用于改善振动隔离的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供可调谐的振动隔离器，包括外壳、流体腔室以及至少一个调谐通道。活塞组件有弹性地布置在外壳内部。振动隔离器流体允许从流体腔室流经调谐通道。计量阀上、下驱动以改变调谐通道的有效直径，从而改变隔离频率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的来说涉及主动的振动控制。更具体地，本专利技术涉及一种在结构或本体中，隔离谐波或振荡移动或外力所影响的的机械振动的装置及方法。本专利技术也适用于例如直升机或其他旋翼式飞机的飞行器领域。
技术介绍
很多年来，人们一直致力于设计一种用于隔离振动本体防止将其自身振动传递给另外本体的装置。这种装置在多种
中使用，在这些
中，所述装置理想地将例如发动机的振荡或振动装置的振动从该结构的剩余部分中隔离。通常振动隔离和衰减装置(隔离器)能够使用多种机械系统元件(弹簧和块)的组合，以调节整个系统的频率响应特性，从而获取系统中有关结构的可接受的振动程度。这些隔离器获得广泛使用的一个领域为飞行器领域，其中通过利用振动隔离系统以使飞行器的机身或其他部分从例如谐波振动的机械振动中隔离，所述机械振动与推进系统有关，是由飞行器的发动机、变速器和推进器或旋翼引起的。振动隔离器与在先技术中被误认为是“隔离器”的阻尼装置是有区别的。简单的振动力的方程如下所述F = mii + dt + kx振动隔离器利用惯性力(》 幻抵消弹性力(kx)。另一方面，阻尼装置利用损耗效应从振动系统中移除能量。飞行器振动隔离系统的设计中的一个重要的工程目的是减小隔离装置的长度、重量和包括横截面在内的整体尺寸。这是关于飞行器的所有工程效果中的一个主要目的。直升机和例如倾转旋翼飞机的其他旋翼式飞机的设计和制造是尤其重要的，其需要盘旋以抵抗飞行器的静负载，因此与固定翼机相比而言其有效负载稍微受限制。振动隔离系统的设计中另一个重要的工程目的在于，消耗在飞行器的其他方面的设计或振动隔离系统中的工程资源的守恒。换句话说，振动隔离系统的执行中的增值改善是一个重要的工业目的，所述振动隔离系统不需要彻底的再设计或呈现在现行的振动隔离系统中的所有零部件的完全再设计。在振动隔离领域中，尤其是应用于飞行器和直升机的显著方案，在美国专利号为 U. S. Pat. No. 4，236，607，名称为“振动抑制系统”，于1980年12月2日共同授权给Halwes 等人的专利(Halwes' 607)中揭露。在这里并入Halwes ‘ 607以供参考。Halwes' 607揭露了振动隔离器，其中一种浓稠和低黏度的流体作为“调谐”块以平衡或抵消传输通过隔离器的振荡力。这种隔离器拥有这样的原理，即振荡块在移动中的加速度有180°的相位差。在Halwes' 607中，其认为结合有由活塞装置产生的液压优势的浓稠和低黏度的流体的惯性特征，能够控制有相位差的加速度而产生平衡力，以减弱或抵消振动。 Halwes' 607提供的隔离器比在先技术中的隔离器更加紧凑、可靠和有效率。Halwes ‘ 607 中涉及的原始的浓稠和低黏度的流体为有毒性和高腐蚀性的汞。自Halwes'的早期专利技术以来，本领域的很多努力都致力于替换作为流体的汞， 或改变单独的隔离器的动态响应以减弱不同振动模式。后者的例子可在美国专利号为 U. S. Pat. No. 5，439，082，名称为“液压惯性振动隔离器”，于1995年8月8日授权给McKeown 等人的专利(McKeown' 082)中找到。在这里并入McKeown' 082以供参考。影响Halwes类型的隔离器的执行和特征的一些因素，包括所使用的流体的浓度和黏度、隔离器的零部件的相对尺寸以及其他类似物。这种隔离器的设计的改善方案在美国专利号为U. S. Patent No. 6，009, 983，名称为“改善隔离的装置及方法”，于2000年1 月4日共同授权给Mamps等人的专利Gtamps' 983)中揭露。在Mamps ‘ 983中，在调谐通道的每一端处使用复合弧度式指板以提供隔离器的执行的显著改善。