CN205078686U - 一种带有磁阻尼的直线式动力吸振器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带有磁阻尼的直线式动力吸振器，包括质量块、压簧一、压簧二、导向杆和设置在导向杆两端上的压簧止挡板，导向杆穿过质量块且质量块能沿导向杆来、回移动；压簧一的一端和质量块的一端端面相接触，压簧一的另外一端和导向杆一端的压簧止挡板相接触，压簧二的一端和质量块的另外一端端面相接触，压簧二的另外一端和导向杆另外一端的压簧止挡板相接触，压簧一和压簧二均处于预压缩状态；其还包括磁铁对和导体，磁铁对固接在质量块上，导体位于磁铁对形成的磁场中且其固接在压簧止挡板上，通过导向杆与质量块能带动导体在磁场中来、回移动形成磁阻尼。本实用新型避免了采用液压或橡胶等黏弹性材料提供阻尼所带来的缺陷。

Description

一种带有磁阻尼的直线式动力吸振器

技术领域

本实用新型涉及一种直线式动力吸振器，尤其涉及一种带有磁阻尼的直线式动力吸振器。

背景技术

当机械设备受到激励产生振动时，可以在该机械设备上附加一个辅助系统，当机械设备振动时，这个辅助系统也随之振动，利用辅助系统的动力作用，使其施加到机械设备上的动力与激振力互相抵消，从而使得机械设备的振动得到抑制，这种振动控制技术叫做动力吸振器技术，所附加的辅助系统叫做动力吸振器。动力吸振器可很好地抑制单频振动，但动力吸振器的缺点也很明显，即其能够起作用的频带很窄，减振效果对激振频率的变化非常敏感，即当激振频率偏离动力吸振器的固有频率时，控制效果明显变差，甚至使得振动情况急剧恶化。通常，为了拓宽动力吸振器的吸振频带，降低其对激振频率变化的敏感度，需要在动力吸振器中增加阻尼。动力吸振器的结构形式多种多样，而实现阻尼的形式也是多种多样的。

作为一类常见的动力吸振器，直线式动力吸振器结构简单，可靠性高，在工程应用较多。为了给直线式动力吸振器增加阻尼，现在的技术方案有两种：

（1）、采用液压阻尼器作为阻尼元件；

（2）、采用橡胶等高分子黏弹性材料作为直线式动力吸振器的弹性元件，同时兼作阻尼元件；

现有的两种技术方案虽然对于增加阻尼、降低动力吸振器的频率敏感性、拓宽吸振频带起到了一定的作用，但实现起来比较困难。原因在于：液压阻尼器本身结构相对复杂，重量也较大，并且其在直线式动力吸振器当中安装时也会增加产品整体的复杂程度和重量；橡胶等高分子黏弹性材料难以精确地计算和设计，在开发过程中常常需要反复的修正和试制，增加了开发工作量；此外，橡胶等高分子黏弹性材料的性能受温度等环境条件的影响较大，使得采用橡胶材料的动力吸振器的工程适应性并不好。

经过检索，未发现与本申请相同的专利文献。

综上，如何设计一种带有阻尼的直线式动力吸振器，使其能避免采用液压或橡胶等黏弹性材料提供阻尼给动力吸振器所带来的缺陷，简化动力吸振器的结构和减轻动力吸振器的重量，增强动力吸振器的工程适用性是急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种带有磁阻尼的直线式动力吸振器，其避免了采用液压或橡胶等黏弹性材料提供阻尼给动力吸振器所带来的缺陷，简化了动力吸振器的结构和减轻了动力吸振器的重量，增强了动力吸振器的工程适用性。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：一种带有磁阻尼的直线式动力吸振器，包括质量块、压簧一、压簧二、导向杆和设置在导向杆两端上的压簧止挡板，在所述质量块的中间位置上开有通孔，导向杆穿过质量块的通孔且质量块能沿导向杆来、回移动；所述压簧一设置在质量块的一端端面和导向杆一端的压簧止挡板之间，压簧一的一端和质量块的一端端面相接触，压簧一的另外一端和导向杆一端的压簧止挡板相接触，所述压簧二设置在质量块的另外一端端面和导向杆另外一端的压簧止挡板之间，压簧二的一端和质量块的另外一端端面相接触，压簧二的另外一端和导向杆另外一端的压簧止挡板相接触，所述压簧一和压簧二均处于预压缩状态；所述带有磁阻尼的直线式动力吸振器还包括磁铁对和导体，所述磁铁对固接在质量块上，导体位于磁铁对形成的磁场中且所述导体固接在导向杆端部的压簧止挡板上，通过导向杆与质量块之间相对来、回移动能带动导体在所述磁场中来、回移动形成磁阻尼。

