本發(fā)明屬于振動(dòng)噪聲控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及主動(dòng)吸振器。

背景技術(shù)：

振動(dòng)是生產(chǎn)和生活中一種常見現(xiàn)象。隨著運(yùn)行速度不斷提高，機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)問題越來越受到人們的關(guān)注。振動(dòng)不僅容易引起結(jié)構(gòu)的疲勞損傷，影響設(shè)備壽命，還會(huì)降低儀器儀表的測(cè)量精度，導(dǎo)致電器部件和自控系統(tǒng)工作失靈，同時(shí)振動(dòng)還不可避免地產(chǎn)生噪聲，影響操作人員的正常工作甚至危害健康。且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一些固有頻率很低、頻域很寬的振動(dòng)。對(duì)這類振動(dòng)，被動(dòng)減振是無能為力的。為了解決這些問題，設(shè)計(jì)師們構(gòu)思了多種方案，一種利用外部能源產(chǎn)生控制力，以抑制系統(tǒng)振動(dòng)的控制方法——主動(dòng)控制得到了迅速的發(fā)展，并開始在眾多領(lǐng)域中應(yīng)用。

主動(dòng)吸振技術(shù)利用外供能源，通過調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)來改變吸振器的慣性元件或彈性元件的特性,或直接驅(qū)動(dòng)吸振器的振動(dòng)體按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng),用它產(chǎn)生的吸振力抵消受控對(duì)象的振動(dòng)，也可認(rèn)為是把受控對(duì)象的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)移到了吸振器上，達(dá)到控制振動(dòng)的目的。由于主動(dòng)吸振常用結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的振動(dòng)信號(hào)作為反饋信號(hào)，這樣就能較靈活地適應(yīng)外界的激勵(lì)和系統(tǒng)的不確定性，還具有重量輕，對(duì)振動(dòng)環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)性的優(yōu)點(diǎn)，并具有抑制低頻振動(dòng)和寬帶隨機(jī)振動(dòng)的能力，是一種理想的減振技術(shù)。

主動(dòng)式動(dòng)力吸振器可以根據(jù)主振系振動(dòng)狀態(tài)，自動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)力吸振器的結(jié)構(gòu)參數(shù)或動(dòng)力吸振器的振動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)寬頻帶吸振，從而大大拓寬了動(dòng)力吸振器的使用范圍，提高了減振效果。由于電源比氣源和油源簡單易行，因而電動(dòng)式和電磁式吸振器在主動(dòng)控制中得到廣泛應(yīng)用。電磁式執(zhí)行機(jī)構(gòu)的原理是產(chǎn)生電磁力(電磁鐵原理)，而電動(dòng)式執(zhí)行機(jī)構(gòu)利用的是洛侖茲力(電動(dòng)機(jī)的原理)。電磁式執(zhí)行器與電動(dòng)式執(zhí)行器相比，可以在較小的執(zhí)行器體積和磁場(chǎng)下，產(chǎn)生更大的力，但受工作時(shí)氣隙變化，易引起非線性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種體積和質(zhì)量大大減小、工程適用性良好的磁阻式電磁主動(dòng)吸振器,且能夠解決傳統(tǒng)電磁式執(zhí)行器中的非線性問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種磁阻式電磁主動(dòng)吸振器，它包括：由吸振器下安裝板，吸振器罩子和吸振器上安裝板組成的殼體，以及位于殼體內(nèi)部的動(dòng)子組件和定子組件；

動(dòng)子組件包括：兩塊在端面中心凹槽處嵌有永磁體的動(dòng)子硅鋼片；兩塊動(dòng)子硅鋼片相互平行放置在吸振器下安裝板上，且與吸振器下安裝板垂直，其嵌有永磁體的一端相對(duì)，每塊動(dòng)子硅鋼片的兩側(cè)分別通過動(dòng)子固定螺桿與動(dòng)子硅鋼片左側(cè)固定板、動(dòng)子硅鋼片右側(cè)固定板連接，動(dòng)子硅鋼片左側(cè)固定板、動(dòng)子硅鋼片右側(cè)固定板的外側(cè)設(shè)有動(dòng)子配重；

定子組件包括：纏繞有線圈的定子硅鋼片；定子硅鋼片位于兩個(gè)動(dòng)子硅鋼片之間，使線圈與動(dòng)子硅鋼片上的永磁體相對(duì)，且定子硅鋼片與兩個(gè)動(dòng)子硅鋼片保持相同的設(shè)定間距；定子硅鋼片的兩側(cè)通過定子固定螺桿固定連接定子硅鋼片固定板，每側(cè)的定子硅鋼片固定板與固定在吸振器下安裝板上的定子固定桿固定連接；

4個(gè)微型滾動(dòng)導(dǎo)軌副分為兩對(duì)分別安裝在兩根定子固定桿上，動(dòng)子組件的動(dòng)子硅鋼片左側(cè)固定板、動(dòng)子硅鋼片右側(cè)固定板分別與兩對(duì)微型滾動(dòng)導(dǎo)軌副相配合；

吸振器上安裝板與定子固定桿固定連接；

在吸振器下安裝板，吸振器上安裝板以及動(dòng)子組件上設(shè)有一一相對(duì)彈簧座，每組彈簧座之間套結(jié)有彈簧；吸振器下安裝板與動(dòng)子組件之間以及吸振器上安裝板與動(dòng)子組件之間均通過彈簧連接。

