CN207297725U - 一种适用于宽频激励的mre减振装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于宽频激励的MRE减振装置，包括活塞、套筒和MRE材料层，活塞包括活塞轴和活塞体，活塞轴上缠绕设置有绕组线圈，套筒作为绕组线圈的磁轭，从而在活塞和套筒之间形成闭合的磁回路，MRE材料层硫化于活塞体与套筒之间；套筒的下边缘向外延伸形成固定沿，固定沿带有用于连接基础从而固定该减振装置的螺孔和螺栓，活塞体顶部通过导杆连接支撑板，支撑板上亦开设螺孔并配设螺栓，能够与减振平台连接。本实用新型能够根据外部激励频率的改变，通过调节绕组线圈上电流的大小，使MRE材料层的力学性能发生改变，从而实现减振控制的目的，本实用新型适用于激励频带较宽且对减振控制要求高的工作平台，并具有能耗低、制作简单、温度影响小的优点。

Description

一种适用于宽频激励的MRE减振装置

技术领域

本实用新型涉及一种隔减振装置，尤其涉及一种针对激励频带较宽且对减振控制要求高的工作平台的MRE减振装置。

背景技术

定向与制导，精密仪器加工与测量，光学工业等的发展，对环境的振动控制提出了越来越严格的要求。特别是微电子机械技术和纳米技术的飞速发展，对物体的操作尺度已进入亚微米及纳米级别，这样对环境和操作平台的振动控制也就要求达到纳米级。对于这些工作精密的仪器来说，其工作的动力学环境较为复杂，工作稳定性易受影响。而目前所拥有的隔振装置，在车辆减振，车间振动隔离等一般工业场合有比较理想的应用效果，但是，对于隔离低频和超低频振动效果不理想，而作为精密设备的隔振装置，既要隔离平台上设备运转，空气流动和操作干扰引起的振动，又要隔离从基础传来的地球自转，人员走动等引起的细微振动。

磁流变弹性体(以下简称MRE)作为磁流变材料家族的一个新秀，兼有磁流变材料和弹性体的优点，又克服了磁流变液易沉降、稳定性差等缺点，近年来成为磁流变材料研究的一个热点。但是，目前MRE研究的焦点主要集中于MRE材料性能、力学模型及性能试验方面，而MRE装置研制及其实际应用研究较少。

因此，这里我们推荐利用磁流变弹性体材料层的力学特性，来实现平台的隔减振控制。其中，半主动控制技术将主动控制思想与被动控制策略完美结合，使之既能达到近乎主动控制的效果且控制过程稳定可靠，又兼顾实现节约控制能源的目的，故而成为大型精密仪器减振控制领域性价比最高、最具有应用前景的控制技术。因此，本专利利用磁流变弹性体材料层的力学特性，来实现平台的隔减振控制。当加工平台由于各种因素产生振动时，装置根据外部振动的频率，改变线圈中的电流大小进而改变磁场的大小，使磁流变弹性体的力学性能发生改变，实现对平台的隔减振控制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于宽频激励的MRE减振装置，能够根据外部激励频率的改变，通过调节绕组线圈上电流的大小，使MRE材料层的力学性能发生改变，从而实现减振控制的目的，本实用新型适用于激励频带较宽且对减振控制要求高的工作平台，并具有能耗低、制作简单、温度影响小的优点。

为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种适用于宽频激励的MRE减振装置，包括活塞和套在活塞外部的套筒，其特征在于：所述活塞包括活塞轴和活塞体，活塞轴上缠绕设置有绕组线圈，所述套筒作为绕组线圈的磁轭，从而在活塞和套筒之间形成闭合的磁回路，所述活塞体外壁与套筒内壁之间夹设MRE材料层，MRE材料层硫化于活塞体与套筒之间；所述套筒的下边缘向外延伸形成固定沿，固定沿带有用于连接基础从而固定该减振装置的螺孔和螺栓，所述活塞体顶部通过导杆连接支撑板，支撑板上亦开设螺孔并配设螺栓，支撑板能够与减振平台连接；

进一步，所述MRE材料层为溴化丁基橡胶基磁流变弹性体。

进一步，所述MRE材料层的剪切力方向与MRE材料层所处位置的磁场方向相垂直。

进一步，所述活塞轴上的所述活塞体为至少一个。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型提供一种参数可控、性能优良、构造相对简单的隔减振控制装置，能够根据外部激励频率的改变，通过调整绕组线圈上电流的大小，进而调整穿过MRE材料层的磁场强度，使MRE材料层的力学性能发生改变，实现减振控制的目的，适用于激励频带较宽且对减振控制要求高的工作平台，并具有能耗低、制作简单、温度影响小的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的纵剖图。

