一種電流變液扭振減振器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的是一種電流變液扭振減振器。包括環(huán)形外殼、慣性圓盤，環(huán)形外殼開(kāi)有環(huán)形槽，慣性圓盤置于環(huán)形槽中，環(huán)形外殼的環(huán)形槽外設(shè)置端蓋，慣性圓盤與環(huán)形槽的一對(duì)相對(duì)的壁面上通過(guò)絕緣套嵌裝第一環(huán)形正負(fù)電極板，環(huán)形外殼與慣性圓盤的間隙中填充電流變液，第一環(huán)形正負(fù)電極板的導(dǎo)線引出后與控制柜相連接，在環(huán)形外殼和端蓋的端面安裝有散熱片。本發(fā)明的電流變液扭振減振器，能使發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在共振頻率及其他頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都能達(dá)到良好的減振效果。
【專利說(shuō)明】一種電流變液扭振減振器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種用于消減發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的減振器，尤其是一種電流變液扭振減振器。
【背景技術(shù)】
[0002]在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，曲軸的各曲拐上受到一定周期性變化的扭矩作用，使曲軸產(chǎn)生強(qiáng)迫扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。當(dāng)曲軸的強(qiáng)迫扭振頻率與自由扭振頻率相同或成整數(shù)倍時(shí)，曲軸會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，產(chǎn)生共振。共振時(shí)扭轉(zhuǎn)振幅增大，引起轉(zhuǎn)速波動(dòng)變大，導(dǎo)致傳動(dòng)機(jī)構(gòu)磨損加劇，噪音增強(qiáng)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，機(jī)械抖動(dòng)等等。如果扭振弓I起的曲軸附加應(yīng)力超過(guò)一定限度時(shí)，還會(huì)使曲軸發(fā)生疲勞斷裂。
[0003]為了消減曲軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，目前應(yīng)用最多的措施就是加裝橡膠減振器和硅油減振器，它們都屬于阻尼減振器，其主要原理是依靠固體的摩擦阻尼或液體的粘性阻尼來(lái)吸收干擾力矩輸入系統(tǒng)的振動(dòng)能量，以減小振動(dòng)。但是，其阻尼特性不可調(diào)節(jié)的，無(wú)法根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同的工作狀況提供最佳阻尼，不能達(dá)到最佳減振效果。
[0004]名稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)磁流變扭振減振器”(CN102168736A)的專利文件中，公布了一種磁流變扭振減振器，其結(jié)構(gòu)為在環(huán)形殼體內(nèi)設(shè)有慣性圓盤，減磨襯套。慣性圓盤裝有勵(lì)磁線圈，在慣性圓盤和環(huán)形殼體的間隙中充滿磁流變液。此裝置通過(guò)改變電流大小來(lái)改變外加磁場(chǎng)力，從而改變磁流變液的阻尼特性，使其不僅在曲軸共振時(shí)能達(dá)到良好的減振效果，而且可以在其他頻率下達(dá)到比硅油減振器更好的減振效果。但其慣性圓盤中的勵(lì)磁線圈制作及安裝復(fù)雜，實(shí)施比較困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種能使發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在共振頻率及其他頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都能達(dá)到良好的減振效果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于實(shí)施的電流變液扭振減振器。
[0006]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]包括環(huán)形外殼、慣性圓盤，環(huán)形外殼開(kāi)有環(huán)形槽，慣性圓盤置于環(huán)形槽中，環(huán)形外殼的環(huán)形槽外設(shè)置端蓋，慣性圓盤與環(huán)形槽的一對(duì)相對(duì)的壁面上通過(guò)絕緣套嵌裝第一環(huán)形正負(fù)電極板，環(huán)形外殼與慣性圓盤的間隙中填充電流變液，第一環(huán)形正負(fù)電極板的導(dǎo)線引出后與控制柜相連接，在環(huán)形外殼和端蓋的端面安裝有散熱片。