优选的，所述磁铁对包括一端固接在质量块上的支架一和一端固接在质量块上的支架二；在所述支架一的另外一端上设置有磁铁一，在所述支架二的另外一端上设置有磁铁二，磁铁一和磁铁二的两个异性磁极相对，磁铁一和磁铁二之间平行安装使得磁铁一和磁铁二之间的空间形成磁场。

优选的，所述磁铁对设置为一个，磁铁对中的支架一和支架二均设置成板状，磁铁对中的磁铁一和磁铁二均设置成块状磁铁；导体设置为L型板状，L型板状导体的一端固接在导向杆端部的压簧止挡板上，其另外一端伸入到磁铁对形成的磁场中。

优选的，所述磁铁对设置为多个，每个磁铁对中的支架一和支架二均设置成板状，每个磁铁对中的磁铁一和磁铁二均设置成块状磁铁；多个磁铁对沿导向杆的周向固接在质量块上，导体设置为圆筒状，圆筒状导体的内底端与导向杆端部的压簧止挡板相接触从而使得圆筒状导体固接在导向杆端部的压簧止挡板上，圆筒状导体的圆周侧边伸入到多个磁铁对形成的磁场中。

优选的，所述磁铁对中的支架一、支架二、磁铁一和磁铁二均设置成圆环状，导体设置为圆筒状，圆筒状导体的内底端与导向杆端部的压簧止挡板相接触从而使得圆筒状导体固接在导向杆端部的压簧止挡板上，圆筒状导体的圆周侧边伸入到磁铁对形成的磁场中。

优选的，在所述导向杆端部的压簧止挡板上还固接有安装螺杆。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型通过结构设计，避免了采用液压或橡胶等黏弹性材料提供阻尼给动力吸振器带来的缺陷，简化了动力吸振器的结构和减轻了动力吸振器的重量，增强了动力吸振器的工程适用性，拓宽了动力吸振器的使用温度范围，使得动力吸振器可在真空、紫外线照射及无尘等环境当中使用。另外，本实用新型中的阻尼部件安装结构简单，具有更好的线性度，更易于设计；当需要调节阻尼系数时，只要更换磁场强度不同的磁铁即可，使得本实用新型中的阻尼系数易于调节。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的主视结构示意图；

图2为图1中位于磁铁对处的局部结构示意图；

图3为本实用新型实施例2的主视结构示意图；

图4为本实用新型实施例3的主视结构示意图；

图5为本实用新型实施例4的主视结构示意图；

图6为沿图5中A-A线的剖视结构示意图；

图中：1.质量块，2.压簧一，3.压簧二，4.导向杆，5.压簧止挡板，6.磁铁对，611.支架一，612.支架二，613.磁铁一，614.磁铁二，7.导体，8.安装螺杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步详细的阐述。