图中：1、活塞轴2、活塞体3、套筒4、绕组线圈5、MRE材料层6、导杆7、基础8、固定沿9、螺栓10、支撑板。

具体实施方式

参看附图，本实用新型一个具体实施方式的结构中包括活塞和套在活塞外部的套筒3，所述活塞包括活塞轴1和活塞体2，活塞轴1上缠绕设置有绕组线圈4，所述套筒3作为绕组线圈4的磁轭，从而在活塞和套筒3之间形成闭合的磁回路，所述活塞体2外壁与套筒3内壁之间夹设MRE材料层5，MRE材料层5硫化于活塞体2与套筒3之间；

所述套筒3的下边缘向外延伸形成固定沿8，固定沿8带有用于连接基础7从而固定所述减振装置的螺孔和螺栓9，所述活塞体2顶部通过导杆6连接支撑板10，支撑板10上亦开设螺孔并配设螺栓9，支撑板10能够通过螺孔和螺栓9与减振平台连接；

所述MRE材料层6为溴化丁基橡胶基磁流变弹性体。溴化丁基橡胶基磁流变弹性体具有较大的损耗因子，同时其机械性能亦能满足工程需要。

所述MRE材料层6的剪切力方向与MRE材料层6所处位置的磁场方向相垂直。使磁场具有最大利用率，从而能够通过绕组线圈4的电流精准控制MRE材料层6的力学特性，达到能耗低、控制精准且性能优良的减振控制目的。

所述活塞轴1上的活塞体2为两个，两个活塞体2与活塞轴1一体成形且对称设置在活塞轴1的上端和下端。

本实用新型具有多级组合使用的方式，能够根据隔减振对象性能要求来增减每个活塞轴1上的活塞体2数量，同时绕组线圈4的数量随之进行配套增减，使减振装置形成多级腔体结构，灵活调节该减振装置的性能参数，以满足不同工作平台的减振控制需求。

本实用新型的工作原理是：根据外部激励频率的改变，针对性地调整通过绕组线圈4电流的大小，使穿过MRE材料层6的磁场强度发生改变，进而使MRE材料层6的力学性能发生改变，最终使本实用新型随外部激励频率变化进行针对性的减振控制，适用于激励频带较宽且对减振控制要求高的工作平台，具有能耗低、制作简单、温度影响小的优点。

此外，本实用新型充分利用了磁流变弹性体良好的特性，即在零场下MRE材料层本身具有良好的物理机械性能，因此其兼有磁流变材料和弹性体的优点，又克服了磁流变液易沉降、稳定性差等缺点；在不加磁场时本实用新型可作为粘弹性隔振支座使用；本实用新型结构较精简，制作简单方便、造价低廉，能够广泛地用于仪器仪表，前视红外系统，红外热像仪，激光测距仪，微光夜视及红外夜视等光电侦测设备，实验室设备等可能因周围环境影响产生振动，影响测量精度，降低设备使用寿命的精密仪器中。

上述描述仅作为本实用新型可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。

Claims (4)

1.一种适用于宽频激励的MRE减振装置，包括活塞和套在活塞外部的套筒，其特征在于：所述活塞包括活塞轴和活塞体，活塞轴上缠绕设置有绕组线圈，所述套筒作为绕组线圈的磁轭，从而在活塞和套筒之间形成闭合的磁回路，所述活塞体外壁与套筒内壁之间夹设MRE材料层，MRE材料层硫化于活塞体与套筒之间；

所述套筒的下边缘向外延伸形成固定沿，固定沿带有用于连接基础从而固定该减振装置的螺孔和螺栓，所述活塞体顶部通过导杆连接支撑板，支撑板上亦开设螺孔并配设螺栓，支撑板能够与减振平台连接。

2.根据权利要求1所述的适用于宽频激励的MRE减振装置，其特征在于：所述MRE材料层为溴化丁基橡胶基磁流变弹性体。

3.根据权利要求1所述的适用于宽频激励的MRE减振装置，其特征在于：所述MRE材料层的剪切力方向与MRE材料层所处位置的磁场方向相垂直。

4.根据权利要求1-3任一项所述的适用于宽频激励的MRE减振装置，其特征在于：所述活塞轴上的所述活塞体为至少一个。