CN103711834B - 自适应电磁感应式电流变扭振减振器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应电磁感应式电流变扭振减振器，其结构是：壳体装有减磨衬套，减磨衬套上设有安装缺口用以嵌入磁铁内芯圆盘，壳体与磁铁内芯圆盘之间的间隙注有减振液体，壳体的表面缠有联通的磁感应线圈。减磨衬套与磁铁内芯圆盘底端相接触摩擦位置表面以及内壳体下端，设有若干导电片。各导电片串接后通过导线接至控制器，磁感应线圈的电流输出端联接至A/D转换器。A/D转换器将电流从交流变为直流后供给控制器以提供控制电流。减磨衬套以及磁铁内芯圆盘均为环形。本装置的阻尼特性可根据曲轴扭振幅度大小自动进行调节，通过振动幅值改变磁感应以及电流的变化，来改变电流变液的阻尼力，使曲轴能够在各个转速下达到良好的减振效果。

Description

自适应电磁感应式电流变扭振减振器

技术领域

本发明发动机减振技术，具体涉及一种以自适应电磁感应方式的电流变扭振减振装置。

背景技术

众所周知，发动机在工作运行中会不可避免地产生扭转振动,这种振动使得机器设备效率降低,甚至造成曲轴或传动轴的疲劳破坏,尤其是在高速、高压的发动机中情况更为严重。有时因长期振动所造成的轴系扭振烈度虽未达到曲轴断裂的程度,但曲轴的扭转变形将会导致主轴瓦剥落烧损，正时齿轮或其它传动附件破坏。此外，曲轴的扭转变形还会使发动机噪声增大。因此，消减扭转振动是发动机设计制造中急待解决的问题。

传统的硅油扭振减振器结构，主要是根据曲轴固有频率对削减曲轴共振时的振幅而进行设计的，其减振器的阻尼特性是不可调的，而当发动机在共振频率以外的其他频率下运行时，固定阻尼特性的减振器则达不到最佳的减振效果。因此，为了能使曲轴在其他频率下也能达到更好的减振效果，该技术已成为减振技术改进的突破点。同时曲轴扭振所产生的能量通过惯性圆盘外面的硅油将热量散出，其振动能量也得不到有效的回收和利用。如果能够在达到减振效果的基础上，同时又将该能量进行回收，则必将成为本行业之所求。

发明内容

本发明的目的是，提供一种以自适应电磁感应方式对发动机曲轴振动能量进行回收的电流变扭振减振装置。

为实现本发明的目的而采取的技术方案是：壳体装有减磨衬套，减磨衬套上设有安装缺口，缺口上嵌入磁铁内芯圆盘，在壳体与磁铁内芯圆盘之间的环缝间隙中注有减振液体。壳体的表面缠有联通的磁感应线圈，在减磨衬套与磁铁内芯圆盘底端相接触摩擦位置表面以及壳体下端，设有若干导电片。各导电片串接后通过导线接至控制器，磁感应线圈的电流输出端联接至A/D转换器。A/D转换器将电流从交流变为直流后供给控制器。

自适应电磁感应式电流变扭振减振器，利用振动体电磁感应产生交变电流的特性,在内芯圆盘内部设置磁铁，内芯圆盘外面(壳体)设置感应线圈，磁铁和感应线圈产生相对位移就会在感应线圈中产生感应电动势。将该电动势引出并经过交直流的转换后，通过感应电流控制电流变液来改变其内芯圆盘的阻尼特性。因为电流变液的流变特性可受外加电场的控制，从而能够通过实现调节感应电流来控制电流变液的阻尼系数，从而控制曲轴的扭振及振动幅度。相对于普通的硅油减振器，能使曲轴在除共振频率外的其他频率下也能实现良好的减振效果,同时,曲轴振动越剧烈,振动阻尼特性越强,对轴系振动抑制作用也越强。

本发明的特点及有益效果是，对于传统的硅油扭振减振器，其阻尼特性是不可调的，其阻尼系数只是作为消减共振振幅的最佳阻尼系数。而本发明装置其阻尼特性是根据曲轴扭振幅度大小自动进行调节的，通过振动幅值改变磁感应大小，磁感应大小决定了电流的大小，电流的大小又决定了电流变液阻尼力的大小。从而使曲轴能够在各个转速下达到良好的减振效果。

附图说明

所示附图是本发明的原理与结构示意图。附图显示的是减振器半圆结构，图中底端的点化线即是该减振器的中心线。

具体实施方式

以下结合附图并通过实施例对本发明的原理与结构作进一步的说明。

自适应电磁感应式电流变扭振减振器包括：壳体、减磨衬套、磁感应线圈、减振液体、磁铁内芯圆盘、导电片以及A/D转换器等，其结构是：壳体1装有减磨衬套2，减磨衬套上设有安装缺口，缺口上嵌入磁铁内芯圆盘5，在壳体与磁铁内芯圆盘之间的环缝间隙中注有减振液体4，壳体的表面缠有联通的磁感应线圈。在减磨衬套与磁铁内芯圆盘底端相接触摩擦位置表面以及内壳体下端，设有若干导电片6。各导电片串接后通过导线接至控制器7，磁感应线圈的电流输出端联接至A/D转换器8。A/D转换器将电流从交流变为直流后供给控制器以提供控制电流。减磨衬套以及磁铁内芯圆盘均为环形。导电片采用铜片进行焊接；减振液体采用电流变液。A/D转换器是实现交直流电转换的装置。

该减振器由封闭的环形壳体和环形的磁铁内芯圆盘两个基本元件组成，磁铁内芯圆盘在壳体内可以围绕着光滑耐磨的衬套自由转动。使用时,将减振器外壳体与曲轴端部紧密联接,让其随曲轴一起产生扭转振动。在振动的过程中,由于磁铁内芯圆盘有惯性,它的运动就始终比壳体运动的周期性滞后一个节拍,因此圆盘与壳体之间便存在着相对运动。在内壳体表面，缠绕有磁感应线圈，当圆盘运动时，磁力线切割磁感应线圈，使线圈产生交变电流。通过A/D整流电路转变为直流电源，通过电刷传导回磁性圆盘表面所设的电极，负极设在减振器外壳。

减振器圆盘与外壳相对运动越剧烈，所产生的交变电流也就越大，从而作用于内部电流变液的电流也就越大，电流变液起到的阻尼作用也就相应变大，从而起到了有效的抑制作用。这种抑制作用通过减振器本身的振动和磁感应起作用，无须外界调整，就可进行自适应调节，达到减振目的。

Claims (2)

1.自适应电磁感应式电流变扭振减振器，包括：壳体、减磨衬套、磁感应线圈、减振液体、磁铁内芯圆盘、导电片、A/D转换器，其特征是：壳体(1)装有减磨衬套(2)，减磨衬套上设有安装缺口，缺口上嵌入磁铁内芯圆盘(5)，在壳体与磁铁内芯圆盘之间的环缝间隙中注有电流变减振液体(4)，壳体的表面缠有联通的磁感应线圈(3)，在减磨衬套与磁铁内芯圆盘底端相接触摩擦位置表面以及壳体下端，设有若干导电片(6)，各导电片串接后通过导线接至控制器(7)，磁感应线圈的电流输出端联接至A/D转换器(8)，A/D转换器将交流电转换为直流后供给控制器。

2.按照权利要求1所述的自适应电磁感应式电流变扭振减振器，其特征是：所述导电片是铜片。