一种磁流变半主动共振转换隔振系统技术方案

本发明专利技术属于振动控制技术领域，具体涉及一种磁流变半主动共振转换隔振系统

【技术实现步骤摘要】
一种磁流变半主动共振转换隔振系统


[0001]本专利技术属于振动控制
，具体涉及一种磁流变半主动共振转换隔振系统
。

技术介绍

[0002]共振转换器自
Goodwin
提出以来，在控制舰船推进轴系的纵向振动方面得到了国内外学者的广泛研究，且该装置已经应用在实船中，通过实测表明能够有效减小由轴系纵向振动所引起的线谱振动
。
[0003]现有共振转换器存在的主要问题和不足包括：现有共振转换器结构和参数固定，无法根据实际工况实时调节等效质量
、
等效阻尼和等效刚度等力学参数，存在滤波频带较窄
、
无法消减多线谱峰值
、
低频控制效果不理想和载荷适应能力不足等问题
。
[0004]针对共振转换器动力学参数可调节性的技术需求，
CN 112594282A
公开了一种可调式共振转换器容腔结构，利用液压装置实现工作容腔的容积调节，其实质是实现共振转换器的等效刚度调节
。
受布置空间
、
重量和能耗限制，刚度的调节范围通常有限，难以满足实际需求
。
[0005]磁流变液是一种磁致可控智能材料，具有很宽的动态范围
、
较高的响应速度和较低的功耗
。
为此，本专利技术利用磁流变液材料动力粘度和体积模量在磁场作用下的可控特性，提出一种基于磁流变液介质的半主动共振转换器，实现宽频带
、
多线谱振动自适应控制
。<br/>该技术方案不仅可以用于舰船推进轴系的纵向振动控制，也适用于精密仪器
、
电动车驱动电机悬置和船舶动力机械悬置等领域的隔振
。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的上述问题和不足，本专利技术提供了一种磁流变半主动共振转换隔振系统，通过反馈控制对导管和刚性容腔内磁流变液的脉动压力进行调控，保证共振转换隔振系统工作于调谐状态，以最大限度地发挥设计所达到的隔振效果
。
[0007]为达到上述目的本专利技术采用了以下技术方案：
[0008]一种磁流变半主动共振转换隔振系统，其内部充满磁流变液，包括液压缸
、
活塞
、
导管
、
刚性容腔
、
第一可调磁场发生装置
、
导线和反馈控制系统，所述反馈控制系统包括控制器和电流驱动器；
[0009]所述活塞位于液压缸中并通过活塞杆与被隔振对象连接，在所述被隔振对象上设置有振动传感器，所述振动传感器依次与控制器
、
电流驱动器连接，所述液压缸通过导管与刚性容腔连接，所述第一可调磁场发生装置设置在刚性容腔内，所述电流驱动器的第一输出端通过导线与第一可调磁场发生装置连接
。
[0010]进一步，所述系统还包括第二可调磁场发生装置，所述第二可调磁场发生装置设置在导管外，所述电流驱动器的第二输出端通过导线与第二可调磁场发生装置连接
。
[0011]再进一步，所述第一可调磁场发生装置和第二可调磁场发生装置可相互独立存在，也可同时存在
。
[0012]再进一步，所述第一可调磁场发生装置由电磁线圈和铁芯组成，所述第二可调磁场发生装置主要为电磁线圈
。
[0013]进一步，所述刚性容腔由高导磁材料制成，其形状为定向流通多通道蜿蜒回路
。
[0014]进一步，所述导管由高导磁材料制成，所述导管
、
第一可调磁场发生装置和第二可调磁场发生装置可设置为多个
。
[0015]进一步，所述第一可调磁场发生装置和第二可调磁场发生装置以实际情况分散控制电流，或者按照冲突协调机制施加相同的电流
。