[0008]本發(fā)明還可以包括:
[0009]1、慣性圓盤與端蓋相對(duì)的面上通過(guò)絕緣套嵌裝第二環(huán)形正負(fù)電極板，第二環(huán)形正負(fù)電極板的導(dǎo)線引出后與控制柜相連接。
[0010]2、慣性圓盤與環(huán)形槽的另一對(duì)相對(duì)的壁面之間設(shè)置減磨襯套。
[0011]3、環(huán)形外殼和端蓋上均開(kāi)有導(dǎo)線引出孔，安裝在環(huán)形外殼和端蓋上的環(huán)形電極板的導(dǎo)線從導(dǎo)線引出孔引出；慣性圓盤中開(kāi)有導(dǎo)線引出孔，慣性圓盤的端部設(shè)置電刷，安裝在慣性圓盤上的環(huán)形電極板的導(dǎo)線從導(dǎo)線引出孔引致電刷，通過(guò)電刷引出，環(huán)形外殼上開(kāi)有電刷安裝孔。
[0012]本發(fā)明的電流變液扭振減振器，能使發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在共振頻率及其他頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)都能達(dá)到良好的減振效果。本發(fā)明的主要技術(shù)特點(diǎn)包括:
[0013]環(huán)形正電極板和環(huán)形負(fù)電極板通過(guò)絕緣套分別嵌裝在慣性圓盤外壁和環(huán)形外殼內(nèi)壁。環(huán)形外殼、端蓋、慣性圓盤和減磨襯套分別做絕緣處理。
[0014]環(huán)形外殼端面和端蓋端面裝有散熱片，提高裝置的散熱能力。當(dāng)電流變液體的溫度升高時(shí)，表觀粘度降低，即使電場(chǎng)電壓很高，也不易保證較高的阻尼力。此外，高溫下工作液乳化，產(chǎn)生的氣泡會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)擊穿，使阻尼力突降，不能保證連續(xù)穩(wěn)定的阻尼。散熱能力的提高，減少了電流變液由于過(guò)早失效而引起減振效果的降低和使用壽命的縮短。
[0015]慣性圓盤內(nèi)部布有導(dǎo)線，而慣性圓盤與環(huán)形外殼之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此，采用了電刷來(lái)解決導(dǎo)線的引出問(wèn)題。
[0016]本發(fā)明的基本原理是:減振器的殼體固聯(lián)在曲軸上與曲軸系統(tǒng)一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)曲軸系統(tǒng)發(fā)生扭振時(shí)，由于慣性圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，它的運(yùn)動(dòng)總是滯后于殼體的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)間隙中電流變液的黏性阻尼就會(huì)消耗振動(dòng)能量，從而達(dá)到減弱曲軸系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的目的。在外加電場(chǎng)的作用下，電流變液體的黏度發(fā)生變化，且隨電壓的增加而增大，從而可以改變扭振減振器的阻尼特性(減振器的相對(duì)阻尼)，達(dá)到最佳的減振效果。
[0017]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0018]1、與現(xiàn)有的磁流變液扭振減振器相比，用環(huán)形電極板代替了數(shù)量較多的導(dǎo)電線圈，省去了復(fù)雜的導(dǎo)電線圈制造和安裝工藝。環(huán)形外殼分為兩部分制造，右側(cè)端蓋可在內(nèi)部結(jié)構(gòu)安裝完畢后用螺栓與環(huán)形外殼主體固定。整個(gè)裝置的加工制造和安裝都更簡(jiǎn)單，易于實(shí)施。
[0019]2、采用電壓調(diào)節(jié)來(lái)改變電流變液的阻尼特性，這種轉(zhuǎn)變極為迅速，瞬時(shí)可控，能耗較小，可與控制端結(jié)合實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在共振頻率及其他頻率下都能達(dá)到良好的減振效果。
[0020]3、在減振器的環(huán)形外殼兩個(gè)端面加裝散熱片，提高裝置的散熱能力，延長(zhǎng)了扭振減振器的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為本發(fā)明設(shè)計(jì)的電流變液扭振減振器的1/2主剖視圖。
[0022]圖2為本發(fā)明設(shè)計(jì)的電流變液扭振減振器的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0024]本發(fā)明提供的一種電流變液扭振減振器，是在傳統(tǒng)的硅油減振器上加以改進(jìn)而又與之有本質(zhì)的區(qū)別。由于電流變液的粘度可隨其所在電場(chǎng)電壓的變化而變化，本發(fā)明采用了電流變液取代傳統(tǒng)的硅油?？赏ㄟ^(guò)改變電極電壓來(lái)調(diào)節(jié)扭振減振器的阻尼特性，使發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸在共振頻率及其他頻率下都能達(dá)到良好的減振效果。
