阅读说明：本技术 一种电磁式主动吸振器 (electromagnetic type initiative bump leveller ) 是由 唐安特 刘文帅 上官文斌 苏比哈什·如凯迦 外日·啊海迈德 于 2019-09-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电磁式主动吸振器,包括：上壳体；下壳体,与所述上壳体扣合连接,内部共同形成一密闭容纳腔；橡胶弹簧组件,位于所述密闭容纳腔内,其上端与所述上壳体内顶壁固定连接；永磁性运动部件,位于橡胶弹簧组件下方且内设有环形绕组容纳腔,所述永磁性运动部件上端与所述橡胶弹簧组件的径向边缘固定连接,受力时可沿密闭容纳腔轴向移动一定距离；电磁线圈绕组,上端与所述橡胶弹簧组件固定连接,下端间隙配合地插入设置在所述永磁性运动部件的环形绕组容纳槽内。本发明结构紧凑、工作性能优异、安装方便,能在宽频率范围内对目标对象进行减振。(the invention discloses an electromagnetic type active vibration absorber, which comprises: an upper housing; the lower shell is buckled and connected with the upper shell, and a closed accommodating cavity is formed in the lower shell; the rubber spring assembly is positioned in the closed accommodating cavity, and the upper end of the rubber spring assembly is fixedly connected with the inner top wall of the upper shell; the permanent magnetic moving part is positioned below the rubber spring assembly and is internally provided with an annular winding accommodating cavity, the upper end of the permanent magnetic moving part is fixedly connected with the radial edge of the rubber spring assembly, and the permanent magnetic moving part can axially move for a certain distance along the closed accommodating cavity when stressed; and the upper end of the electromagnetic coil winding is fixedly connected with the rubber spring assembly, and the lower end of the electromagnetic coil winding is inserted into an annular winding accommodating groove of the permanent magnetic moving part in a clearance fit manner. The vibration reduction device has the advantages of compact structure, excellent working performance and convenience in installation, and can reduce vibration of a target object in a wide frequency range.)

一种电磁式主动吸振器

技术领域

本发明属于吸振器技术领域，更具体地，涉及一种电磁式主动吸振器。

背景技术

机械振动不仅会导致机器的性能和可靠性下降，而且会对人体造成损害，同时也会产生噪声。对于汽车行业，人们对于乘坐舒适性和行驶安全性的要求也越来越高。降低汽车行驶过程的振动噪声一直是人们追求的目标，而采用动力吸振器能降低汽车的振动。

动力吸振器包括被动吸振器、半主动吸振器和主动吸振器。被动吸振器不需要外加能量，能够很好地抑制减振对象特定频率的振动；半主动吸振器基于被动吸振器的原理，通过修改自身的结构参数，使吸振器的吸振频率能够在一定的范围内调节，但对于激励频率变化范围较宽的振动问题，半主动吸振器的吸振效果不好；主动吸振器采用外部供能，驱动吸振器产生与激振力同频率同振幅但相位相反的作用力，以抵消激振力对减振对象的作用，但目前现有的的主动吸振器存在体积大、安装不便，仅能在一定频率范围内对目标对象进行减振的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明旨在提供一种结构紧凑、工作性能优异、安装方便且能在宽频率范围内对目标对象进行减振的电磁式主动吸振器。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现：

一种电磁式主动吸振器，，包括：

上壳体；

下壳体，与所述上壳体扣合连接，内部共同形成一密闭容纳腔；

橡胶弹簧组件，位于所述密闭容纳腔内，其上端与所述上壳体内顶壁固定连接；

永磁性运动部件，位于橡胶弹簧组件下方且内设有环形绕组容纳腔，所述永磁性运动部件上端与所述橡胶弹簧组件的径向边缘固定连接，受力时可沿密闭容纳腔轴向移动一定距离；

电磁线圈绕组，上端与所述橡胶弹簧组件固定连接，下端间隙配合地***设置在所述永磁性运动部件的环形绕组容纳槽内。

进一步地，所述橡胶弹簧组件包括：

橡胶弹簧内骨架，上端设置有螺纹孔，下端居中设置有电磁线圈绕组连接部；

橡胶弹簧，固定设置在所述橡胶弹簧内骨架径向外周壁上；

橡胶弹簧外骨架，固定设置在所述橡胶弹簧的径向外边缘上。

进一步地，所述橡胶弹簧内骨架与橡胶弹簧之间、所述橡胶弹簧与橡胶弹簧外骨架之间通过硫化连接。

进一步地，所述永磁性运动部件包括：

外铁心，所述外铁心呈底部密封的圆筒状结构，其开口处边缘与所述橡胶弹簧外骨架固定连接；

永磁体，呈柱状居中固定在所述外铁心的内腔底部；

内铁心，固定设置在所述永磁体顶端。

进一步地，所述外铁心外周壁上贯穿设置有第一线圈引出口，所述外铁心上端的边缘设置有与所述橡胶弹簧外骨架铆接固定的铆接环，内腔底部居中设置有用于固定安装所述永磁体的永磁体定位槽。

