一种基于磁引力构件正负刚度并联的隔振器及其控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112963499A(43)申请公布日2021.06.15(21)申请号202110195964.6(22)申请日2021.02.22(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人徐兴魏勇泉江昕炜王峰施天玲刘欢陈雷马志祥(51)Int.Cl.F16F15/023(2006.01)F16F15/00(2006.01)F16F15/03(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于磁引力构件正负刚度并联的隔振器及其控制方法(57)摘要本发明提供了一种基于磁引力构件正负刚度并联的隔振器及其控制方法，属于隔振器技术领域。本发明的隔振器包括扭转磁弹簧机构、齿轮齿条机构和空气弹簧，齿轮齿条机构和扭转磁弹簧机构共同组合成负刚度机构，负刚度机构的负刚度由固定条形永磁体和旋转条形永磁体之间的斥力形成的力矩实现。本发明的隔振器在保证达到准零刚度的条件下，尽可能减少了零部件的个数，结构紧凑，并利用ECU来控制其负刚度可调，保证隔振器的稳定性和可靠性。CN112963499ACN112963499A权利要求书1/1页1.一种基于磁引力构件正负刚度并联的隔振器，其特征在于，包括：空气弹簧(9)，固定在上端盖板(6)和下底板(5)之间；所述隔振器整体关于空气弹簧(9)的轴线对称；齿轮齿条机构，包括齿条(8)和齿轮(10)，齿条(8)通过齿条导轨(7)固定在上端盖板(6)底端两侧，齿轮(10)转动连接在支撑座(12)轴上，齿轮(10)上固定有旋转磁铁卡钳(1)；扭转磁弹簧机构，包括固定条形永磁体(2)和旋转条形永磁体(16)，旋转条形永磁体(16)固定在旋转磁铁卡钳(1)上，固定条形永磁体(2)位于旋转条形永磁体(16)外侧；所述固定条形永磁体(2)上缠绕有金属线圈(3)。2.根据权利要求1所述的基于磁引力构件正负刚度并联的隔振器，其特征在于，所述固定条形永磁体(2)固定在固定卡钳(4)上，固定卡钳(4)固定在下底板(5)上。3.根据权利要求2所述的基于磁引力构件正负刚度并联的隔振器，其特征在于，所述固定条形永磁体(2)的S极两侧面开设有凹槽，所述凹槽与固定卡钳(4)的凸台配合。4.根据权利要求1所述的基于磁引力构件正负刚度并联的隔振器，其特征在于，所述旋转磁铁卡钳(1)整体呈C字形，旋转条形永磁体(16)固定于旋转磁铁卡钳(1)内部。5.根据权利要求2所述的基于磁引力构件正负刚度并联的隔振器，其特征在于，所述旋转磁铁卡钳(1)和固定卡钳(4)均采用不导磁材料。6.根据权利要求1所述的基于磁引力构件正负刚度并联的隔振器，其特征在于，平衡状态时，旋转条形永磁体(16)的N极与固定条形永磁体(2)的N极相对。7.根据权利要求1所述的基于磁引力构件正负刚度并联的隔振器，其特征在于，还包括ECU(13)、金属线圈(3)、转角传感器(14)和电流传感器(15)，所述转角传感器(14)和电流传感器(15)均与ECU(13)信号连接。8.一种根据权利要求1‑7任一项所述的基于磁引力构件正负刚度并联的隔振器的控制方法，其特征在于，ECU(13)根据齿轮(10)的旋转角度计算出上端盖板(6)的加权加速度均方根值，再将加权加速度均方根值与预设值进行对比，判断出金属线圈(3)所需输出的电流，调节固定条形永磁体(2)和旋转条形永磁体(16)的磁力，实现负刚度可调。9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述ECU(13)判断金属线圈(3)所需输出电流，具体为：当所求加权加速度均方根值高于预设值时，ECU(13)控制金属线圈(3)中的电流反向；当所求加权加速度均方根值低于预设值时，ECU(13)控制金属线圈(3)中的电流正向，并使电流增加。2CN112963499A说明书1/4页一种基于磁引力构件正负刚度并联的隔振器及其控制方法技术领域[0001]本发明属于隔振器技术领域，具体涉及一种基于磁引力构件正负刚度并联的隔振器及其控制方法。背景技术[0002]随着科技的发展，越来越多的精密仪器被研发出来，而振动是引发故障的重要因素之一，传统的隔振器对于中高频振动的隔离效果良好，然而其对低频振动的效果并不是很理想。因此，为了使其在低频隔振时发挥更好的性能，通常的做法是降低其刚度来减小其固有频率，然而这种做法会降低其承载能力，使其静位移变大。发明内容[0003]针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种基于磁引力构件正负刚度并联的隔振器及其控制方法，在平衡位置附近部分的振动范围内，使得隔振器的刚度降低，降低其固有频率；当振幅过大时，负刚度系统的刚度为正，提高整体的刚度，保证隔振器的稳定。[0004]本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。[00