有益效果：(1)本發(fā)明的新型磁阻式電磁吸振器采用磁阻最小原理，單位電流產(chǎn)生的主動(dòng)驅(qū)動(dòng)力較大，且同時(shí)輸出同向的洛侖茲力，大大較小了執(zhí)行器的體積和質(zhì)量，工程應(yīng)用性很強(qiáng)；且由于動(dòng)子組件和定子組件的距離在動(dòng)子組件運(yùn)動(dòng)過程中保持不變，解決了非線性問題；

(2)本發(fā)明的主動(dòng)吸振器具有良好的抗搖擺和抗沖擊性能，工程應(yīng)用性很強(qiáng)；

(3)本發(fā)明的新型磁阻式電磁吸振器不僅可與各種型號(hào)的被動(dòng)減振器組合安裝使用，還能隨意布置在被控對(duì)象或基座上，且安裝方式簡單可靠，靈活多變，拆裝方便，通用程度高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明外觀示意圖；

圖2為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明內(nèi)部的俯視圖；

圖4為圖3的A-A向視圖；

圖5為圖3的B-B向視圖；

圖6為本發(fā)明中定子組件的主視圖；

圖7為圖6的左視圖；

圖8為圖6的俯視圖；

圖9為本發(fā)明中動(dòng)子組件的主視圖；

圖10為圖9的俯視圖；

圖11為圖10的A-A向視圖；

圖12、圖13、圖14、圖15為本發(fā)明工作原理圖。

具體實(shí)施方式

參見附圖，一種磁阻式電磁主動(dòng)吸振器，它包括：由吸振器下安裝板1，吸振器罩子2和吸振器上安裝板3組成的殼體，以及位于殼體內(nèi)部的動(dòng)子組件和定子組件；

動(dòng)子組件包括：兩塊在端面中心凹槽處嵌有永磁體11的動(dòng)子硅鋼片12；兩塊動(dòng)子硅鋼片12相互平行放置在吸振器下安裝板1上，且與吸振器下安裝板1垂直，其嵌有永磁體11的一端相對(duì)，每塊動(dòng)子硅鋼片12的兩側(cè)分別通過動(dòng)子固定螺桿10與動(dòng)子硅鋼片左側(cè)固定板6、動(dòng)子硅鋼片右側(cè)固定板7連接，動(dòng)子硅鋼片左側(cè)固定板6、動(dòng)子硅鋼片右側(cè)固定板7的外側(cè)設(shè)有動(dòng)子配重4；

定子組件包括：纏繞有線圈16的定子硅鋼片13；定子硅鋼片13位于兩個(gè)動(dòng)子硅鋼片12之間，使線圈16與動(dòng)子硅鋼片12上的永磁體11相對(duì)，且定子硅鋼片13與兩個(gè)動(dòng)子硅鋼片12保持相同的設(shè)定間距；定子硅鋼片13的兩側(cè)通過定子固定螺桿14固定連接定子硅鋼片固定板8，每側(cè)的定子硅鋼片固定板8與固定在吸振器下安裝板1上的定子固定桿5固定連接；

4個(gè)微型滾動(dòng)導(dǎo)軌副18分為兩對(duì)分別安裝在兩根定子固定桿5上，動(dòng)子組件的動(dòng)子硅鋼片左側(cè)固定板6、動(dòng)子硅鋼片右側(cè)固定板7分別與兩對(duì)微型滾動(dòng)導(dǎo)軌副18相配合；

吸振器上安裝板3與定子固定桿5固定連接；

在吸振器下安裝板1，吸振器上安裝板3以及動(dòng)子組件上設(shè)有一一相對(duì)16個(gè)彈簧座15，每組彈簧座15之間套結(jié)有彈簧17；吸振器下安裝板1與動(dòng)子組件之間以及吸振器上安裝板3與動(dòng)子組件之間均通過彈簧17連接，吸振器上安裝板3、吸振器下安裝板1之間設(shè)有立柱19。

本發(fā)明中動(dòng)子組件的主動(dòng)驅(qū)動(dòng)力包括兩部分，電磁力和洛侖茲力，其工作原理如附圖12～圖15所示：永磁體11和定子磁軛(纏繞有線圈16的定子硅鋼片13)在垂直方向產(chǎn)生S←N→S的磁場(chǎng)，當(dāng)線圈16通入圖12、圖13所示電流時(shí)，鐵芯(兩個(gè)動(dòng)子硅鋼片12)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與磁軛磁場(chǎng)相互作用，動(dòng)子組件沿微型滾動(dòng)導(dǎo)軌副18向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)線圈16通入圖14、圖15所示電流時(shí)，鐵芯產(chǎn)生的磁場(chǎng)與磁軛磁場(chǎng)相互作用，動(dòng)子組件沿微型滾動(dòng)導(dǎo)軌副18向下運(yùn)動(dòng)。動(dòng)子組件和定子組件的距離r在動(dòng)子組件運(yùn)動(dòng)過程中保持不變，解決了非線性問題，且距離r越小，輸出的電磁力越大；同時(shí)定子組件和動(dòng)子組件之間的相對(duì)面積不變，永磁體11產(chǎn)生的磁場(chǎng)Q₁可看作常量，為線圈16所產(chǎn)生的磁場(chǎng)Q₂為電流的函數(shù)，可寫作為Q₂＝Φ_m2sinωt，此時(shí)的吸力F_m＝Q₁Q₂/r²＝Φ_m1Φ_m2sinωt/r²中僅包含電流的頻率，即使電流中有多個(gè)頻率，也不會(huì)產(chǎn)生諧頻、和頻、差頻等成分。除了電磁力，線圈16還受到和電磁力方向相同的洛侖茲力，該洛侖茲力為線性力。