一種質量可調的動力吸振器的製造方法

2023-09-22 08:50:30

一種質量可調的動力吸振器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種質量可調的動力吸振器，包括橡膠管和內部帶有空腔的基座，基座中安裝有質量塊，所述的質量塊內部由滑動配合的第一活塞分隔為第一腔體和第二腔體，基座內部的空腔由一個滑動配合的活塞組分隔成第三腔體和第四腔體，第一腔體和第二腔體上設置有排氣裝置，第三腔體和第四腔體中裝有密度不同的液體；第一腔體的頂部與第三腔體貫連，第二腔體與的頂部與第四腔體貫連，質量塊底部彈性連接在基座上；所述的活塞組通過旋杆控制其運動，旋杆連接至設置於基座外部的電機。本實用新型適用於工具機加工等領域，作為吸振裝置。具有結構簡單、成本低廉等特點。
【專利說明】一種質量可調的動力吸振器

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於機械減振領域，具體涉及一種質量可調的動力吸振器。

【背景技術】
[0002]隨著現代工業的發展及人民生活水平的提高，人們對減振和降噪的要求越來越高，促使振動控制技術進一步發展。動力吸振器是通過彈性元件把輔助質量連接到振動系統上的一種減振裝置，通過輔助質量的動力作用，使吸振器彈性元件在主系統上的作用力可以抵消部分或大部分作用在主系統上的外界激振力來削弱主系統振動。
[0003]動力吸振器屬於單自由度吸振系統，僅能消除單一頻率的振動激勵，振動頻率與橡膠、彈簧剛度及質量塊質量有關，對於變頻率的振動激勵效果不大，而大部分頻率可調的吸振器結構複雜，成本較高。


【發明內容】

[0004]針對上述現有技術中存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在於，提供一種質量可調的動力吸振器，該動力吸振器通過改變質量塊中活塞兩側兩種不同液體的體積，由於密度相差較大，從而改變質量塊的質量，進而改變吸振頻率，實現吸振頻率可調，具有結構簡單、成本低廉等特點。
[0005]為了實現上述任務，本實用新型採用以下技術解決方案予以實現:
[0006]一種質量可調的動力吸振器，包括內部帶有空腔的基座，基座中安裝有質量塊，所述的質量塊內部由滑動配合的第一活塞分隔為第一腔體和第二腔體，基座內部的空腔由一個滑動配合的活塞組分隔成第三腔體和第四腔體，第一腔體和第二腔體上設置有排氣裝置，第三腔體和第四腔體中裝有密度不同的液體；第一腔體的頂部與第三腔體貫連，第二腔體與的頂部與第四腔體貫連，質量塊底部彈性連接在基座上；所述的活塞組通過旋杆控制其運動，旋杆連接至設置於基座外部的電機。
[0007]進一步地，所述的活塞組包括平行設置的、通過連杆連接的第二活塞和第三活塞，兩個活塞之間設置有與外界相通的通氣口，所述的旋杆垂直連接在第二活塞上。
[0008]進一步地，所述的基座的縱向截面為凹字形，質量塊設置在基座的下凹的部分中，其底部通過彈簧連接在基座上；所述的活塞組設置在基座內的底部位置，旋杆平行於基座底面設置。
[0009]進一步地，旋杆伸出基座的一端通過聯軸器與固定在基座側壁上的電機連接。
[0010]進一步地，所述的排氣裝置包括開設在第一腔體和第二腔體頂部的通孔，通孔中安裝有單向閥，通孔頂端設置有排氣螺栓。
[0011]進一步地，所述的第一腔體與第三腔體、第二腔體與第四腔體之間通過橡膠管連接。
[0012]進一步地，所述的第三腔體中的液體為水，第四腔體中的液體為水銀。
[0013]本實用新型與現有技術相比具有以下技術特點:
[0014]1.裝置的質量塊中設置了活塞結構，能動態地改變質量塊的體積，並設置了不同密度的液體與質量塊相通，這樣在不同密度的液體以不同體積存在於質量塊中時，能對質量塊的重量在大範圍內調整，從而使本裝置的吸振頻率範圍更加寬泛；
[0015]2.本裝置採用凹形結構，將質量塊設置在基座中，使整體接結構的集成性好，便於安裝，適應性強；
[0016]3.本實用新型適用於多種需要減振的工程領域，如機械工具機加工領域，作為吸振裝置，結構簡單、成本低廉、安裝方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本裝置的整體結構示意圖；
[0018]圖2為圖1中電機部分的俯視圖；
[0019]圖中的標記分別表示:I一基座，2—第四腔體，3—排氣螺栓，4一通孔，5—橡膠管，6一第二腔體，7一第一活塞,8—質量塊，9一彈簧，10一第二活塞，11 一旋杆，12一聯軸器，13 —電機，14一螺檢，15一第二活塞，16—單向閥，17—活塞組，18一連杆；
[0020]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明。

