[实用新型]一种自适应式扭振减振器及柴油机

说明书

本实用新型公开了一种自适应式扭振减振器，包括内壳、外壳以及设置于内壳与外壳之间的共振体，共振体包括质量块与将质量块支撑于内壳与外壳之间的约束弹簧，所述共振体成对设置，且绕转轴中心对称分布；当转轴的激励力频率同共振频率吻合时，共振体针对性吸收该频率下的扭振能量以减振，则能从根源角度降低扭振幅值，保证轴系的安全运行。

技术领域

本实用新型属于转轴振动控制领域，具体涉及一种自适应式扭振减振器及柴油机。

背景技术

扭振是关于传动系统激励频率对固有频率影响程度的计算，反映了系统是存在谐振(共振)的危险程度。扭振具有极大的破坏性，轻者使作用在轴上的扭应力发生变化，增加轴的疲劳损伤，降低使用寿命，严重扭振会导致机组系损坏或断裂，影响机组的安全可靠运行。

在研究旋转轴系扭转振动问题时，若所作用于轴的激励力具有周期性，如柴油机、水泵等设备，其作用于轴的激励力存在周期性，则不可避免的引起轴系的扭转振动，而扭振的存在势必对轴系的安全运行产生隐患，所以需对此类扭振加以控制。以柴油机为例，此类往复机械的激励力的频谱为多线谱，以四冲程为例，其激励力频谱为转速半谐次的倍数，从而引起该频率下的扭转振动，若能有针对性的对该类扭振幅值加以控制，则对轴系的安全运行具有重要作用。

经文献检索发现，当前采用较多的扭振减振器多为阻尼式，即通过将扭振能量转换为热能从而抑制扭振振幅，其结构形式复杂，成本较高，在能量转换过程中容易使机组发热，影响器件的使用寿命。

经研究，轴系的扭振幅值主要存在于转速的倍频或二分之一倍频处，因此，若能有针对性的对此类频率加以吸收，则能从根源角度降低扭振幅值，保证轴系的安全运行。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种自适应式扭振减振器，当转轴的激励力频率同共振频率吻合时，通过设置共振体针对性的吸收该频率下的扭振能量以减振，则能从根源角度降低扭振幅值，保证轴系的安全运行。

根据本实用新型的目的提出的一种自适应式扭振减振器，包括内壳、外壳以及设置于内壳与外壳之间的共振体，所述扭振减振器套设于转轴外侧，所述内壳与外壳均与所述转轴同心设置，且所述内壳紧固于转轴上；所述共振体包括质量块与将质量块支撑于内壳与外壳之间的约束弹簧，所述共振体成对设置，且绕转轴中心对称分布；

转轴运转时，质量块在约束弹簧的约束下在转轴旋转切向的运动方向有共振频率，当转轴的激励力频率同共振频率吻合时，共振体吸收该频率下的扭振能量以减振。

优选的，所述共振体至少为绕转轴中心对称设置的两个。

优选的，每一质量块均通过至少一个约束弹簧连接于内壳上，通过至少两个约束弹簧连接于外壳上，每一约束弹簧连接固定后均呈拉伸状态。

优选的，所述约束弹簧为三个，质量块通过一约束弹簧垂直连接于内壳上，并通过两个约束弹簧倾斜对称连接于外壳上，三个约束弹簧的顶点围成等腰三角形结构。

优选的，180度方向相对布置的一对共振体的参数相同，相邻多对共振体的参数相同或不同。

优选的，所述质量块为球形结构，每对质量块的大小、形状相等，相邻多对质量块的大小、形状相等或不等。

优选的，多对质量块均匀分布于内壳与外壳之间或集中分布于内壳与外壳之间的两处或多处，多个质量块的中心位于同一圆周上。

优选的，所述内壳由至少两部分弧形结构拼接形成圆形结构，所述圆形结构的内壁紧贴转轴外壁设置，并呈预紧状态。

优选的，转轴旋转时，质量块所受离心力增大，质量块的旋转半径增加，由于约束弹簧的约束作用，使得质量块在旋转切向方向的约束刚度增大，从而质量块的共振频率增高，所述约束弹簧刚度大小与所述质量块的共振频率成正比。