[发明专利]涡流动力吸振式隔振器及隔振方法

权利要求书

1.一种涡流动力吸振式隔振器，其特征在于：包括弹簧减振机构、涡流耗能机构、动力吸振机构以及磁流变阻尼机构，所述弹簧减振机构包括螺母(1)、螺栓(2)、压板(3)、底板(10)、弹性件一(6)，所述涡流耗能机构包括环形永磁体(8)、涡流块(11)、金属抗磁圆管(7)，所述动力吸振机构包括压板(3)、弹性件二(12)、涡流块(11)，所述磁流变阻尼机构包括线圈一(4)、线圈二(9)、金属抗磁圆板(5)、环形橡胶块(13)、磁流变液(14)、环形筒(15)、盖板(16)、密封圈(17)；

所述压板(3)、底板(10)通过螺母(1)、螺栓(2)连接，所述弹性件一(6)、金属抗磁圆管(7)、环形永磁体(8)、涡流块(11)位于压板(3)和底板(10)之间且以底板(10)的中心轴线为轴由外向内依次设置，所述弹性件一(6)预压于压板(3)、底板(10)之间，所述压板(3)、底板(10)、涡流块(11)、金属抗磁圆板(5)上均设有通孔以使螺栓(2)穿过或连接；所述金属抗磁圆管(7)和环形永磁体(8)固定设置于底板(10)上，所述弹性件二(12)穿设金属抗磁圆板(5)且其两端分别与压板(3)、涡流块(11)相连接；所述金属抗磁圆板(5)位于环形永磁体(8)和涡流块(11)之上且与环形永磁体(8)的上端面固定连接，金属抗磁圆板(5)上设有对应的通孔以使弹性件二(12)穿过，其内填充有磁流变液(14)的环形筒(15)固定在金属抗磁圆板(5)的上表面，所述盖板(16)盖于环形筒(15)且其上表面设有环形凹槽，所述环形橡胶块(13)置于环形筒(15)内且与环形筒(15)筒底接触，所述压板(3)上对应环形筒(15)处设有凸起，所述凸起下端内外侧表面均设有若干个环形槽，所述凸起穿过盖板(16)的环形凹槽浸入磁流变液(14)中，所述密封圈(17)嵌设在盖板(16)的环形凹槽中以使磁流变液(14)密封于环形筒(15)内，所述线圈一(4)套设于环形筒(15)外周面，所述线圈二(9)套设于涡流块(11)外周面，线圈一(4)和线圈二(9)相连形成闭合回路。

2.根据权利要求1所述的涡流动力吸振式隔振器，其特征在于：所述环形永磁体(8)的N磁极和S磁极均在一个环形端面。

3.根据权利要求1所述的涡流动力吸振式隔振器，其特征在于：所述线圈一(4)的外周面、金属抗磁圆板(5)的圆周侧面、环形永磁体(8)的外周面均与金属抗磁圆管(7)的内周面相接触，线圈一(4)的内周面与环形筒(15)的外周面相接触，所述线圈一(4)的高度与盖板(16)的上端面、金属抗磁圆管(7)的上端面相持平。

4.根据权利要求1所述的涡流动力吸振式隔振器，其特征在于：所述盖板(16)的环形凹槽处开设有环形通槽，所述环形通槽用于凸起穿过。

5.根据权利要求1-4任一所述的涡流动力吸振式隔振器，其特征在于：所述弹性件一(6)为压缩弹簧，所述弹性件二(12)为拉伸弹簧，所述弹性件二(12)的数量为两个或两个以上，所述弹性件二(12)与涡流块(11)的连接位置到涡流块(11)轴线的距离为涡流块(11)半径的1/2～2/3。

6.根据权利要求1-4任一所述的涡流动力吸振式隔振器，其特征在于：所述环形永磁体(8)内周面与涡流块(11)外周面之间的距离为涡流块(11)半径的1/20～1/10，环形永磁体(8)的厚度为涡流块(11)半径的1/2～3/4，线圈一(4)与线圈二(9)的直径相等，直径均为涡流块(11)半径的1/20～1/10。

7.根据权利要求1-4任一所述的涡流动力吸振式隔振器，其特征在于：金属抗磁圆板(5)、金属抗磁圆管(7)、盖板(16)的厚度相等，且其厚度为环形永磁体(8)厚度的1/10～1/6，所述金属抗磁圆管(7)由锡青铜或磷铜制成。

8.根据权利要求1-4任一所述的涡流动力吸振式隔振器，其特征在于：压板(3)上凸起的宽度为环形筒(15)宽度的1/2～3/4，环形橡胶块(13)的厚度为环形筒(15)深度的1/4～1/2，磁流变液(14)充满环形筒的1/2～3/4。

9.一种利用如权利要求1-8任一所述的涡流动力吸振式隔振器的隔振方法，其特征在于：将该涡流动力吸振式隔振器设置于浮置板轨道的轨道板下，当空载或重载列车来临时，通过以下步骤隔振：

S1、弹簧减振机构进行减振：压板(3)受迫向下运动，压板(3)压缩弹性件一(6)，根据载荷力大小，压板(3)的凸起与环形橡胶块(13)接触或不接触，接触时环形橡胶块(13)的阻尼力减小浮置板轨道的最大垂向位移量；

S2、涡流耗能机构初步耗能：当压板(3)受迫向下运动时，弹性件二(12)上下振动，涡流块(11)在弹性件二(12)的放大作用下上下振动的幅度增大，涡流块(11)切割环形永磁体(8)产生的磁感线产生涡流，消耗能量；

S3、动力吸振机构减振耗能：同时，压板(3)、弹性件二(12)和涡流块(11)组成动力吸振系统，使压板(3)的振动减小，进一步耗能；

S4、磁流变阻尼机构减缓振动：同时，线圈二(9)切割磁感线，由于线圈一(4)和线圈二(9)相连形成闭合回路，因而在线圈一(4)中会有感应电流，线圈一(4)产生的磁场作用于磁流变液(14)，导致磁流变液(14)的阻尼增大，减缓压板(3)的振动，从而改善浮置板轨道在小刚度载荷下的隔振性能，减少浮置板轨道的最大垂向位移量。