[实用新型]一种可控刚度的可调惯容器系统

说明书

本实用新型涉及一种可控刚度的可调惯容器系统，包括滚珠丝杠、内筒、外筒、滚子轴承和弹簧等；滚珠丝杠的一端与上盖连接，另一端深入内筒中，可相对内筒作轴向和旋转运动；下盖通过滚子轴承与内筒连接，内筒可相对下盖旋转，内筒的外壁上环绕激励线圈；外筒套设在内筒的外壁，且外筒可相对于内筒作轴向移动，外筒的两端用外筒盖进行密封，外筒与内筒之间的空间填充有磁流变液；第一弹簧套设在外筒上部，并通过滚子轴承与上盖连接且可相对上盖旋转；第二弹簧套设在外筒下部，其一端和内筒的轴肩接触，另一端和外筒盖接触；内筒内设有可调质量块套筒。本实用新型解决了现有惯容器系统无法调节“惯质系数”、无法实时控制刚度参数的问题。

技术领域

本实用新型涉及一种可控刚度的可调惯容器系统。

背景技术

惯容器能够衰减轨道车辆、汽车、机械设备和土木建筑等结构的振动，改善其稳定性并提高可靠性和安全性。在机械系统中，惯容器系统相当于一个可以两端移动的质量元件，产生力的大小与其两端的相对加速度成正比，力与相对加速度的比值称为“惯质系数”。“惯质系数”与系统质量元件的质量大小相关，质量越大、“惯质系数”越大。普通的惯容器系统结构较为复杂，实用性较差，且质量元件的质量无法调节。而针对不同的结构系统，为抑制其振动、需要不同大小的“惯质系数”，传统的惯容器也无法实现这一功能，从而无法满足结构振动的减振需求。

传统的结构减振系统采用被动悬挂系统，其刚度系数是固定不变的，由于结构系统的固有振动频率与其悬挂系统的刚度大小成正相关关系，故系统的固有振动频率也是固定不变的。而在某些振动激励作用下，当激励频率等于结构固有振动频率时，将引起结构共振并导致结构振动加剧，结构系统的稳定性和安全性大幅降低，所以避免结构系统共振至关重要。磁流变液是一种智能材料，其黏度可以根据外加磁场的大小变化而变化。磁流变减振结构以磁流变作为阻尼液，需要的电流通常很小，一般为1～2安倍，可实时控制且反应迅速，达到毫秒级。应用新型磁流变减振结构可实现控制其刚度系数的目的，改变结构固有振动频率从而避免结构共振，可更好的衰减机械系统振动。

发明内容

为解决上述背景技术中存在的问题，本实用新型提出一种可控刚度的可调惯容器系统，其不仅可以通过调节可调质量块套筒的个数调节其“惯质系数”，而且还可以实时控制并调节其刚度系数，通过调节其“惯质系数”可以大幅衰减结构振动，通过调节其刚度系数可以改变结构的固有振动频率，避免结构固有振动频率与外界激励振动频率接近而引起的共振，更好的对结构振动进行衰减。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种可控刚度的可调惯容器系统，其特殊之处在于：

包括滚珠丝杠、内筒、外筒、上盖、下盖、滚子轴承和弹簧；

所述滚珠丝杠由螺杆、螺帽和钢球组成，所述螺杆的一端与上盖连接，另一端通过螺帽深入内筒内，螺帽与内筒通过螺钉连接，螺杆可相对于内筒作轴向移动和旋转运动；

所述下盖通过第二滚子轴承与内筒连接在远离滚珠丝杠的一端，内筒可相对于下盖旋转运动；

所述内筒的外壁上设有环状凸起，环状凸起上设有凹槽，凹槽内环绕激励线圈；

所述外筒套设在内筒的外壁，且外筒可相对于内筒进行轴向移动，内筒的环状凸起位于外筒内，外筒的两端分别用第一外筒盖和第二外筒盖进行密封，外筒与内筒之间的空间填充有磁流变液；

所述第一弹簧套设在外筒上部，其一端通过第一滚子轴承与上盖连接，第一弹簧可相对于上盖旋转运动，另一端和第一外筒盖接触；

所述第二弹簧套设在外筒下部，其一端和内筒的轴肩接触，另一端和第二外筒盖接触；

所述内筒内设有可调质量块套筒。

进一步地，上述可调质量块套筒的数量为多个。

进一步地，上述可调质量块套筒通过过盈配合和胶接的方式与内筒固接。