一种磁阻尼吸振装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种磁阻尼吸振装置，包括磁阻尼吸振器、罩设在磁阻尼吸振器外侧的吸振器保护壳以及用于将磁阻尼吸振器及吸振器保护壳连接在被减振设备上的连接支座。所述磁阻尼吸振器包括吸振器轴以及安装在吸振器轴上的动子组件和板簧组件。所述吸振器保护壳包括保护罩和可拆卸安装在保护罩一端开口处的盖板；所述盖板的中间部位开设有安装口，安装口中装有支撑螺母，支撑螺母与安装口间隙配合；所述吸振器轴的一端与支撑螺母相连，另一端安装在连接支座上；所述吸振器保护壳的上下两端内侧分别设有一减振垫。该装置用以解决斯特林制冷机等具有振动源的装置的振动技术难题，同时满足机载和星载领域的环境适应性要求。机载和星载领域的环境适应性要求。机载和星载领域的环境适应性要求。

A magnetic damping vibration absorption device

【技术实现步骤摘要】
一种磁阻尼吸振装置


[0001]本专利技术涉及振动力学
，具体涉及一种磁阻尼吸振装置。

技术介绍

[0002]斯特林制冷机等具有振动源的装置在航空航天、国防领域、低温超导、医疗等领域应用广泛，这些设备多采用直线运行方式以满足效率、体积重量的要求。但直线往复运动过程会带来轴向振动较大的问题，轴向的振动问题会使得设备产生振动、系统共振而导致噪声放大。在机载、星载光学镜头及红外领域，这会产生成像不稳、成像模糊等问题，在医疗、航天冰箱等领域，噪声箱体共振产生的机械噪声不满足医学要求。振动问题是斯特林制冷机等具有振动源等装置应用和发展的最大瓶颈，将会导致其无法满足对于振动敏感的

