[发明专利]一种多级自适应复合惯容减振装置、方法及结构

权利要求书

1.一种多级自适应复合惯容减振装置，其特征在于，包括工作箱以及设置于工作箱内部的质量体、传动机构和磁流变液压耗能机构；

质量体包括可沿Y方向运动的伸缩箱体，其内部设有多个沿Y方向放置且可沿X方向运动的伸缩板，伸缩板之间通过联动弹簧连接，最外侧的伸缩板通过调谐弹簧与一级导轨相连，以实现伸缩板间的碰撞球在X方向的自适应碰撞；

磁流变液压耗能机构包括耗能箱，其设有多级滑动框及活塞，且内部还充满磁流变液，活塞可沿着耗能箱内壁的齿条滑动，耗能箱两端设有励磁线圈；

传动机构包括传动板，其底部固定在齿条上，传动板通过复位弹簧连接在工作箱内侧壁；传动板上还安装有位移传感器，用以监测传动板的位移，并通过电磁控制线路与励磁线圈相连。

2.如权利要求1所述的多级自适应复合惯容减振装置，其特征在于，所述伸缩板的底部、顶部和侧边均安装滚珠。

3.如权利要求2所述的多级自适应复合惯容减振装置，其特征在于，所述质量体外侧设有可沿X和Y方向的运动导梁，运动导梁通过滚珠安装在二级导轨中，使质量体能够沿二级导轨在水平两方向运动。

4.如权利要求2所述的多级自适应复合惯容减振装置，其特征在于，调谐弹簧通过滚珠与一级导轨相连，使调谐弹簧能够在沿垂直其轴线的方向滑动，且滚珠在一级导轨中的安装位置与二级导轨的安装位置上下错开。

5.如权利要求1所述的多级自适应复合惯容减振装置，其特征在于，工作箱内侧壁安装有限位装置，限位装置具有设定长度，以保证质量体运动到任何位置都能起到限位的作用。

6.如权利要求5所述的多级自适应复合惯容减振装置，其特征在于，限位装置末端设有橡胶，防止质量体与限位装置碰撞损坏。

7.如权利要求1所述的多级自适应复合惯容减振装置，其特征在于，所述滑动框分为三级：一级滑动框通过端部设置的螺纹与螺纹杆连接，并通过安装在框壁的一级齿轮沿耗能箱内侧的齿条滑动；二级滑动框的框壁安装二级齿轮，外侧壁设有齿条，可由一级齿轮的啮合带动二级滑动框滑动；三级滑动框的外侧壁设有齿条，端部安装活塞。

8.如权利要求7所述的多级自适应复合惯容减振装置，其特征在于，一级滑动框和三级滑动框的数量均是固定的1个；当二级滑动框的数量为n时，活塞位移行程可达到一级滑动框行程的n+2倍，n为整数。

9.一种如权利要求1-8中任一项所述的多级自适应复合惯容减振装置的工作方法，其特征在于，包括：

当结构发生振动时，质量体内部碰撞球由于惯性在伸缩箱体内部沿水平面发生任意方向的初始运动；在X方向，碰撞球推动伸缩板滑动，伸缩板间距增大，碰撞间隙增大；在Y方向，碰撞球推动伸缩箱体侧壁运动，伸缩箱体协同伸缩板展开，碰撞间隙增大；

当质量体运动范围达到传动板位置时，质量体侧壁推动传动板运动，传动板的运动带动齿条传动，从而带动相应齿轮转动，进而带动相应级别的滑动框滑动，最终带动活塞运动；

活塞运动时推动耗能箱内磁流变液体流动，形成液压惯容机制，传动板上安装的位移传感器监测传动板的移动情况，通过电磁控制线路调节励磁线圈所产生的磁场强度，实时改变磁流变液的阻尼大小，调节耗能箱的耗能水平与耗能需求相适应；

当振动结束后，在导轨及调谐弹簧的作用下质量体回归原位，在联动弹簧的作用下伸缩板的排列恢复初始位置，在复位弹簧的作用下传动板回归原位，磁流变液恢复到流动状态，整个减振装置呈现原始状态。

10.一种结构，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的多级自适应复合惯容减振装置。