大功率船用发动机变阻尼减振机构及其方法技术

本发明专利技术涉及柴油机领域，公开了大功率船用发动机变阻尼减振机构及其方法，其技术方案要点是包括与曲轴自由端固定连接的壳体，壳体包括上盖以及与上盖固定连接的下盖，将电磁线圈设置在电磁腔内，控制与磁流变液有效工作区域之间的距离，来控制磁场强度，并且设置阻磁环，阻磁环的材料为钢，不导磁，使得磁流线圈产生的磁场会避开阻磁环进入阻尼腔内，扩大磁场的半径，使得磁流变液能受到磁场的影响，有效控制磁流变液的阻力大小，外环靠近阻磁环，更加接近电磁线圈产生的磁场，使得该位置处的磁流变液的粘度改变更加敏感，增加惯性块在该处与磁流变液的接触面积，通过开设第一凹槽来增加接触面积。接触面积。接触面积。

【技术实现步骤摘要】
大功率船用发动机变阻尼减振机构及其方法


[0001]本专利技术涉及柴油机领域，更具体的说是涉及大功率船用发动机变阻尼减振机构及其方法。

技术介绍

[0002]在船用柴油机中，其均配备大功率的发动机，大功率的发动机中通过曲轴来传递动力，因曲轴包括飞轮端和自由端，两者之间会产生扭振，为了减少扭振，在曲轴的自由端设置硅油减振器；
[0003]但硅油减振器的减振范围小，其对减振效果具有局限性，硅油减振器不能针对船用发动机的所有转速工况有效减振，只能针对预先设计的制定转速频率下振动进行控制，对其它转速下的扭振减振效果不佳。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供大功率船用发动机变阻尼减振机构及其方法，用于扩大对曲轴的减振范围，并且更有效的减振。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：大功率船用发动机变阻尼减振机构，包括与曲轴自由端固定连接的壳体，所述壳体包括上盖以及与所述上盖固定连接的下盖，所述上盖与所述下盖之间形成有容纳腔，所述容纳腔内固定连接有环状的阻磁环，以分隔所述容纳腔，形成电磁腔以及阻尼腔，所述电磁腔内设置有环状的电磁线圈，所述阻尼腔内悬浮有环状的惯性块，并充满磁流变液，所述壳体外侧设置有控制器，所述控制器与所述电磁线圈电性连接。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述惯性块包括一体成型的外环与内环，所述外环的宽度大于所述内环的宽度，所述外环朝向所述阻磁环的一侧开设有至少一第一凹槽，所述第一凹槽沿所述外环的中心轴线周向环状设置。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述外环相对的两侧均开设有第二凹槽，所述第二凹槽沿所述外环的中心轴线周向环状设置。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述阻尼腔底壁固定连接有环状的耐磨垫。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述上盖与所述下盖外侧面均开设有第一环槽和第二环槽，所述第一环槽的深度小于所述第二环槽的深度，所述第一环槽的内径大于所述第二环槽的外径，两个所述第二环槽位于所述内环相对的两侧。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述第一凹槽和所述第二凹槽的横截面均呈矩形状，并且所述第二凹槽的横截面面积与所述第一凹槽的横截面面积比的范围为0.5至0.8，并且所述第二凹槽的深度与所述第一凹槽的深度比的范围为0.7至0.8。
[0011]大功率船用发动机变阻尼减振方法，包括上述的大功率用发电机变阻尼减振机构、设置于曲轴自由端的编码器以及设置于曲轴飞轮端的转速传感器；
[0012]编码器用于实时采集曲轴自由端的瞬时角速度，转速传感器用于采集曲轴飞轮端
的平均角速度；
[0013]检测步骤：控制器实时接收瞬时角速度和平均角速度，并通过差值获得扭振角速度；
[0014]调节步骤：控制器根据扭振角速度大小变化，通过自适应滑模控制调节电磁线圈的电流大小。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述调节步骤包括判断单元，所述判断单元用于判断增加电磁线圈的电流或减少电磁线圈的电流下，扭振角速度的大小变化方向；
[0016]在增加电磁线圈的电流下，若当前扭振角速度大于前一扭振角速度，则减小电磁线圈的电流，若当前扭振角速度小于前一扭振角速度，则继续增加电磁线圈的电流；
[0017]在减小电磁线圈的电流下，若当前扭振角速度大于前一扭振角速度，则增加电磁线圈的电流，若当前扭振角速度小于前一扭振角速度，则减小电磁线圈的电流；
[0018]并且预设控制电流I，控制电磁线圈电流小于控制电流I。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，所述电磁线圈分为若干弧形段，在所述判断单元内预设通电电流；
[0020]在增加电磁线圈的电流时，若存在未通电的所述弧形段情况下，增加已通电的所述弧形段的电流至所述通电电流，并对未通电的弧形段进行通电；
[0021]若所有所述弧形段的电流均大于等于所述通电电流时，则同时增加电磁线圈的电流；
[0022]在减少电磁线圈的电流时，若所有所述弧形段的电流均大于所述通电电流时，则同时减小电磁线圈的电流；