【具體實施方式】
[0021]遵從上述技術方案，如圖1所示，一種質量可調的動力吸振器，包括內部帶有空腔的基座1，基座I中安裝有質量塊8，所述的質量塊8內部由滑動配合的第一活塞7分隔為第一腔體和第二腔體，基座I內部的空腔由一個滑動配合的活塞組17分隔成第三腔體6和第四腔體2，第一腔體和第二腔體上設置有排氣裝置，第三腔體6和第四腔體2中裝有密度不同的液體；第一腔體的頂部與第三腔體6貫連，第二腔體與的頂部與第四腔體2貫連，質量塊8底部彈性連接在基座I上；所述的活塞組17通過旋杆11控制其運動，旋杆11連接至設置於基座I外部的電機13。
[0022]質量塊8中通過第一活塞7分隔成兩個空間大小可調整的、相對獨立的第一腔體和第二腔體，兩個腔體的大小通過第一活塞7的位置調節；第一活塞7外部包裹有橡膠層，其大小與質量塊8內壁相適應，與質量塊8內壁之間為過盈滑動配合，使第一活塞7與內壁之間不能通過液體。
[0023]第三腔體6與第四腔體2通過一個與基座I內壁過盈配合的活塞組17分隔，第三腔體6、第四腔體2的大小通過活塞組17的位置來調節。活塞組17上的活塞與基座I內壁接觸的部分也設置有橡膠層。活塞組17通過旋杆11控制其運動，當旋杆11旋轉時，活塞組17向第三腔體6或第四腔體2的方向運動，以改變兩個腔體的體積。
[0024]本裝置的工作過程是，當外界激勵發生變化需要調節吸振頻率時，打開第一腔體上的排氣裝置，降低第一腔體中的壓力，然後電機13帶動旋杆11運作，旋杆11旋轉時帶動活塞組17向第四腔體2的方向運動，此時第三腔體6的體積增大，第四腔體2體積減小，則第四腔體2中的液體流入到質量塊8中的第二腔體中，從而推動質量塊8中的第一活塞7向第一腔體方向運動，改變第一活塞7兩側不同液體的體積；由於兩種液體密度不同，則達到了調整質量塊8整體質量的目的，進而改變了吸振頻率，實現吸振頻率的可調節。而活塞組17向第三腔體6方向運動時，應打開第二腔體上的排氣裝置。
[0025]作為進一步的特徵，所述的活塞組17包括平行設置的、通過連杆18連接的第二活塞10和第三活塞15，兩個活塞之間設置有與外界相通的通氣口，所述的旋杆11垂直連接在第二活塞10上。
[0026]第二活塞10設置在第三腔體6中，第三活塞15設置在第四腔體2中，兩個活塞是聯動的，旋杆11運動時帶動第二活塞10運動，則第三活塞15的運動方向與第二活塞10相同，這樣由於活塞組17的移動，就調整了第三腔體6和第四腔體2的大小。為了便於活塞組17與外界氣壓平衡而不影響活塞組17的移動，兩個活塞組17之間設置有通氣口。當活塞組17整體安裝在基座1中時，通氣口設置在基座1壁上；當活塞組17整體安裝在套筒(套筒兩端與第三腔體6、第四腔體2貫連)中時，通氣口開設在套筒壁上。旋杆11與第二活塞10為螺紋配合的方式。
[0027]作為一種優選，基座1的縱向截面為凹字形，質量塊8設置在基座1的下凹部分中，其底部通過彈簧9連接在基座1上；所述的活塞組17設置在基座1內的底部位置，旋杆11平行於基座1底面設置。
[0028]如圖所示，基座1由頂面至底面方向的縱向截面為凹字形，這種結構使質量塊8相對處於基座1中，減小了吸振器的整體體積，同時也便於內部液體的流動。
[0029]旋杆11伸出基座1的一端通過聯軸器12與固定在基座1側壁上的電機13連接:
[0030]由於電機13需要驅動部分設置在基座1內部的旋杆11轉動，以驅動活塞組17的運動，而旋杆11設置方向與電機13輸出軸方向相同時，需要設置聯軸器12以連接兩個軸；電機13通過螺栓14固結在基座1側壁上。
[0031]作為一種較佳的結構，所述的排氣裝置包括開設在第一腔體和第二腔體頂部的通孔4，通孔4中安裝有單向閥16，通孔4頂端設置有排氣螺栓3。
