[发明专利]双层主被动机电集成式隔振装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种隔振装置，具体地说是一种主被动隔振装置。

背景技术

现有的隔振技术主要分为主动、被动和主被动复合式三种。被动隔振技术不需要外部能源、装置简单可靠、易于实现，在工程中得到了广泛的应用。但被动隔振只有在外扰激励频率大于隔振系统固有频率的倍时才能起作用，如果隔振装置的固有频率过低则会导致整个系统静变形过大和失稳等问题，所以被动隔振技术对于低频振动无法取得理想的控制效果且不适用于频率变化较大的外扰激励引起的振动。而完全的主动隔振装置在主动执行机构失效后无任何隔振效果，安全性及稳定性差，需要辅助的能源和控制设备。因此出现了主被动相结合的隔振技术，现有的主被动复合式隔振装置主要是将主动与被动隔振(通常是单层隔振)部分串联或者并联设计。如公开号为CN2924161Y的专利文件中公开的主被动复合式隔振器和公开号为CN102011822A的专利文件中公开的混合式隔振器等，均是将主动与被动隔振部分并联设计，主动控制力由便于控制的电磁力提供，这种设计对于频率变化较大的振动有隔振效果，但是本质上属于单层隔振，所以需要较大的主动控制力；而公开号为CN1431757A的专利文件中公开的共振式激振器，主动执行机构和被动隔振装置串联使用，这样的布置会使整体高度增加，在某些空间有限的场合限制了其使用；而公开号为CN102748425A的专利文件中公开的主被动混合式隔振器将电磁激振器和气囊并联设计，气囊作为被动隔振部分，具有良好的宽频隔振效果，但亦属于单层隔振装置，且存在气密性和气体的作用力滞后明显、控制精度不高等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种隔振效果好，稳定性和可靠性更高，能耗低的双层主被动机电集成式隔振装置。

本发明的目的是这样实现的：

包括被动的上层橡胶隔振器a、中间框架结构c、安装底板d、四台电磁激振器b、集成式控制信号调理设备和加速度信号调理设备f，中间框架结构c设置于上层橡胶隔振器a与安装底板d之间，所述四台电磁激振器b作为主动执行机构对称布置在中间框架结构c的左右两侧，集成式控制信号调理设备和加速度信号调理设备f对称布置在中间框架结构c的前后凹槽内。

本发明还可以包括：

1、电磁激振器b为四轴惯性式电磁激振器，在所述四轴惯性式电磁激振器的上盖板上安装一个冷却风扇g。

2、所述集成式控制信号调理设备和加速度信号调理设备f集成安装有加速度传感器。

3、中间框架结构c与安装底板d之间设置两个平行布置的隔振橡胶块e。

4、四台电磁激振器b外设置罩壳h。

本发明的优点主要体现在：

1.本发明基于双层隔振结构，相对于单层隔振结构具有无可比拟的优势，双层隔振结构的隔振效率随频率的增加而增长的速度要远远高于单层隔振结构；

2.因为采用两层隔振器，并在两层隔振器中间加入一个中间框架结构，当系统振动时，中间框架结构的质量能消耗掉一部分来自上层隔振器的力，同时由于中间框架结构的阻抗较小，所以双层主动隔振相对于单层主动隔振来说所需要的控制力更少，能耗更小；

3.为了保证主动隔振功能的实现，本发明专门设计了一款四轴惯性式电磁激振器作为主动执行机构，它比传统的单轴式电磁激振器的稳定性和可靠性更高；

4.四轴惯性式电磁激振器在研制时集成了一个微型的冷却风扇用于自身的冷却，相对于传统的执行机构，它不需要额外的辅助冷却设备；

5.一般的隔振装置在设计时空间大小都会受到限制，而将电磁激振器对称布置在中间框架结构上，则可以在不增加隔振装置整体高度的情况下，有效地利用空间，同时增加整个装置的平稳性和可靠性；

6.在中间框架结构上对称布置了四台四轴惯性式电磁激振器，通过控制不同的四轴惯性式电磁激振器的输出力大小，可以同时控制上层质量传递到中间框架结构的垂向振动、横摇和纵摇振动；

7.本发明不但将主被动隔振装置有机合理地结合在一起，而且将控制信号调理设备(低通滤波器和功率放大器)、加速度传感器及加速度信号调理电路集成在整体的隔振装置中，不但有效利用了空间，而且不需要额外的辅助设备，具有尺寸小、安装和使用方便的特点；

8.本发明由被动的橡胶隔振器承担被隔振对象的静载，且保证四轴惯性式电磁激振器的工作空间，所以即使在主动隔振完全失效的情况下系统的被动隔振部分仍能起到隔振作用， 其可靠性、安全性要高于完全主动隔振。