[实用新型]一种刚度可调的动力吸振器

说明书

技术领域

本实用新型属于高速立式加工中心的减振领域，具体涉及一种刚度可调的动力吸振器。

背景技术

科学技术的发展，生产率的提高，都离不开机械结构。人们生活中遇到一些常用构件都是经过机械加工而来的，其中高速立式加工中心是常见的机械结构，其在高速切削过程中，由于刀具与工具间的接触应力、电主轴和伺服控制系统的动不平衡、工件外形结构不规则、基准面选择不佳、装夹不牢固等原因而引起振动，且振动的频率是变化的，由于振动影响着高速立式加工中心的加工精度，因此需要消除高速立式加工中心的振动。

现有的高速立式加工中心减振方法主要包括阻尼减振、垫铁减振，这些方法均存在减振频带较窄且频率不可调的缺点。而高速立式加工中心由于加工零件的不同而导致其工作的频带较宽，其振动频率不单一。因此，设计一种能够跟随高速立式加工中心振动频率变化而改变自身频率的动力吸振器，在提高高速立式加工中心的加工精度方面具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术存在的问题或缺陷，本实用新型的目的在于，提供一种刚度可调的动力吸振器，将其安装在高速立式加工中心上，通过液压伺服机构不断改变悬臂梁的伸出长度，进而改变动力吸振器的刚度，来达到改变吸振器自身固有频率的目的，达到对高速立式加工中心吸振的目的。

为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：

一种刚度可调的动力吸振器，包括液压伺服机构和壳体，壳体的内部空腔为活塞腔；液压伺服机构与活塞腔相连通；活塞腔内部安装有活塞，活塞上固连有悬臂梁；悬臂梁的一端伸出活塞腔并安装有质量块，质量块的质量一定；活塞腔的腔口设置有与悬臂梁配合的橡胶密封圈。

进一步地，所述的液压伺服机构包括第一液压油箱、电动机、液压泵、第二液压油箱、三位四通电磁换向阀和液压输送管路，其中，

第一液压油箱上方安装液压泵，液压泵连接电动机，液压泵的上方连接三位四通电磁换向阀，三位四通电磁换向阀下方设置第二液压油箱，三位四通电磁换向阀上方通过液压输送管路与活塞腔相连通。

进一步地，所述的液压泵与三位四通电磁换向阀之间连接有溢流阀，溢流阀末端设置有第三液压油箱。

进一步地，所述壳体四周均匀分布多个螺栓孔。

进一步地，所述质量块通过螺母固定。

本实用新型的一种刚度可调的动力吸振器，安装在高速立式加工中心上，通过采用液压伺服机构来控制悬臂梁外伸长度的变化进而改变刚度，从而改变了吸振器的固有频率；通过调节吸振器的固有频率，使其与高速立式加工中心的振动频率相同，实现对高速立式加工中心吸振的目的，提高了高速立式加工中心的加工精度；该吸振器在调节固有频率方面简单易行，成本低，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型的一种刚度可调的动力吸振器结构示意图；

图中标号代表：1-第一液压油箱，2-电动机，3-液压泵，4-第二液压油箱，5-三位四通电磁换向阀，6-液压输送管路，7-活塞腔，8-悬臂梁，9-螺母，10-质量块，11-橡胶密封圈，12-壳体，13-螺栓孔，14-活塞，15-溢流阀，16-第三液压油箱。

具体实施方式

遵循本实用新型的上述技术方案，以下给出本实用新型的一个实施例，需要说明的是，本实用新型所要求保护的范围并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

参见图1，本实施例给出了一种刚度可调的动力吸振器，包括液压伺服机构和壳体12，壳体12的内部空腔为活塞腔7；液压伺服机构与活塞腔7相连通；活塞腔7内部安装有活塞14，活塞14上固连有悬臂梁8，防止工作过程中两者出现松动。

悬臂梁8可采用圆形悬臂梁，其直径较小；悬臂梁8的一端伸出活塞腔7并安装有质量块10，质量块10的质量一定，悬臂梁8由于直径较小，可采用直径D＝20mm的悬臂梁，线密度不大，因此可忽略悬臂梁8圆杆的分布质量带来的影响，其质量相对于质量块10可忽略，悬臂梁8的材料可选用铝合金丹药保证其具有一定的刚度。

活塞14带动悬臂梁8向活塞腔7外或活塞腔7内移动来达到改变悬臂梁8伸出活塞腔7的长度的目的，根据公式k为吸振器的刚度，L为质量块10质心到吸振器近端外壳的长度，即悬臂梁的有效长度，E为悬臂梁的弹性模量，I为悬臂梁8的截面惯性矩，当悬臂梁长度L改变时，本实用新型的吸振器的刚度k发生变化；又根据公式M为质量块10的质量，ω为吸振器的固有频率，由于质量块10的质量保持不变，当刚度k发生变化时，吸振器的固有频率ω改变。