进一步地，所述外铁心外周壁上还贯穿设置有与所述第一线圈引出口对称的平衡磁场口。

进一步地，所述电磁线圈绕组包括：

铝支架，上端居中地凸出设置有与所述电磁线圈绕组连接部相连接的橡胶弹簧组件连接部，下端居中设置与所述环形绕组容纳槽间隙配合的环形绕线架，所述环形绕线架的外周壁上沿周向设置有环形绕线槽；

线圈，缠绕设置在所述环形绕线架的绕线槽上。

进一步地，所述永磁性运动部件的底部连接设置有导向杆，所述下壳体的底部贯穿设置有滑动轴承定位孔，所述滑动轴承定位孔内设置有与所述导向杆滑动配合的滑动轴承。

进一步地，所述上壳体的开口处沿周向设置有若干第二螺栓孔，所述下壳体的开口处沿周向设置有若干与所述第二螺栓孔相对应的第三螺栓孔，所述第二螺栓孔和第三螺栓孔内设置螺栓将所述上壳体和下壳体连为一体。

进一步地，所述上壳体的顶部贯穿设置有第一螺栓孔，所述第一螺栓孔内设置螺钉与所述橡胶弹簧组件固定连接；所述下壳体的圆周壁上贯穿设置有第二线圈引出口，底部沿周向均匀设置有若干支撑腿，各所述支撑腿上均贯穿设置有第四螺栓孔。

相比现有技术，本发明所提出的一种电磁式主动吸振器，具有以下优点：

本发明的输出力随着电流变化的线性度好，响应迅速可靠；结构紧凑且能够提供足够大的作用力，满足复杂的振动控制需求；可在宽频范围内对减振对象进行振动控制；不会发生径向的振动，性能稳定可靠；密封性能好，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明实施例装配结构的立体结构示意图；

图2为本发明实施例装配结构的剖视图；

图3为本发明中橡胶弹簧组件的立体结构示意图；

图4为本发明中橡胶弹簧组件的剖视图；

图5为本发明中运动部件的立体结构示意图；

图6为本发明中上壳体的立体结构示意图；

图7为本发明中外铁心的立体结构示意图；

图8为本发明中外铁心的仰视示意图；

图9为本发明中下壳体的结构示意图；

附图标注说明：

1-上壳体，11-第一螺栓孔，12-第二螺栓孔，2-橡胶弹簧组件，21-橡胶弹簧内骨架，22-橡胶弹簧，23-橡胶弹簧外骨架，3-铝支架，4-线圈，5-永磁性运动部件，51-内铁心，52-永磁体，53-外铁心，531-第一线圈引出口，532-永磁体定位槽，533-铆接环，534-平衡磁场口，535-第一螺纹孔，6-导向杆，7-下壳体，71-第三螺栓孔，72-第四螺栓孔，73-滑动轴承定位孔，74-第二线圈引出口，8-滑动轴承。

具体实施方式

下面将通过具体实例并结合附图对本发明进行进一步的描述。

如图1和图2所示，一种电磁式主动吸振器，，包括：

上壳体1，由不锈钢制成；

下壳体7，由不锈钢制成，与所述上壳体1扣合连接，内部共同形成一密闭容纳腔，使所述主动吸振器内部的磁场是封闭的。

橡胶弹簧组件2，位于所述密闭容纳腔内，其上端与所述上壳体1内顶壁固定连接；

永磁性运动部件，位于橡胶弹簧组件2下方且内设有环形绕组容纳腔，所述永磁性运动部件上端与所述橡胶弹簧组件2的径向边缘固定连接，受力时可沿密闭容纳腔轴向移动一定距离；

电磁线圈绕组，上端与所述橡胶弹簧组件2固定连接，下端间隙配合地***设置在所述永磁性运动部件的环形绕组容纳槽内。

如图3和图4所示，所述橡胶弹簧组件2包括：

橡胶弹簧内骨架21，上端设置有三个螺纹孔，通过三个M4的螺栓与上壳体1相连，下端居中设置有电磁线圈绕组连接部；

橡胶弹簧22，固定设置在所述橡胶弹簧内骨架21径向外周壁上；

橡胶弹簧外骨架23，固定设置在所述橡胶弹簧22的径向外边缘上，与所述永磁性运动部件5上端相铆接。

其中，所述橡胶弹簧内骨架21与橡胶弹簧22之间、所述橡胶弹簧22与橡胶弹簧外骨架23之间通过硫化连接。，所述橡胶弹簧组件2具有一定的轴向刚度，用于支撑所述永磁性运动部件5和使所述永磁性运动部件5具有一定的轴向运动行程。

如图5、图7所示所述永磁性运动部件5包括：

外铁心53，所述外铁心53呈底部密封的圆筒状结构，其开口处边缘与所述橡胶弹簧外骨架23固定连接；

永磁体52，呈柱状居中固定在所述外铁心53的内腔底部；

内铁心51，固定设置在所述永磁体52顶端。

如图8所示，所述外铁心53外周壁上贯穿设置有第一线圈引出口531，用于引出线圈，所述外铁心53上端的边缘设置有与所述橡胶弹簧外骨架23铆接固定的铆接环533，内腔底部居中设置有用于固定安装所述永磁体52的永磁体定位槽532。