实施例1：如图1和图2所示，一种带有磁阻尼的直线式动力吸振器，包括质量块1、压簧一2、压簧二3、导向杆4和设置在导向杆4两端上的压簧止挡板5，在所述质量块1的中间位置上开有通孔，导向杆4穿过质量块1的通孔且质量块1能沿导向杆4轴向来、回移动；所述压簧一2设置在质量块1的一端端面和导向杆一端的压簧止挡板5之间，压簧一2的一端和质量块1的一端端面相接触，压簧一2的另外一端和导向杆一端的压簧止挡板5相接触，所述压簧二3设置在质量块1的另外一端端面和导向杆另外一端的压簧止挡板5之间，压簧二3的一端和质量块1的另外一端端面相接触，压簧二3的另外一端和导向杆另外一端的压簧止挡板5相接触，所述压簧一2和压簧二3均处于预压缩状态；所述直线式动力吸振器还包括磁铁对6和导体7，所述磁铁对6固接在质量块1上，导体7位于磁铁对6形成的磁场中且所述导体7固接在导向杆端部的压簧止挡板5上，通过导向杆4与质量块1之间相对来、回移动能带动导体7在所述磁场中来、回移动形成磁阻尼。压簧止挡板5固定在导向杆4的上下两端，用于将压簧一2和压簧二3限制在导向杆4上并对压簧一2和压簧二3产生一定的预压力，使得压簧一2和压簧二3将质量块1压紧在导向杆4的中间位置。在安装前，通过合理地匹配压簧的刚度和质量块1的质量，来将动力吸振器的固有频率设计成与机械设备的激励频率相同，然后将动力吸振器中的导向杆4固接在机械设备（图中未示出）上，当动力吸振器受到激励发生共振时，质量块1做大幅度振动，这样就将被控机械设备的振动能量吸收到动力吸振器上面，减小了被控机械设备的振动，而在质量块1做大幅度振动时，质量块1上面的磁铁对6与质量块1做相同的振动，使得磁铁对6与导体7之间产生相对运动，当导体7在磁铁对6的磁场中运动时，导体7局部的磁通量变化，产生感应电动势，从而产生涡电流，涡电流的磁场与磁铁对6的磁场作用，阻碍导体运动，从而产生了与相对运动方向v相反的阻尼力Fz，这种阻尼就是磁阻尼,由于磁阻尼的作用，使得质量块1的振动能量被消耗，从而消耗掉总的振动能量，完成吸振过程。磁阻尼使得动力吸振器的吸振频带加宽，降低了频率敏感度，即在激振频率发生一定范围的变化时也能够产生较好的吸振效果；磁阻尼避免了采用液压或橡胶等黏弹性材料提供阻尼给动力吸振器带来的缺陷，简化了动力吸振器的结构和减轻了动力吸振器的重量，增强了动力吸振器的工程适用性，拓宽了动力吸振器的使用温度范围，可在-50至100℃的温度范围内具有稳定的阻尼特性，使得动力吸振器可在真空、紫外线照射及无尘等环境当中使用。另外，本实施例中的阻尼部件安装结构简单，具有更好的线性度，更易于设计；当需要调节阻尼系数时，只要更换磁场强度不同的磁铁即可，使得本实施例中的阻尼系数易于调节。导体7采用导电性很好的金属材料制成，如铜、铝或钢等金属材料。

所述磁铁对6包括一端固接在质量块1上的支架一611和一端固接在质量块1上的支架二612；在所述支架一611的另外一端上设置有磁铁一613，在所述支架二612的另外一端上设置有磁铁二614，磁铁一613和磁铁二614的两个异性磁极相对，磁铁一613和磁铁二614之间平行安装使得磁铁一613和磁铁二614之间的空间形成强磁场。在本实施例中，磁铁一613和磁铁二614为永磁铁，在这里，也可以将磁铁一613和磁铁二614设置成电磁铁。质量块1可设置成矩形或圆形等形状。

所述磁铁对6设置为一个，磁铁对中的支架一611和支架二612均设置成板状，磁铁对中的磁铁一613和磁铁二614均设置成块状磁铁；导体7设置为L型板状，L型板状导体7的一端固接在导向杆端部的压簧止挡板5上，其另外一端伸入到磁铁对6形成的磁场中。在本实施例中的L型板状导体7的另外一端外露于磁铁对6形成的磁场，以保证在工作时导体7能始终在磁场中运动。L型板状导体7另外一端的两侧边分别与磁铁一613和磁铁二614之间均留有间隙且L型板状导体7另外一端、磁铁一613和磁铁二614之间相互平行设置。在本实施例中的L型板状导体7和磁铁对6是设置在位于压簧一2的一侧的压簧止挡板5和质量块1端面上，在这里，也可以将L型板状导体7和磁铁对6设置在位于压簧二3的一侧的压簧止挡板5和质量块1端面上，在这里，还可以在位于压簧一2的一侧和压簧二3的一侧的压簧止挡板5和质量块1端面上都设置L型板状导体7和磁铁对6。