[0016]进一步，根据由振动传感器测得的隔振系统振动状态信号，按照设计的控制策略对电流驱动器发送控制信号，然后经由电流驱动器控制第一可调磁场发生装置和第二可调磁场发生装置调节刚性容腔和导管内的磁场，改变磁流变液的动力粘度和体积模量等力学性能，实现共振转换器的等效阻尼和等效刚度的自适应连续调节，使得液压缸内的压力最小化，进而达到隔振系统振动传递控制的目的
。
所述反馈控制系统利用半主动振动控制技术，选择连续控制或离散控制
。
[0017]与现有技术相比本专利技术具有以下优点：
[0018]本专利技术将磁流变液作为共振转换器的流体介质，区别于传统的液压油介质的共振转换器，利用磁场作用下磁流变液动力粘度和体积模量的可控特性，结合振动半主动控制技术，实现等效阻尼和等效刚度的同时调节，具有结构简单
、
适应性强
、
可靠性高和能耗低等优点，既可以用于被隔振对象向基础的振动传递自适应控制，也可以用于基础向被隔振对象的振动传递自适应控制，适用于舰船推进轴系
、
精密仪器
、
电动车驱动电机悬置和船舶动力机械悬置等领域的宽频带
、
多线谱
、
变载荷等复杂工况的振动隔离
。
附图说明
[0019]图1为磁流变半主动共振转换隔振系统
。
[0020]其中，1‑
导线，2‑
磁流变液，3‑
刚性容腔，4‑
第一可调磁场发生装置，5‑
活塞，6‑
液压缸，7‑
活塞杆，8‑
导管，9‑
振动传感器，
10
‑
控制器，
11
‑
电流驱动器，
12
‑
第二可调磁场发生装置
。
具体实施方式
[0021]为了进一步阐述本专利技术的技术方案，下面通过实施例对本专利技术进行进一步说明
。
[0022]如图1所示，一种磁流变半主动共振转换隔振系统，其内部充满磁流变液2，包括液压缸
6、
活塞
5、
导管
8、
刚性容腔
3、
第一可调磁场发生装置
4、
第二可调磁场发生装置
12、
导线1和反馈控制系统，反馈控制系统包括控制器
10
和电流驱动器
11
；
[0023]所述活塞5位于液压缸6中并通过活塞杆7与被隔振对象连接，在被隔振对象上设置有振动传感器9，振动传感器9依次与控制器
10、
电流驱动器
11
连接，液压缸6通过导管8与刚性容腔3连接，第一可调磁场发生装置4设置在刚性容腔3内，电流驱动器
11
的第一输出端通过导线1与第一可调磁场发生装置4连接
。
第二可调磁场发生装置
12
设置在导管8外，所述电流驱动器
11
的第二输出端通过导线1与第二可调磁场发生装置
12
连接
。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种磁流变半主动共振转换隔振系统，其特征在于，所述系统内充满磁流变液，包括液压缸
、
活塞
、
导管
、
刚性容腔
、
第一可调磁场发生装置
、
导线和反馈控制系统，所述反馈控制系统包括控制器和电流驱动器；所述活塞位于液压缸中并通过活塞杆与被隔振对象连接，在所述被隔振对象上设置有振动传感器，所述振动传感器依次与控制器
、
电流驱动器连接，所述液压缸通过导管与刚性容腔连接，所述第一可调磁场发生装置设置在刚性容腔内，所述电流驱动器的第一输出端通过导线与第一可调磁场发生装置连接
。2.
根据权利要求1所述的一种磁流变半主动共振转换隔振系统，其特征在于，所述系统还包括第二可调磁场发生装置，所述第二可调磁场发生装置设置在导管外，所述电流驱动器的第二输出端通过导线与第二可调磁场发生装置连接
。3.
根据权利要求2所述的一种磁流变半主动共振转换隔振系统，其特征在于，所述第一可调磁场发生装置和第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小龙，黄晋英，王喜红，吕海峰，郭彦青，刘波，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：