[发明专利]一种扭转振动能量储放装置

说明书

一种扭转振动能量储放装置，包括传动轴，传动轴的左右两端分别通过滚动轴承转动连接在轴承座上，其中轴承座上固定有用于限定滚动轴承位置的轴承端盖；每个轴承座的底部设有一组推动机构；传动轴的中部固定有压盘；综上所述，本发明的扭转振动能量储放装置，一方面能有效的达到系统的减振效果，另一方面主要用于振动试验平台中实现自激振动与强迫振动的转换，在系统发生强迫振动时，系统的微幅扭振能量被该装置收集，在强迫振动停止后，通过离合结构，使收集到的能量在系统内部释放，实现实验系统自身的自激扭转振动。

技术领域

本发明属于非线性振动能量测试技术领域，具体涉及一种扭转振动能量储放装置。

背景技术

扭转振动是旋转机械工作过程中一种常见的现象，而轴系是所有旋转机械中最根本的结构之一，目前主要对轴系进行扭转振动的研究。扭振的产生通常是由作用于轴的转矩发生变化引起的，当轴的负载或驱动力突然发生变化时，作用于轴的力矩发生一定的变化，轴发生扭振现象。在旋转机械的运转过程中，扭振的发生会对整个系统的安全产生较大的危害，其会在系统内部产生动应力，该动应力值会随着时间的变化而不断变化，当动应力值超过轴的疲劳极限，会造成轴的疲劳损伤，影响轴系的工作性能，造成比较恶劣的影响，严重时会发生断轴现象。此外，扭振还会使整个系统发生次同步振荡现象，若机床的传动轴发生扭振，则其加工出的产品的精度则会大大降低，影响产品的使用性能。

目前，针对扭转振动能量收集的研究比较少，主要研究的是减小扭转振动的不利影响，其主要的措施是安装扭振减振器，扭振减振器主要利用减振弹簧的缓冲减振特性，从而减小扭振的不利影响。减振器虽然能减振，但扭转振动能量完全被释放了，其不能得到有效利用。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构紧凑、工作稳定的扭转振动能量储放装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种扭转振动能量储放装置，包括传动轴，传动轴的左右两端分别通过滚动轴承转动连接在轴承座上，其中轴承座上固定有用于限定滚动轴承位置的轴承端盖；每个轴承座的底部设有一组推动机构；传动轴的中部固定有压盘；

传动轴上具有左圆锥过渡结构和右圆锥过渡结构，左圆锥过渡结构与传动轴左侧的轴承座之间设有能量收集系统，能量收集系统与传动轴右侧的轴承座之间设有能量释放系统，传动轴上套设有左弹簧和右弹簧，左弹簧分别与能量收集系统和压盘顶压配合，右弹簧分别与压盘和能量释放系统顶压配合。

能量收集系统包括圆台块，圆台块为左大右小的圆台结构，圆台块的中心处开设有中心孔，圆台块通过中心孔套设在传动轴的左端部，圆台块与传动轴为间隙配合，中心孔的右端为第一圆台孔，第一圆台孔与左圆锥过渡结构相适配；

圆台块上设置有能量收集弹簧总成和自动离合总成，能量收集弹簧总成由四组直线振动储能机构组成。

圆台块的左侧面开设有方形环槽，自动离合总成包括四根长轴，四根长轴穿设在圆台块上且均布在方形环槽的四个顶角处，长轴与圆台块为间隙配合，长轴的左端部固定有链轮，长轴的右端固定有小摩擦轮；四个链轮之间啮合连接有链条，其中链条的上侧段、左侧段、下侧段以及右侧段上均固定有小质量块，小质量块的内端为圆台结构；

圆台块的左侧面开设有四个矩形槽，四个矩形槽位于方形环槽的内侧且分别紧邻于方形环槽的四个边；四组直线振动储能机构分别装配在四个矩形槽内。

每组直线振动储能机构包括两个能量收集弹簧组件，两个能量收集弹簧组件对称设置在矩形槽内；