[0023]若所有所述弧形段的电流均等于所述通电电流，或存在未通电的所述弧形段的情况下，则择一已通电的所述弧形段，对其电流进行减小，同时，控制其余已通电的弧形段电流不变。
[0024]作为本专利技术的进一步改进，所述弧形段进行间隔通电或断电。
[0025]本专利技术的有益效果：本专利技术中通过控制器控制电磁线圈来进行减振，扩大了减振范围，将电磁线圈设置在电磁腔内，即壳体内，控制与磁流变液有效工作区域之间的距离，来控制磁场强度，防止上盖与下盖对磁场的影响，并且设置阻磁环，阻磁环的材料为钢，不导磁，一方面，阻磁环防止阻尼腔内的磁流变液流入电磁腔内，形成密封，另一方面，阻磁环的设置，使得磁流线圈产生的磁场会避开阻磁环进入阻尼腔内，扩大磁场的半径，使得磁流变液能受到磁场的影响，有效控制磁流变液的阻力大小，外环靠近阻磁环，更加接近电磁线圈产生的磁场，使得该位置处的磁流变液的粘度改变更加敏感，增加惯性块在该处与磁流变液的接触面积，通过开设第一凹槽来增加接触面积，使得电磁线圈的电流改变后，磁流变液的反应更加迅速。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的立体结构示意图；
[0027]图2是本专利技术的剖视图；
[0028]图3是本专利技术图2中A处的放大示意图；
[0029]图4是本专利技术中惯性块的结构示意图。
[0030]附图标记：1、壳体；11、上盖；12、下盖；13、第一环槽；14、第二环槽；2、阻磁环；3、电磁线圈；4、惯性块；41、外环；411、第一凹槽；412、第二凹槽；42、内环；6、控制器；7、耐磨垫。
具体实施方式
[0031]下面结合附图和实施例，对本专利技术进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0032]参照图1至图4所示，本实施例的大功率船用发动机变阻尼减振机构，包括与曲轴自由端固定连接的壳体1，因曲轴的自由端相比于飞轮端，其瞬时角速度更大，将变阻尼减振机构设置在曲轴的自由端，减振效果更好，飞轮端检测的为平均角速度，壳体1包括上盖11以及与上盖11固定连接的下盖12，上盖11与下盖12之间形成有容纳腔，容纳腔内固定连接有环状的阻磁环2，以分隔容纳腔，形成电磁腔以及阻尼腔，阻磁环2的材料为钢，不导磁，一方面，阻磁环2防止阻尼腔内的磁流变液流入电磁腔内，形成密封，另一方面，阻磁环2的设置，使得磁流线圈产生的磁场会绕开阻磁环2进入阻尼腔内，扩大磁场的半径，使得磁流变液能受到磁场的影响，有效控制磁流变液的阻力大小，电磁腔内设置有环状的电磁线圈3，控制与磁流变液有效工作区域之间的距离，来控制磁场强度，防止上盖11与下盖12对磁场的影响，若将电磁线圈本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大功率船用发动机变阻尼减振机构，其特征在于：包括与曲轴自由端固定连接的壳体(1)，所述壳体(1)包括上盖(11)以及与所述上盖(11)固定连接的下盖(12)，所述上盖(11)与所述下盖(12)之间形成有容纳腔，所述容纳腔内固定连接有环状的阻磁环(2)，以分隔所述容纳腔，形成电磁腔以及阻尼腔，所述电磁腔内设置有环状的电磁线圈(3)，所述阻尼腔内悬浮有环状的惯性块(4)，并充满磁流变液，所述壳体(1)外侧设置有控制器(6)，所述控制器(6)与所述电磁线圈(3)电性连接。2.根据权利要求1所述的大功率船用发动机变阻尼减振机构，其特征在于：所述惯性块(4)包括一体成型的外环(41)与内环(42)，所述外环(41)的宽度大于所述内环(42)的宽度，所述外环(41)朝向所述阻磁环(2)的一侧开设有至少一第一凹槽(411)，所述第一凹槽(411)沿所述外环(41)的中心轴线周向环状设置。3.根据权利要求2所述的大功率船用发动机变阻尼减振机构，其特征在于：所述外环(41)相对的两侧均开设有第二凹槽(412)，所述第二凹槽(412)沿所述外环(41)的中心轴线周向环状设置。4.根据权利要求1所述的大功率船用发动机变阻尼减振机构，其特征在于：所述阻尼腔底壁固定连接有环状的耐磨垫(7)。5.根据权利要求2所述的大功率船用发动机变阻尼减振机构，其特征在于：所述上盖(11)与所述下盖(12)外侧面均开设有第一环槽(13)和第二环槽(14)，所述第一环槽(13)的深度小于所述第二环槽(14)的深度，所述第一环槽(13)的内径大于所述第二环槽(14)的外径，两个所述第二环槽(14)位于所述内环(42)相对的两侧。6.根据权利要求3所述的大功率船用发动机变阻尼减振机构，其特征在于：所述第一凹槽(411)和所述第二凹槽(412)的横截面均呈矩形状，并且所述第二凹槽(412)的横截面面积与所述第一凹槽(411)的横截面面积比的范围为0.5至0.8，并且所述第二凹槽(412)的深度与所述第一凹槽(411)的深度比的范围为0.7至0.8。7.大...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴杰，尹济崇，黄志龙，王雷，
申请(专利权)人：宁波中策动力机电研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：