[发明专利]带有高度可变弹簧支架的柴油发电机及其减振控制方法

说明书

技术领域

本发明属于柴油发电机技术领域，具体涉及到带有高度可变弹簧支架的柴油发电机及其减振控制方法。

背景技术

柴油发电机是一种小型发电设备，系指以柴油等为燃料，以柴油机为原动机带动发电机发电的动力机械，一般是单体结构，通过金属支架支撑于地面上，不具有减振座等用于减振的部件。柴油发电机工作时，会产生较大的振动和噪音，严重影响工作环境的舒适性。

为了应对柴油发电机的振动及随之产生的噪音，专利号为201420356530.5的实用新型专利提出了一种能同时、有效地克服垂直向及横向振动的减振座及其所应用的发电机。该减振座包括由橡胶构成的弹性减振体及减振体上端固定连接的安装板，减振体下端的受力中心偏离其上端受力中心。上述减振座虽然能够减少一定频率的振动，及消除一定的噪音，但是最为关键的是，其固定结构的弹性减振体的适应范围是固定的，而柴油发电机的振动频率与其曲轴转动速度有关，是一个非常大的频率范围，上述专利的减振座难以适应较宽频率范围的减振。

发明内容

本发明的目的是提出一种带有高度可变弹簧支架的柴油发电机及其减振控制方法，该支架能够随着柴油发电机工作状况来自动调整，从而改善柴油发电机的减振效果。

本发明的带有高度可变弹簧支架的柴油发电机包括支架和柴油发电机，关键在于所述支架由底板、支撑板、框架、弹簧、高度调节块、步进电机、螺杆及与所述螺杆配合的螺母构成，所述框架的底端封闭，顶端开口；所述底板活动安装于框架下部，所述支撑板通过弹簧支撑于底板上方，所述柴油发电机与框架的上部固定连接，且位于支撑板上；所述高度调节块和步进电机设置于底板的下方，高度调节块的顶面为斜面，底板的底面为与所述斜面配合的导向面，所述斜面与导向面相抵；所述螺母固定于高度调节块的侧部，所述步进电机的电机轴与螺杆相连，所述螺母旋于螺杆上；所述步进电机设有控制单元，所述框架设有用于检测底板高度的高度传感器，所述柴油发电机设有用于检测曲轴转动速度的转速传感器，所述控制单元与高度传感器、转速传感器相连。

上述带有高度可变弹簧支架的柴油发电机的减振控制方法如下：控制单元通过转速传感器来获知柴油发电机的曲轴转动速度，并根据所述曲轴转动速度来控制步进电机的工作，以使底板的高度随着曲轴转动速度的升高而升高。

底板下方的高度调节块为底板提供支撑力，而底板与支撑板之间的弹簧为支撑板施加弹力，使得支撑板与支架之间为相对活动的状态，弹簧会缓冲及吸收柴油发电机的振动，实现减振功能。另外，柴油发电机的振动频率是随着曲轴转速的增加而提高的，而底板的高度随着曲轴转动速度的升高而升高，当底板较高时，弹簧受到的压迫力也增大，这样由弹簧作为减振体的特性就发生了变化，升高了所适应的频率范围，能够对较高频率的振动进行较好的减振，并减少了支架与柴油发电机产生共振的可能性。当柴油机的曲轴转速降低时，底板的高度就会下降，使弹簧作为减振体的特性就发生了变化，降低了所适应的频率范围，能够对较低频率的振动进行较好的减振，并减少了支架与柴油发电机产生共振的可能性。

上述底板的高度调节原理如下：当步进电机带动螺杆转动时，由于螺母被固定在高度调节块上，因此螺母无法随着螺杆转动，螺母只能在螺杆的作用下，带动高度调节块沿着螺杆前进或者后退，而高度调节块的顶部斜面与底板底部的导向面相抵，因此能够推动底板上升或者下降。

控制单元内预先存储有底板高度-曲轴转速表，控制单元在工作过程中根据曲轴转动速度来查表，若当前底板高度低于根据曲轴转动速度查表所得的高位，则控制单元控制利用步进电机带动螺杆转动，利用高度调节块使底板升高，若当前底板的高位等于根据曲轴转动速度查表所得的高位，则控制单元关闭步进电机，以使底板的高位不变；若当前底板高度高于根据曲轴转动速度查表所得的高位，则控制单元利用步进电机带动螺杆反向转动，利用高度调节块使底板降低。上述底板高度-曲轴转速表是在出厂前，经过测试得到的，可以避免柴油机与支架发生共振。

为避免底板和支撑板倾斜，所述框架四周的侧壁均设有向内突出的导轨，所述底板、支撑板均设有与所述导轨配合的导槽。通过导槽和导轨配合的方式，来限制底板和支撑板只能垂直移动。

进一步地，所述框架的下方侧壁设有突出的限位块，所述限位块高于高度调节块的顶面。当底板的高度较低时，限位块可以用来支撑底板，以避免底板压在高度调节块上，造成高度调节块损坏，此时只依靠弹簧来进行减振。

进一步地，所述框架的底部设有滑轨，所述高度调节块的底部设有与所述滑轨配合的凹槽，通过滑轨和凹槽的配合，能够限定高度调节块沿预定的轨迹前进或者后退。