[发明专利]一种自适应远程主动减振系统

说明书

本发明属于超精密减振技术领域，公开了一种自适应远程主动减振系统。至少包括主支撑装置、远程减振装置、液体传输管道(4)和控制器(9)，所述液体传输通道(4)与控制器(9)并联，且二者两端分别与所述主支撑装置和远程控减振装置连接，以形成闭合回路结构，所述远程减振装置为设有充放气接口的密闭容器，其内充填压缩气体和粘性液体(6)，所述液体传输管道(4)上设有节流阀或阻尼器(5)。本发明可实现狭小空间内的振动隔离，且可实时根据被隔振对象自适应调节空气弹簧的进气量以及限流装置的流量，实现对被隔振对象的二次主动隔振，不仅隔振精度高，而且具有所需安装空间小、尺寸灵活、环境适应性强等特点。

技术领域

本发明属于超精密减振技术领域，更具体地，涉及一种自适应远程主动减振系统。

背景技术

振动普遍存在于人类生产生活几乎所有领域的设施/设备中，如车辆、舰船、航空器、航天器、制造装备、测量仪器、各种工程作业装备，以及建筑、桥梁等结构设施。在大多数情况下，振动的存在会显著增大结构的动态应力和变形，并伴随一定的噪声，导致装备或设备的服役精度等性能劣化，或使环境恶化，严重时甚至会引起结构破坏，后果不堪设想。因而机械振动的消除对机械设备的性能有重要影响，需要采取各种方法隔离振动的传递或消除振动。随着各种制造装备和测量仪器的运行环境、服役性能向极端方向发展，移动装备的功耗、尺寸空间、运行环境等方面都受到了极大的限制，相应的对减振系统的尺寸、重量、环境适应性等也提出了严格的要求。

复杂扰动下移动装备的振动抑制问题存在一对主要矛盾，即同时具有强隔振能力和大承载能力。空气弹簧通过空气压缩实现隔振功能，同时具有低刚度和大负载能力。囊式空气弹簧在汽车领域应用已久，而精密制造领域则多采用膜式空气弹簧。空气弹簧按气腔的数目可分为单腔室和双腔室两种。这里仅讨论结构较为简单的单腔室空气弹簧。如图1所示，单腔室空气弹簧由金属壳体、活塞机构和密封膜组成，活塞通过密封膜与壳体密封连接，主要提供垂向刚度。垂向刚度k与空气弹簧承受的负载大小f、空气弹簧活塞横截面积A以及腔室初始体积V0有关，其中κ＝1.4为绝热指数，具体表达式为：

空气弹簧的刚度受结构关键特征尺寸影响较大，在狭小空间内限制了关键特征尺寸的变化，难以根据需求调整弹性元件的隔振特性和承载能力。且对于常规的减振系统而言，减振刚度一般为定值，减振系统的固有频率不随振幅的变化而变化，一旦外界激振频率与减振系统的固有频率接近或一致时，极易引起共振。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种自适应远程主动减振系统，其针对不便于安装大型减振系统的狭小空间，通过将填充有粘性液体的联通单元的作用机理与施加反作用力的远程减振单元及相应的控制单元紧密的结合，并对整个减振系统的多个关键组件的具体结构、布局及控制驱动方式等多个方面进行改进，相应的能够根据被隔振对象的振动情况进而通过对作为远程减振的联通单元施加反作用力和限流，且通过调整空气弹簧内部气体的体积改变减振系统的刚度和阻尼，能避开外界激振频率从而避免共振现象，以此通过二次减振的方式来实时、精确有效的减小甚至消除被隔振对象的振动，与现有设备相比具有可灵活安装、可拆卸、承载能力强、可变阻尼和刚度的自适应远程主动减振的特点。

为了实现上述目的，本发明提供一种自适应远程主动减振系统，其特征在于，包括主支撑装置、液体传输管道、控制器和远程减振装置，其中液体传输管道和控制器的两端分别与所述主支撑装置和远程减振装置连接，以形成闭合回路结构；其中，

所述主支撑装置为液压缸结构，包括活塞和缸筒，该活塞一端与被隔振对象连接，另一端在被隔振对象的作用下可沿所述缸筒运动，所述缸筒的底部设有与所述液体传输管道相连通的第一开孔；

所述远程减振装置为密封容器，该密封容器的中部设有水平可活动的挡板，且该挡板将所述密封容器分为上下两个密封的部分；并且，