[发明专利]电流变式扭振减振器

说明书

技术领域

本发明发动机减振技术，具体涉及一种对扭转振动的能量进行削减的装置。

背景技术

众所周知，发动机在工作运行中会不可避免地产生扭转振动,这种振动使得机器设备效率降低,甚至造成曲轴或传动轴的疲劳破坏,尤其是在高速、高压的发动机中情况更为严重。有时因长期振动所造成的轴系扭振烈度虽未达到曲轴断裂的程度,但曲轴的扭转变形将会导致主轴瓦剥落烧损，正时齿轮或其它传动附件破坏。此外，曲轴的扭转变形还会使发动机噪声增大。因此，消减扭转振动是发动机设计制造中急待解决的问题。消减扭转振动最有效的措施是在曲轴上加装扭振减振器。

传统的硅油扭振减振器主要是为了消减曲轴共振时的振幅而根据曲轴固有频率进行设计的，其减振器的阻尼特性是不可调的，而当发动机在共振频率以外的其他频率下运行时，固定阻尼特性的减振器则达不到最佳的减振效果。因此，为了能使曲轴在其他频率下也能达到更好的减振效果。就需要考虑对扭振减振器进行创新性设计。

发明内容

本发明的目的是，提供一种电流变式扭振减振器，使其减振器的阻尼特性可以变化，使曲轴在共振频率以外也能实现良好的减振效果。

为实现本发明的目的而采用的技术方案为：在减振器壳体内的减磨衬套上装有惯性圆盘，惯性圆盘上顶端和下底端设有导电线圈，在减振器壳体和惯性圆盘之间的环缝间隙中注有电流变液。

本发明的工作原理是在外电场的作用下，电流变液中随机分布的介电微粒在电场的感应作用，从而由液态逐渐进入固态，使电流变液的流动特性发生变化，从而达到改变电流变液阻尼力的目的。图中围绕惯性圆盘导电线圈的环形虚线表示电场作用下的电磁力作用场，由这部分电场作用使减振器内部的电场发生变化产生阻尼里的变化。

本发明的特点及有益效果是，对于传统的硅油扭振减振器，其阻尼特性是不可调的，其阻尼系数只是作为消减共振振幅的最佳阻尼系数。本发明通过改变感应电流的大小来改变电流变液阻尼力，使其不仅在曲轴共振时能达到良好的减振效果，而且通过调整阻尼，可在非共振频率范围也能达到比硅油减振器更好的减振效果。

附图说明

所示附图为本发明原理与结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图并通过实施例对本发明的原理与结构作进一步的说明。电流变式扭振减振器包括：减振器壳体、减磨衬套、导电线圈、惯性圆盘以及电流变液等。其结构是：在减振器壳体1内的减磨衬套2上装有惯性圆盘4，在惯性圆盘上顶端和下底端设有导电线圈3，在减振器壳体和惯性圆盘之间的环缝间隙中注有电流变液5。减振器壳体、减磨衬套以及惯性圆盘均为环形。减振器壳体与减磨衬套相接触的部分以及减磨衬套和惯性圆盘相接触的部分经过绝缘处理，电流导线经由减磨衬套、减振器壳体导管，从减振器壳体中心轴引出。电流变液是一种由介电微粒与绝缘液体混合而成的复杂流体，一般由分散相、分散剂和添加剂组成，其粘度的电场可控制性构成了电流变液应用的主要方面。电流变液具有较好的绝缘性能，耐高压、低粘度，在没有外电场时，它的外观很像机器润滑油，而且具有良好的流动性。

为了能够得到可控的电场，与传统的硅油扭振减振器相比，在惯性圆盘表面安装了电极作为施加电场的正极，减振器壳体作为负极。该减振器是基于电流变液的阻尼可控特性来达到减振目的。扭振减振器由封闭的环形壳体和环形惯性圆盘两个基本元件所组成，惯性圆盘在壳体内可以围绕着光滑耐磨的衬套自由转动。在减振器壳体和惯性圆盘之间充满着具有可变阻尼特性的电流变液。减振器壳体和惯性圆盘可通过模具成型，然后再安装上铜线圈，将壳体内充满电流变液。由于在惯性圆盘上安装了电极，所以其导线的引出要做专门的考虑。为此其设计方案是，将电极安装在减振器的惯性圆盘上，由于惯性圆盘和壳体之间有相对移动，而衬套与壳体无相对移动，所以导线可通过减磨衬套引出。为此衬套和壳体接触的部分以及衬套和惯性圆盘接触的部分（导线和衬套接触的部分除外）都要通过绝缘处理。由衬套引出的导线再经过减振器壳体导管道由中心轴引出，将导线置于绝缘套内，以保证较好的绝缘，减振器壳体导管采用绝缘材料密封以保证高压油不会从导线通道内泄漏。

使用时,将减振器壳体与曲轴端部紧密联接,让它随曲轴一起产生扭转振动。在振动的过程中,由于圆盘有惯性,它的运动始终比壳体的运动周期性滞后,因此圆盘与壳体之间便存在着相对运动。此时,间隙中电流变液的阻尼对发动机曲轴就会起到减振的作用。