在所述导向杆端部的压簧止挡板5上还固接有安装螺杆8。当安装时，可直接通过安装螺杆8将导向杆4扭紧在机械设备上的安装螺纹孔中，从而使得导向杆4能方便快捷的连接到机械设备上，提高了直线式动力吸振器的安装效率。在本实施例中，安装螺杆8设置在靠近压簧二3的一侧的压簧止挡板5上，在这里，也可以将安装螺杆8设置在靠近压簧一2的一侧的压簧止挡板5上，在这里，还可以在导向杆两端的压簧止挡板5上都设置安装螺杆8。

实施例2：如图3所示，与实施例1相比，不同之处在于：所述磁铁对6设置为多个（即两个或两个以上），每个磁铁对中的支架一611和支架二612均设置成板状，每个磁铁对中的磁铁一613和磁铁二614均设置成块状磁铁；多个磁铁对6沿导向杆4的周向固接在质量块1上，导体7设置为圆筒状，圆筒状导体7为顶部开口的筒体，其倒扣在导向杆端部的压簧止挡板5上且通过圆筒状导体7的内底端与导向杆端部的压簧止挡板5相接触使得圆筒状导体7固接在导向杆端部的压簧止挡板5上，圆筒状导体7的圆周侧边伸入到多个磁铁对6形成的磁场中，圆筒状导体7的圆周侧边与磁铁一613和磁铁二614之间均留有间隙且圆筒状导体7的圆周侧边、磁铁一613和磁铁二614之间相互平行设置。这样将多个磁铁对均匀的分布在质量块上，从而保证了质量块所受阻尼力均匀、对称，不会因受力不均而产生质量块倾斜，同时，根据需要，还可使动力吸振器的阻尼成倍增加，进一步拓宽吸振频带。

在本实施例中，多个磁铁对6和圆筒状导体7是设置在位于压簧一2的一侧的压簧止挡板5和质量块1端面上，在这里，也可以将多个磁铁对6和圆筒状导体7设置在位于压簧二3的一侧的压簧止挡板5和质量块1端面上。

实施例3：如图4所示，与实施例2相比，不同之处在于：在本实施例中，在位于压簧一2的一侧和压簧二3的一侧的压簧止挡板5和质量块1端面上都设置有多个磁铁对6和圆筒状导体7。这种结构能进一步增加动力吸振器的阻尼，从而进一步拓宽吸振频带。

实施例4：如图5和图6所示，与实施例1相比，不同之处在于：所述磁铁对中的支架一611、支架二612、磁铁一613和磁铁二614均设置成圆环状，导体7设置为圆筒状，通过圆筒状导体7的内底端与导向杆端部的压簧止挡板5相接触从而使得圆筒状导体7固接在导向杆端部的压簧止挡板5上，圆筒状导体7的圆周侧边伸入到磁铁对6形成的磁场中。圆筒状导体7圆周侧边分别与磁铁一613和磁铁二614之间均留有间隙且圆筒状导体7圆周侧边、磁铁一613和磁铁二614之间相互平行设置，圆环状磁铁一613的中心轴线、圆环状磁铁二614的中心轴线、圆环状支架一611的中心轴线、圆环状支架二612的中心轴线、圆筒状导体7的中心轴线和导向杆4的中心轴线均重合。这种结构不需要逐一调整磁铁对的位置，在组装时更加方便。并且质量块所受阻尼力更为均匀、对称，不会因受力不均而产生质量块倾斜。

在本实施例中，磁铁对6和圆筒状导体7是设置在位于压簧一2的一侧的压簧止挡板5和质量块1端面上，在这里，也可以将磁铁对6和圆筒状导体7设置在位于压簧二3的一侧的压簧止挡板5和质量块1端面上。