[0003]为了保证斯特林制冷机等具有振动源等装置在军、民及航天等相关领域应用的产品性能，一般通过被动减振和主动减振两种方式对振动进行抑制。被动减振采用纯动力吸振器和磁阻尼吸振器等方式。通过对比分析，主动减振需要消耗额外的驱动资源，且需要增加振动传感器、分析电路和驱动控制电路等，系统和算法复杂且成熟度不高，应用相对较少。传统动力吸振器采用弹簧振子的简谐振动的反共振原理进行减振，该吸振器结构简单应用广泛，但是减振频率单一，吸振效率低，不满足对于振动敏感的应用领域。磁阻尼吸振器是在被动减振器基础上布置永磁组件和磁极，利用被动减振器的机械运动形成磁阻尼，进一步抵消振动力，可以对高阶产生抑制作用，在仅增加磁极和永磁组件不消耗其他额外的资源情况下，提高吸振器的吸振能力和吸振效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种磁阻尼吸振装置，该装置用以解决斯特林制冷机等具有振动源的装置的振动技术难题，同时满足机载和星载领域的环境适应性要求。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0006]一种磁阻尼吸振装置，包括磁阻尼吸振器、罩设在磁阻尼吸振器外侧的吸振器保护壳以及用于将磁阻尼吸振器及吸振器保护壳连接在被减振设备上的连接支座。
[0007]所述磁阻尼吸振器包括吸振器轴以及安装在吸振器轴上的动子组件和板簧组件。
[0008]所述吸振器保护壳包括保护罩和可拆卸安装在保护罩一端开口处的盖板；所述盖板的中间部位开设有安装口，安装口中装有支撑螺母，支撑螺母与安装口间隙配合；所述吸振器轴的一端与支撑螺母相连，另一端安装在连接支座上；所述吸振器保护壳的上下两端内侧分别设有一减振垫。
[0009]进一步的，所述动子组件包括磁极组件、上法兰和下法兰；所述磁极组件包括磁极和永磁体，永磁体为瓦片形状，在磁极内部呈环状布置并通过胶粘贴在磁极的内表面上；所述上、下法兰通过磁极内孔定位并安装到磁极组件两端与磁极形成封闭腔体整体包裹永磁体。所述磁阻尼吸振器在被动减振器基础上布置永磁组件及磁极，永磁组件是永磁体均匀
粘接到永磁体内侧，当动子组件(磁极、永磁体及法兰)与板簧产生相对运动时，在吸振器轴上产生了电涡流，电涡流产生了反电动势阻碍永磁体的相对运动，进一步抵消振动力和抑制高阶振动。
[0010]所述磁阻尼吸振器通过连接支座安装到被减振设备上，采用动磁整体直线结构形式，利用动子及板簧形成的弹簧振子抵消基频振动。所述磁阻尼吸振器在被动减振器基础上布置永磁组件及磁极，永磁组件是永磁体均匀粘接到永磁体内侧，当动子组件(磁极、永磁体及法兰)与板簧产生相对运动时，在吸振器轴上产生了电涡流，电涡流产生了反电动势阻碍永磁体的相对运动，进一步抵消振动力和抑制高阶振动。
[0011]进一步的，所述支撑螺母与吸振器轴螺纹连接，支撑螺母外圆柱面上开设有环槽，环槽内安装有O型圈。通过使支撑螺母与安装口间隙配合，并在支撑螺母与安装口之间设置O型圈，能够在力学环境条件时通过O型圈进行缓冲，同时正常运行时防止限位螺母与外壳撞击产生噪声。
[0012]进一步的，所述板簧组件的数量为两个，分别设置在动子组件的两端，所述动子组件的两端分别通过一板簧组件支撑，动子组件通过法兰内孔与板簧组件外圆进行定位；所述吸振器轴上设有与板簧组件内孔对应的板簧定位凸台，板簧组件外侧通过螺母压紧固定，板簧外圈上通过螺钉从上端贯穿到下端并通过螺母锁紧固定；所述板簧组件包括若干平行设置的板簧、设置在相邻板簧外周之间的大调整垫片以及设置在相邻板簧内周之间的小调整垫片，相邻板之间用大调整垫片及小调整垫片隔开避免板簧撞击。
[0013]所述动子组件质量、板簧组件刚度及运行频率均可调。动子组件质量(m)与板簧刚度(k)满足关系式其中，f为制冷机的运行频率。动子组件质量(m)与制冷机重量M满足关系式m＝μM，通常μ的取值略大于0.1。
[0014]进一步的，所述吸振器轴的下端套设有一定位螺母，所述连接支座包括连接支座主体和套设在连接支座主体外侧的保护罩底座；所述连接支座主体的中间部位开设有定位螺母安装孔。吸振器轴通过定位螺母外圆与定位螺母安装孔定位保证同轴。吸振器组件再通过连接支座主体端部上设置的凸台与制冷机内孔进行定位，保证同轴。所述定位螺母与吸振器轴配加工，将定位螺母安装到吸振器轴上并将轴两端顶起加工定位螺母外圆，保证定位螺母外圆与吸振器轴同轴。
[0015]进一步的，所述减振垫的数量为2个，分别安装在盖板和保护罩底座；所述减振垫为橡胶材质。两个减振垫分别布置在磁阻尼吸振器两端，与磁阻尼吸振器保持足够的空间，保证磁阻尼吸振器正常运行时不会与减振垫产生撞击，减振垫的外圆略大于磁阻尼吸振器的本体尺寸，通过减振垫缓冲作用，避免磁阻尼吸振器在轴向过载情况下导致板簧断裂从而失效。
[0016]和现有技术相比，本专利技术的优点为：
[0017](1)相比与传统的被动减振器和主动减振器，本专利技术所述一种磁阻尼吸振装置，首先，结构简单、紧凑、成本低，不需要额外的资源(功耗、体积和重量)，可同时对基频及高阶振动产生抑制作用，以较小的体积重量实现更优的减振效果。其次，可通过调整板簧刚度与磁极的重量实现固有频率可调，实现与斯特林制冷机运行频率匹配。最后，在经历运输、地面力学试验、飞行及发射上行阶段的力学载荷下对磁阻尼吸振器进行保护，提升吸振器的环境适应性，可满足机载、星载使用要求。
[0018](2)本专利技术将动子组件及板簧形成的弹簧振子抵消基频振动。动子组件(磁极、永磁体及法兰)与板簧产生相对运动时，在板簧内圈和吸振器轴上产生了电涡流，电涡流产生了反电动势阻碍永磁体的相对运动，进一步抵消振动力和抑制高阶振动，用以解决斯特林制冷机振动问题。
[0019](3)本专利技术提供了一种力学过载的保护方法，可以在满足减振性能的同时，在经历运输、地面力学试验、飞行及发射上行阶段的力学载荷下对磁阻尼吸振器进行保护，提升吸振器的环境适应性，可满足机载、星载使用要求，这些都是当前主动减振器无法具备的。具体地说，本专利技术在磁阻尼吸振器外围布置了保护罩，在吸振器两端分别布置一减振垫，通过保护罩和减振垫的限位支撑和保护，可以通过减振垫缓冲作用避免吸振器在轴向过载情况下导致板簧断裂从而失效，在径向通过保护罩支撑避免吸振器径向弯曲。通过在吸振器轴尾部增加支撑螺母，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁阻尼吸振装置，其特征在于：包括磁阻尼吸振器、罩设在磁阻尼吸振器外侧的吸振器保护壳以及用于将磁阻尼吸振器及吸振器保护壳连接在被减振设备上的连接支座；所述磁阻尼吸振器包括吸振器轴以及安装在吸振器轴上的动子组件和板簧组件；所述吸振器保护壳包括保护罩和可拆卸安装在保护罩一端开口处的盖板；所述盖板的中间部位开设有安装口，安装口中装有支撑螺母，支撑螺母与安装口间隙配合；所述吸振器轴的一端与支撑螺母相连，另一端安装在连接支座上；所述吸振器保护壳的上下两端内侧分别设有一减振垫。2.根据权利要求1所述一种磁阻尼吸振装置，其特征在于：所述动子组件包括磁极组件、上法兰和下法兰；所述磁极组件包括磁极和永磁体，永磁体为瓦片形状，在磁极内部呈环状布置并通过胶粘贴在磁极的内表面上；所述上、下法兰通过磁极内孔定位并安装到磁极组件两端。3.根据权利要求1所述一种磁阻尼吸振装置，其特征在于：所述支撑螺母与吸振器轴螺纹连接，支撑螺母外圆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张银，罗高乔，倪竹青，王波，刘婷，吴维薇，姚晓蕾，张驰，管士骏，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十六研究所，
类型：发明
国别省市：