具体地，所述内铁心51和外铁心53均由导磁性能良好的材料制成，内铁心51设有一个凸台，永磁体52设有一个凹槽，所述内铁心51的凸台通过过盈配合与所述永磁体52的凹槽配合，将所述内铁心51固定在永磁体52上，所述永磁体52通过过盈配合与永磁体定位槽532配合，将永磁体52固定在外铁心53上，所述橡胶弹簧外骨架23翻边铆接在铆接环533上。

另外，所述外铁心53外周壁上还贯穿设置有与所述第一线圈引出口531对称的平衡磁场口534，所述平衡磁场口534的尺寸与所述第一线圈引出口531完全相同，确保外铁心53所受的径向磁场力平衡。

如图2所示，所述电磁线圈绕组包括：

铝支架3，上端居中地凸出设置有与所述电磁线圈绕组连接部相连接的橡胶弹簧组件连接部，下端居中设置与所述环形绕组容纳槽间隙配合的环形绕线架，所述环形绕线架的外周壁上沿周向设置有环形绕线槽；

线圈4，缠绕设置在所述环形绕线架的绕线槽上，所述线圈4伸出的引线与电子控制单元相连。

其中，所述线圈4是漆包铜线，均匀地缠绕在所述铝支架3上，所述铝支架3通过螺纹固定在橡胶弹簧内骨架21上，所述线圈4和铝支架3位于永磁性运动部件5的内部，所述线圈4的引线分别经过运动部件5和下壳体7的线圈引出口连接到外部，引线与电子控制单元相连，在吸振器工作过程中，所述铝支架3和线圈4固定不动，同时与永磁性运动部件5间隙配合不接触。

如图2所示，所述外铁心53的底部设置有第二螺纹孔535和导向杆6，所述导向杆6的上端通过外螺纹与所述第二螺纹孔535相连接，所述导向杆6的下端是光滑表面，所述下壳体7的底部贯穿设置有滑动轴承定位孔，所述滑动轴承定位孔内过盈配合地设置有与所述导向杆6的光滑表面滑动配合的滑动轴承8。吸振器在工作时所述导向杆6与滑动轴承8发生滑动摩擦，所述导向杆6对永磁性运动部件5起导向定位作用，防止永磁性运动部件5径向的振动。

如图6所示，所述上壳体1的开口处沿周向设置有四个第二螺栓孔12，所述下壳体7的开口处沿周向设置有四个与所述第二螺栓孔12相对应的第三螺栓孔71，所述第二螺栓孔12和第三螺栓孔71内设置M4螺栓将所述上壳体1固定在下壳体7上，使所述主动吸振器内部的磁场是封闭的。

如图9所示，所述上壳体1的顶部贯穿设置有三个第一螺栓孔11，三个M4的螺栓穿过所述第一螺栓孔11将所述橡胶弹簧组件2固定连接在所述上壳体1的内顶壁上；所述下壳体7的圆周壁上贯穿设置有第二线圈引出口74，用于将线圈引到外面，底部沿周向均匀设置有三个支撑腿，各所述支撑腿上均贯穿设置有第四螺栓孔72，用于将所述下壳体7通过螺栓固定在减振对象上。

上述实施例的电磁式主动吸振器的组装步骤包括：

先将永磁性运动部件5组装好，即将内铁心51安装在永磁体52上，将永磁体52固定在外铁心53上；

然后将线圈4缠绕在铝支架3上，将铝支架3通过螺纹固定在橡胶弹簧内骨架21上，完成了固定部分的组装后，将橡胶弹簧外骨架23铆接在外铁心53上，不发生相对位移，同时保证线圈4的引出线从第一线圈引出口531引出，此时部件的质量由橡胶弹性组件2来支撑；

然后将所述滑动轴承8固定在下壳体7上，将所述导向杆6与外铁心53相连，将橡胶弹簧内骨架21通过螺栓与上壳体1相连；

最后将上壳体1与下壳体7组装在一起，同时保证所述导向杆6穿过滑动轴承8内，保证所述线圈4的引出线从第二线圈引出口74中引出。

上述实施例的电磁式主动吸振器的工作原理：

控制单元通过加速度传感器采集减振对象的振动加速度信号，通过控制计算后，给线圈4通入正弦电流，改变了吸振器内部的磁场分布和吸振器内部的电磁力大小。因为铝支架3和线圈4是固定不动的，所以永磁性运动部件5及橡胶弹簧外骨架23在电磁力的作用下会产生运动并使橡胶弹簧22变形。在工作工程中，所述导向杆6对永磁性运动部件5的运动起导向作用。通过向线圈4输入不同振幅和频率的正弦电流，就可以调节主动吸振器所产生的力，实现对减振对象振动的主动控制。

本发明的电磁式主动吸振器通过调节施加在线圈上的正弦变化的交流电，改变吸振器周围的磁场分布，对吸振器输出力的幅值、频率和相位进行精确控制，从而实现主动吸振。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参考前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。