[0032]在需要吸振器工作時，如打開第一腔體上的排氣螺栓3，使第一腔體中的氣體能通過單向閥16向外部排除，此時活塞組17向第四腔體2的方向運動，打開第二腔體上的排氣螺栓3，活塞組17應向第三腔體6方向運動。
[0033]進一步地，所述的第一腔體與第三腔體6、第二腔體與第四腔體2之間通過橡膠管5連接。
[0034]由於質量塊8底部與基座1為彈性連接，如彈簧9連接的方式，因此其部分承重需要通過頂部連接部位來承擔，並且不能為剛性連接，以使質量塊8能與彈簧9的配合；因此質量塊8與基座1之間的連接杆應採用具有一定彈性的橡膠管5。
[0035]當質量塊8的質量改變時，相當於調整了整個吸振器的吸振頻率，為了使吸振頻率能有一個較為寬泛的範圍，應選取密度差大的液體裝入到基座1中，以實現質量塊8的質量最大程度的可調整。本方案中，第三腔體6中的液體為水，第四腔體2中的液體為水銀，(水:lg/cm3，水銀:13.6g/cm3)，兩者密度差值大，使質量塊8的質量能得到較大的調整。如質量塊8的工作環境溫度在0°之下，應選取凝固點更低的液體來替換水，以使質量塊8能正常工作。
[0036]綜上，當機械裝置在不同工況下使用時，通過本實用新型的裝置實現減振，能夠有效改善機械機構的抖動現象。
【權利要求】
1.一種質量可調的動力吸振器，包括內部帶有空腔的基座(1)，基座(I)中安裝有質量塊(8)，其特徵在於，所述的質量塊(8)內部由滑動配合的第一活塞(7)分隔為第一腔體和第二腔體，基座(I)內部的空腔由一個滑動配合的活塞組(17)分隔成第三腔體(6)和第四腔體(2)，第一腔體和第二腔體上設置有排氣裝置，第三腔體(6)和第四腔體(2)中裝有密度不同的液體；第一腔體的頂部與第三腔體(6)貫連，第二腔體與的頂部與第四腔體(2)貫連，質量塊(8)底部彈性連接在基座(I)上；所述的活塞組(17)通過旋杆(11)控制其運動，旋杆(11)連接至設置於基座⑴外部的電機(13)。
2.如權利要求1所述的質量可調的動力吸振器，其特徵在於，所述的活塞組(17)包括平行設置的、通過連杆(18)連接的第二活塞(10)和第三活塞(15)，兩個活塞之間設置有與外界相通的通氣口，所述的旋杆(11)垂直連接在第二活塞(10)上。
3.如權利要求1所述的質量可調的動力吸振器，其特徵在於，所述的基座(I)的縱向截面為凹字形，質量塊(8)設置在基座(I)的下凹的部分中，其底部通過彈簧(9)連接在基座(I)上；所述的活塞組(17)設置在基座(I)內的底部位置，旋杆(11)平行於基座(I)底面設置。
4.如權利要求1所述的質量可調的動力吸振器，其特徵在於，旋杆(11)伸出基座(I)的一端通過聯軸器(12)與固定在基座(I)側壁上的電機(13)連接。
5.如權利要求1所述的質量可調的動力吸振器，其特徵在於，所述的排氣裝置包括開設在第一腔體和第二腔體頂部的通孔(4)，通孔(4)中安裝有單向閥(16)，通孔(4)頂端設置有排氣螺栓(3)。
6.如權利要求1所述的質量可調的動力吸振器，其特徵在於，所述的第一腔體與第三腔體(6)、第二腔體與第四腔體(2)之間通過橡膠管(5)連接。
7.如權利要求1所述的質量可調的動力吸振器，其特徵在於，所述的第三腔體(6)中的液體為水，第四腔體(2)中的液體為水銀。
【文檔編號】F16F15/00GK204164258SQ201420564595
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】高強, 張好好, 高樂, 吳世傑, 朱尚功, 張偉, 韓寧 申請人:長安大學