[0025]結(jié)合圖1。環(huán)形外殼7和慣性圓盤3可通過(guò)模具成型加工完成，然后在環(huán)形外殼7內(nèi)壁和慣性圓盤3外壁加工出較淺的凹槽，再分別加工出導(dǎo)線引出孔6、8、13。環(huán)形外殼7、慣性圓盤3、端蓋10和減磨襯套15分別做絕緣處理。將環(huán)形正電極板4和環(huán)形負(fù)電極板5通過(guò)絕緣套分別嵌裝在慣性圓盤外壁和環(huán)形外殼內(nèi)壁的凹槽里，環(huán)形正電極板11和環(huán)形負(fù)電極板12通過(guò)絕緣套分別嵌裝在慣性圓盤側(cè)壁和端蓋內(nèi)壁的凹槽里，電極板導(dǎo)線分別通過(guò)導(dǎo)線引出孔6、8、13引出。由于慣性圓盤3與環(huán)形外殼7之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，采用了電刷20來(lái)解決慣性圓盤3內(nèi)的導(dǎo)線引出問(wèn)題，導(dǎo)線引出后與控制端相連接，環(huán)形外殼7上有電刷安裝孔20。端蓋10通過(guò)螺釘9與環(huán)形外殼7聯(lián)接，在環(huán)形外殼7和慣性圓盤3之間安裝三道密封圈2、在環(huán)形外殼7與端蓋10之間設(shè)置墊片16以防止電流變液14泄漏。安裝完畢之后，通過(guò)注液孔17向裝置內(nèi)部注入電流變液14。考慮到散熱的問(wèn)題，在環(huán)形外殼7和端蓋10端面加裝散熱片I，具體布置如圖2所示。環(huán)形外殼還有法蘭螺栓安裝孔18。
[0026]當(dāng)曲軸系統(tǒng)發(fā)生扭振時(shí)，由于慣性圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，它的運(yùn)動(dòng)總是滯后于殼體的運(yùn)動(dòng)，此時(shí)間隙中電流變液的黏性阻尼就會(huì)消耗振動(dòng)能量。控制端通過(guò)導(dǎo)線給電極板加上合適的電壓，在電場(chǎng)的作用下，電流變液體的黏度發(fā)生變化，為此時(shí)曲軸的工作狀況提供最佳阻尼特性，達(dá)到最佳的減振效果。
【權(quán)利要求】
1.一種電流變液扭振減振器，包括環(huán)形外殼、慣性圓盤，其特征是:環(huán)形外殼開(kāi)有環(huán)形槽，慣性圓盤置于環(huán)形槽中，環(huán)形外殼的環(huán)形槽外設(shè)置端蓋，慣性圓盤與環(huán)形槽的一對(duì)相對(duì)的壁面上通過(guò)絕緣套嵌裝第一環(huán)形正負(fù)電極板，環(huán)形外殼與慣性圓盤的間隙中填充電流變液，第一環(huán)形正負(fù)電極板的導(dǎo)線引出后與控制柜相連接，在環(huán)形外殼和端蓋的端面安裝有散熱片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電流變液扭振減振器，其特征是:慣性圓盤與端蓋相對(duì)的面上通過(guò)絕緣套嵌裝第二環(huán)形正負(fù)電極板，第二環(huán)形正負(fù)電極板的導(dǎo)線引出后與控制柜相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電流變液扭振減振器，其特征是:慣性圓盤與環(huán)形槽的另一對(duì)相對(duì)的壁面之間設(shè)置減磨襯套。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電流變液扭振減振器，其特征是:環(huán)形外殼和端蓋上均開(kāi)有導(dǎo)線引出孔，安裝在環(huán)形外殼和端蓋上的環(huán)形電極板的導(dǎo)線從導(dǎo)線引出孔引出；慣性圓盤中開(kāi)有導(dǎo)線引出孔，慣性圓盤的端部設(shè)置電刷，安裝在慣性圓盤上的環(huán)形電極板的導(dǎo)線從導(dǎo)線引出孔引致電刷，通過(guò)電刷引出，環(huán)形外殼上開(kāi)有電刷安裝孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電流變液扭振減振器，其特征是:環(huán)形外殼和端蓋上均開(kāi)有導(dǎo)線引出孔，安裝在環(huán)形外殼和端蓋上的環(huán)形電極板的導(dǎo)線從導(dǎo)線引出孔引出；慣性圓盤中開(kāi)有導(dǎo)線引出孔，慣性圓盤的端部設(shè)置電刷，安裝在慣性圓盤上的環(huán)形電極板的導(dǎo)線從導(dǎo)線引出孔引致電刷，通過(guò)電刷引出，環(huán)形外殼上開(kāi)有電刷安裝孔。
【文檔編號(hào)】F16F9/53GK103758912SQ201410003184
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】王東華, 喻家鵬, 魯涵鋒, 劉子豪, 李玩幽, 王博 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)