信号放大器和电磁振动发生器，其中振动信号采集器线圈的信号输出端与反相信号放大器电连接；反相信号放大器经多次放大后的电信号送入电磁振动发生器，电磁振动发生器产生一个与震源设备震动波的加速度向反的变力；即反向振动波；两个振动波互相抵消；实现减震的目的。本实用新型创新的采用以振动控制振动的减震新思路和新方案，有效的利用振动动能，使减震降噪的效果达到一个新的台阶。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种减震装置，特别是一种有源电子减震器。
背景技术
现有技术中，对于减震降噪领域，减震器的类型是多种多样的，按照减震器所在部位是否作旋转运动来分，可分为固定式（如机座减震器）和旋转式（如转子减震器、轴承减震器）；按减震器的减震原理分，可分为弹性减震、摩擦减震、冲击减震、电磁减震、空气减震、油液减震等；按减震器的减震材料分可分为橡胶减震器、弹簧减震器、空气减震器、油液减震器等。这些减震器的基本要求都是把尽可能多的振动动能转化为热能而迅速散失于空间媒体介质中，没有有效利用这些振动动能。
作为设备噪声源固体传声的处理，目前主要使用的减振器材有弹簧减振器、橡胶减震器和气弹簧减震器三种，弹簧减震器对撞击震动是很有效的产品，当振动频率低于8Hz时弹簧减震器不但效果好，使用寿命长，价格便宜，是非常实用的减震产品。但是对频率超过10Hz的震动，效果会随频率的升高，减震效率急速下降；对于中高频率的震动基本上是无效的，对于在人的听域范围内的震动（噪音）来说，弹簧减震器不单无效而且是传导声波的桥梁（声桥）；橡胶减震器由于制造工艺及硬度的不同其隔振效果也不理想；气弹簧减震器理论上隔振隔声效果要比前两种要好，但由于气囊形成共振腔使气弹簧在低频隔振效果很好，特别是对35Hz以下的低频震动，隔振效果很好，但是在中高频区效果也不理想。
发明内容
本实用新型的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种能够有效利用振动动能、隔振降噪效果好的有源电子减震器。
本实用新型的目的是通过以下途径来实现的：
有源电子减震器，其结构要点在于，包括有振动信号采集器、反相信号放大器和电磁振动发生器，其中振动信号采集器包括有磁铁、缠绕有线圈的铁芯和非金属导杆，非金属导杆穿过磁铁和铁芯固定在震源设备上，铁芯和磁铁上下垂直分布，线圈的信号输出端与反相信号放大器电连接；
电磁振动发生器包括有均缠绕有线圈的上电磁铁铁芯和下电磁铁铁芯、以及质量块和限位导杆，限位导杆垂直固定于震源设备上，向上依序穿过下电磁铁铁芯、上电磁铁铁芯和质量块，其中质量块含覆在上电磁铁铁芯的外周面上，成为上电磁铁铁芯的外壳体，上电磁铁铁芯和下电磁铁铁芯的输入端均与反相信号放大器连接。
本实用新型所述有源电子减震器的作用原理在于：在振动信号采集器中，震源设备产生的震动引起铁芯及磁铁的相对位移（震动）引起通过线圈的磁通量发生改变，线圈向外输出电信号，这电信号的频率与震动频率基本一致；电流及电势的变化也随震动的加速度和位移的变化而变化；把振动信号采集器输出的电信号经由线圈输入反相信号放大器。反相信号放大器将信号进行反相放大，并传送给电磁振动发生器，当反相放大器输出的放大的驱动电流流过两电磁铁，使两电磁铁产生两组互相排斥的磁场，由于上电磁铁铁芯上的质量块的阻尼作用，下电磁铁铁芯向下产生一个与震源设备震动波的加速度向反的变力；即反向振动波；该反向震动波与震源设备自身产生的震动波相反，两个振动波互相抵消；实现了减震降噪的目的。
本实用新型创新的采用以振动控制振动的减震新思路和新方案，有效的利用振动动能，把减震降噪的效果达到一个新的台阶。
