[发明专利]刚度与阻尼可调式减振镗杆及控制方法

权利要求书

1.刚度与阻尼可调式减振镗杆，其特征在于，包括镗杆(6)、刀头连接件(2)、悬臂梁(3)、质量块(4)、铁块(5)、电磁铁(7)、伸缩杆(8)、滑块(9)、丝杆(10)、步进电机(11)和质量块锁定单元(12)，

镗杆(6)设置有前端开口空腔，该空腔的前端开口处设置有刀头连接件(2)，悬臂梁(3)的固定端设置于刀头连接件(2)内壁中心点，质量块(4)为具有中心通孔的圆柱形，质量块(4)左端套设在悬臂梁(3)的悬空端，并可沿悬臂梁(3)轴向移动，质量块(4)右端面设置铁块(5)，

电磁铁(7)与铁块(5)同轴相对设置，且二者之间存在轴向间隙，电磁铁(7)通电后与铁块(5)之间产生吸力，进而实现阻尼减振，通过控制电磁铁(7)两端电压值来调节阻尼大小；

所述质量块锁定单元(12)为压电伸缩结构，质量块锁定单元(12)包括周向均布的四组单元，每个单元包括安装座、压电晶体和弧形压头，安装座固定在质量块(4)的左端面上，压电晶体固定于安装座上，压电晶体的端部设置有弧形压头，压电晶体通电或断电引起伸缩变化，进而带动弧形压头顶压或离开悬臂梁(3)，实现抱紧或松开悬臂梁(3)操作；

镗杆(6)尾端内部设置有尾端空腔，尾端空腔和前端开口空腔之间的镗杆设有连通孔，伸缩杆(8)插入该连通孔且两端从孔中伸出，伸缩杆(8)的首端与电磁铁(7)螺纹连接，伸缩杆(8)的尾端与滑块(9)的首端连接，滑块(9)的尾端套设在丝杆(10)上，步进电机(11)设置在镗杆(6)的尾端，步进电机(11)通过丝杆(10)驱动滑块(9)在尾端空腔内左右移动。

2.根据权利要求1所述刚度与阻尼可调式减振镗杆，其特征在于，伸缩杆(8)具有轴向走线腔、两端具有进线通孔，尾端空腔的侧壁具有出线孔；

电磁铁(7)的电线和质量块锁定单元(12)的电线通过伸缩杆(8)首端的进线通孔、轴向走线腔、尾端的进线通孔进入尾端空腔，再从尾端空腔的出线孔引至镗杆外部。

3.根据权利要求1所述刚度与阻尼可调式减振镗杆，其特征在于，电磁铁(7)与铁块(5)的轴向间隙选取为1mm。

4.一种镗杆刚度调节控制方法，该方法基于权利要求1或2任一权利要求所述刚度与阻尼可调式减振镗杆实现，其特征在于，该方法为：

S1、质量块锁定单元(12)松开悬臂梁(3)，电磁铁(7)断电；

S2、步进电机(11)工作，推动滑块(9)向左移，通过伸缩杆(8)带动电磁铁(7)向左移；

S3、在电磁铁(7)与铁块(5)相碰顶压后进一步向左移，直至质量块(4)移至不能再移动为止；

S4、电磁铁(7)通电，吸附铁块(5)带动质量块(4)向右移动，直至预定位置，所述预定位置为与预定刚度匹配的位置；

S5、步进电机(11)停止工作，令质量块锁定单元(12)抱紧悬臂梁(3)，实现位置锁定；

S6、步进电机(11)重启工作，电磁铁(7)继续向右移动，直至与铁块(5)之间的距离为预定轴向工作间隙为止。