实施例5；与实施例4相比，不同之处在于：在本实施例中，在位于压簧一2的一侧和压簧二3的一侧的压簧止挡板5和质量块1端面上都设置有磁铁对6和圆筒状导体7。这种结构同样安装方便，并且能根据需要，使动力吸振器的阻尼成倍增加，进一步拓宽吸振频带。

综上，本实用新型通过结构设计，避免了采用液压或橡胶等黏弹性材料提供阻尼给动力吸振器带来的缺陷，简化了动力吸振器的结构和减轻了动力吸振器的重量，增强了动力吸振器的工程适用性，拓宽了动力吸振器的使用温度范围，使得动力吸振器可在真空、紫外线照射及无尘等环境当中使用。另外，本实用新型中的阻尼部件安装结构简单，具有更好的线性度，更易于设计；当需要调节阻尼系数时，只要更换磁场强度不同的磁铁即可，使得本实用新型中的阻尼系数易于调节。

以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (6)

1.一种带有磁阻尼的直线式动力吸振器，包括质量块、压簧一、压簧二、导向杆和设置在导向杆两端上的压簧止挡板，其特征在于：在所述质量块的中间位置上开有通孔，导向杆穿过质量块的通孔且质量块能沿导向杆来、回移动；所述压簧一设置在质量块的一端端面和导向杆一端的压簧止挡板之间，压簧一的一端和质量块的一端端面相接触，压簧一的另外一端和导向杆一端的压簧止挡板相接触，所述压簧二设置在质量块的另外一端端面和导向杆另外一端的压簧止挡板之间，压簧二的一端和质量块的另外一端端面相接触，压簧二的另外一端和导向杆另外一端的压簧止挡板相接触，所述压簧一和压簧二均处于预压缩状态；所述带有磁阻尼的直线式动力吸振器还包括磁铁对和导体，所述磁铁对固接在质量块上，导体位于磁铁对形成的磁场中且所述导体固接在导向杆端部的压簧止挡板上，通过导向杆与质量块之间相对来、回移动能带动导体在所述磁场中来、回移动形成磁阻尼。

2.根据权利要求1所述的带有磁阻尼的直线式动力吸振器，其特征在于：所述磁铁对包括一端固接在质量块上的支架一和一端固接在质量块上的支架二；在所述支架一的另外一端上设置有磁铁一，在所述支架二的另外一端上设置有磁铁二，磁铁一和磁铁二的两个异性磁极相对，磁铁一和磁铁二之间平行安装使得磁铁一和磁铁二之间的空间形成磁场。

3.根据权利要求2所述的带有磁阻尼的直线式动力吸振器，其特征在于：所述磁铁对设置为一个，磁铁对中的支架一和支架二均设置成板状，磁铁对中的磁铁一和磁铁二均设置成块状磁铁；导体设置为L型板状，L型板状导体的一端固接在导向杆端部的压簧止挡板上，其另外一端伸入到磁铁对形成的磁场中。

4.根据权利要求2所述的带有磁阻尼的直线式动力吸振器，其特征在于：所述磁铁对设置为多个，每个磁铁对中的支架一和支架二均设置成板状，每个磁铁对中的磁铁一和磁铁二均设置成块状磁铁；多个磁铁对沿导向杆的周向固接在质量块上，导体设置为圆筒状，圆筒状导体的内底端与导向杆端部的压簧止挡板相接触从而使得圆筒状导体固接在导向杆端部的压簧止挡板上，圆筒状导体的圆周侧边伸入到多个磁铁对形成的磁场中。

5.根据权利要求2所述的带有磁阻尼的直线式动力吸振器，其特征在于：所述磁铁对中的支架一、支架二、磁铁一和磁铁二均设置成圆环状，导体设置为圆筒状，圆筒状导体的内底端与导向杆端部的压簧止挡板相接触从而使得圆筒状导体固接在导向杆端部的压簧止挡板上，圆筒状导体的圆周侧边伸入到磁铁对形成的磁场中。

6.根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的带有磁阻尼的直线式动力吸振器，其特征在于：在所述导向杆端部的压簧止挡板上还固接有安装螺杆。