在这里并入 Stamps' 983以供参考。Halwes类型的隔离器的设计中的另一个改善方面致力于改变隔离器的频率的装置，以此增加隔离器运行中的效率。这种隔离器的设计的改善方案在美国专利号为 U. S. Patent No. 5，435，531，名称为“振动隔离系统”，于1995年7月25日共同授权给Smith 等人的专利(Smith' 531)中揭露。在Smith' 531中，轴向延伸的套筒设置在调谐通道的内壁上，用以改变调谐通道的长度，从而改变隔离频率。可调谐的Halwes类型的隔离器的设计中的另一种改善方案在美国专利号为U. S. Patent No. 5，704，596，名称为“振动隔离系统”，于1998年1月6日共同授权给Smith等人的专利(Smith' 596)中揭露。在Smith' 596 中，设置在调谐通道的内壁中的套筒，用以改变调谐通道自身的横截面面积，从而改变运行中的隔离频率。Smith' 531和Smith' 596都显著地尝试主动地调整隔离器的频率。在振动隔离领域，另一种为可调谐振动隔离器的方案在美国专利号为U. S. Pat. No. 6，695，106，名称为“改善振动隔离的装置及方法”，于2004年2月M日授权给Smith等人的专利中揭露，在这里并入以供参考。虽然前面的方案在振动隔离领域呈现出很大进步，但仍存在缺陷。 附图说明本申请的新颖性特征在随附的权利要求中阐述。然而，本申请本身，以及本申请优选的使用模式和另外的目的和优势，将通过参阅下述的详细说明连同随附的附图更加清晰地理解，其中图1为根据本申请的直升机的透视图；图2A为根据本申请的处于飞机模式的倾转旋翼飞机的俯视图；图2B为根据本申请的处于直升机模式的倾转旋翼飞机的透视图；图3为根据本申请的处于飞机模式的四组倾转旋翼飞机的透视图；图4A为在先技术的流体惯性振动消除器的横截面图；图4B为图4A的在先技术的流体惯性振动消除器的受力图；图4C为图4A的在先技术的流体惯性振动消除器的振幅随频率的变化曲线图；图5A为根据本申请的优选实施方式的可计量的流体惯性振动消除器的横截面图；图5B为图5A中的可计量的流体惯性振动消除器沿V-V线的横截面图；图6为本申请的可计量的流体惯性振动消除器的可选实施方式的横截面图；以及图7为根据本申请的可计量的流体惯性振动消除器的另一可选实施方式的横截面图。具体实施例方式参阅附图中的图1，显示了根据本专利技术的直升机11。直升机11具有机身13和主旋翼组件15，所述主旋翼组件15包括有主旋翼叶片17和主旋翼柄18。直升机11还具有尾旋翼组件19，所述尾旋翼组件19包括有尾旋翼叶片21和尾旋翼柄20。主旋翼叶片17 大体上绕主旋翼柄18的垂直轴16旋转。尾旋翼叶片21大体上围绕尾旋翼柄20的侧轴22 旋转。直升机11包括有根据本专利技术的振动隔离系统，所述振动隔离系统用于将直升机11 的机身13或其他部分从例如谐振的机械振动中隔离，所述机械振动与推进系统有关，是由直升机11的发动机、变速器以及旋翼引起的。本申请也能够在其他类型的旋翼机中使用。现参阅附图中的图2A和2B，显示了根据本专利技术的倾转旋翼飞机111。与传统的倾转旋翼飞机相同，翼件11 和11 承载有倾转旋翼组件113a和113b，倾转旋翼组件113a和11 分别布置在翼件11 和11 的端部 116a和116b。倾转旋翼组件113a和11 包括短舱120a和120b，其能够承载倾转旋翼飞机本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种振动隔离器，包括：外壳，具有流体腔室；流体，布置在流体腔室内部；活塞组件，有弹性地设置在外壳内部；由活塞组件限定的调谐通道；至少一个连接到活塞组件的托架，以用于将力传输到活塞组件；以及可调节的量油杆组件，构造成用于改变调谐通道的有效直径，所述量油杆组件包括至少部分地布置在调谐通道内部的球状物部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：M·R·史密斯，
申请(专利权)人：贝尔直升机泰克斯特龙公司，
类型：发明
国别省市：US