本实用新型可以进一步具体为：
反相信号放大器包括有依序电连接的前置信号放大器、运算放大器、相位调节器和功率放大器。
反相信号放大器中，前置信号放大器把振动信号采集器中获得的较微弱信号放大，再进入运算放大器中进行反相放大、然后经过相位调节器进行相序调节，调节相序后的信号输入到功率放大器放大；最后发送给电磁振动发生器。
综上所述，本实用新型提供了一种以振动控制振动的减震新思路和新方案，将振动产生的震动波采集后，进行反相处理，形成频率、方向相反的反相振动波，与原震动波相互抵消，充分有效的利用振动动能，把减震降噪的效果达到一个新的台阶。
附图说明
图1所示为本实用新型所述有源电子减震器的结构示意图；
图2所示为图1中的A-A剖面图。
下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。
具体实施方式
最佳实施例：
参照附图1和附图2，有源电子减震器，包括有振动信号采集器8、反相信号放大器和电磁振动发生器，其中振动信号采集器包括有磁铁、缠绕有线圈的铁芯和非金属导杆（图中未示意出具体结构，可参考电磁振动发生器的结构），非金属导杆穿过磁铁和铁芯固定在震源设备上，铁芯和磁铁上下垂直分布，线圈的信号输出端与反相信号放大器电连接；
反相信号放大器包括有依序电连接的前置信号放大器、运算放大器、相位调节器和功率放大器。
电磁振动发生器包括有均缠绕有线圈4的上电磁铁铁芯2和下电磁铁铁芯3、以及质量块5和限位导杆1，限位导杆1垂直固定于震源设备上，向上依序穿过下电磁铁铁芯3、上电磁铁铁芯2和质量块5，其中质量块5含覆在上电磁铁铁芯2的外周面上，成为上电磁铁铁芯2的外壳体，而下电磁铁铁芯3采用屏蔽钢壳6作为外壳体。上电磁铁铁芯2和下电磁铁铁芯3的输入端均与反相信号放大器连接。
具体的，工作过程如下：
①振动信号采集器：震源设备产生的震动引起铁芯及磁铁的相对位移（震动）引起通过线圈的磁通量发生改变，线圈向外输出电信号，这电信号的频率与震动频率基本一致；电流及电势的变化也随震动的加速度和位移的变化而变化；
②振动信号采集器输出的微弱电信号由前置放大器进行初级放大；由前置放大器输出的信号经运算放大器进行反相放大；然后经过相位调节器。
③经运算放大器放大后的电信号还不足以驱动执行器，还需要经过功率放大器对电信号进一步放大；
④经多次放大后的电信号送入电磁振动发生器，放大器输出的驱动电流流过电磁振动发生器的上下两电磁铁铁芯线圈，使两电磁铁产生两组互相排斥的磁场，由于质量块的阻尼作用，下面的电磁铁向下产生一个与震源设备震动波的加速度向反的变力；即反向振动波；两个振动波互相抵消；实现减震的目的。
本实用新型未述部分与现有技术相同。
Claims (2)
1.有源电子减震器，其特征在于，包括有振动信号采集器、反相信号放大器和电磁振动发生器，其中振动信号采集器包括有磁铁、缠绕有线圈的铁芯和非金属导杆，非金属导杆穿过磁铁和铁芯固定在震源设备上，铁芯和磁铁上下垂直分布，线圈的信号输出端与反相信号放大器电连接； 电磁振动发生器包括有均缠绕有线圈的上电磁铁铁芯和下电磁铁铁芯、以及质量块和限位导杆，限位导杆垂直固定于震源设备上，向上依序穿过下电磁铁铁芯、上电磁铁铁芯和质量块，其中质量块含覆在上电磁铁铁芯的外周面上，成为上电磁铁铁芯的外壳体，上电磁铁铁芯和下电磁铁铁芯的输入端均与反相信号放大器连接。
2.根据权利要求1所述的有源电子减震器，其特征在于，反相信号放大器包括有依序电连接的前置信号放大器、运算放大器、相位调节器和功率放大器。
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