一种基于磁流变的纵扭耦合吸振器

本技术涉及船舶动力，特别涉及一种基于磁流变的纵扭耦合吸振器。

背景技术：

1、船舶动力装置工作过程中，船舶轴系会受到多种冲击力和的震荡力，从而导致船舶轴系发生弯纵扭等多种形式振动，且这会增加船舶轴系的疲劳损伤，严重时会导致轴系断裂，影响船舶的可靠性。

2、船舶轴系一般同时存在扭振和纵振，且会产生强烈耦合振动，但现有的吸振器因受机械结构限制，无法兼顾抑制扭振及纵振。

技术实现思路

1、为此，本实用新型为解决上述问题，提供一种基于磁流变的纵扭耦合吸振器，能够同步控制船舶轴系在纵向和扭转方向上的振动，以实现多维减振，进而提升整体吸振能力。

2、为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：

3、本实用新型提供一种基于磁流变的纵扭耦合吸振器，包括保持环、位于所述保持环内且用于连接船舶轴系的中间环以及设置在所述中间环和所述保持环之间的减振机构；所述减振机构包括至少4个呈等间距设置的磁流变吸振组件以及至少4个呈等间距设置的弹性杆组件；所述弹性杆组件的一端连接所述保持环，其另一端连接所述中间环；所述磁流变吸振组件包括线圈单元以及装配于所述线圈单元的磁流变弹性体和永磁体，所述线圈单元用于提供激励磁场，所述永磁体用于提供基础磁场，所述磁流变弹性体用于弹性抵接所述中间环，且激励磁场和基础磁场叠加形成用于调节所述磁流变弹性体的阻尼及刚性的复合磁场；所述弹性杆组件和所述磁流变吸振组件共同配合，以对连接在所述中间环上的船舶轴系在其纵向和扭转方向上形成减振设置。

4、进一步的，所述磁流变吸振组件的设置数量为8个；两个磁流变吸振组件对应1个弹性杆组件；所述弹性杆组件包括两个稳定杆；所述磁流变吸振组件和所述弹性杆组件分别环设于所述中间环。

5、进一步的，所述保持环上装配有4个呈等间距设置的第一安装座，所述中间环的外周面上装配有4个呈等间距设置的第二安装座；每两个相邻的磁流变吸振组件的一端分别连接其中1个第一安装座，其另一端分别连接其中1个第二安装座；同一组的两个稳定杆的两端分别连接与之对应的第一安装座和第二安装座。

6、进一步的，所述线圈单元包括线圈骨架、线圈和软铁芯；所述线圈、所述软铁芯和所述永磁体均装配于所述线圈骨架，所述软铁芯和所述第二安装座之间设置有所述磁流变弹性体，所述永磁体设置在所述软铁芯背离所述磁流变弹性体的一端；所述线圈骨架连接于所述第一安装座。

7、进一步的，每两个相邻磁流变吸振组件的永磁体的磁极方向相反。

8、进一步的，所述磁流变弹性体为磁流变橡胶体。

9、进一步的，所述磁流变弹性体内具有倾斜链状结构的磁颗粒。

10、进一步的，所述永磁体为硬磁环。

11、进一步的，还包括扭矩传感器和加速度传感器，以用于实时采集船舶轴系的纵、扭双向振动信号。

12、进一步的，所述磁流变吸振组件的设置数量为偶数个。

13、通过本实用新型提供的技术方案，具有如下有益效果：

14、1.本实用新型基于磁流变弹性体具有可变阻尼及刚度的特性，可实现同步控制船舶轴系在纵向和扭转方向上的振动，以实现多维减振，进而提升整体吸振能力。

15、2.本实用新型通过在吸振器中配置基础磁场结构，以有效扩展复合磁场的可调控范围，进而增强磁流变弹性体的力学响应能力，即实现显著提高吸振器的振动抑制效能。

16、3.本实用新型通过在中间环和保持环之间设置弹性杆组件，如此可有效改善结构受力分布，增强整体机械稳定性，从而延长吸振器的使用寿命，并提高其在长期振动工况下的可靠性。

1.一种基于磁流变的纵扭耦合吸振器，其特征在于：包括保持环、位于所述保持环内且用于连接船舶轴系的中间环以及设置在所述中间环和所述保持环之间的减振机构；

2.根据权利要求1所述的基于磁流变的纵扭耦合吸振器，其特征在于：所述磁流变吸振组件的设置数量为8个；两个磁流变吸振组件对应1个弹性杆组件；所述弹性杆组件包括两个稳定杆；所述磁流变吸振组件和所述弹性杆组件分别环设于所述中间环。

3.根据权利要求2所述的基于磁流变的纵扭耦合吸振器，其特征在于：所述保持环上装配有4个呈等间距设置的第一安装座，所述中间环的外周面上装配有4个呈等间距设置的第二安装座；每两个相邻的磁流变吸振组件的一端分别连接其中1个第一安装座，其另一端分别连接其中1个第二安装座；同一组的两个稳定杆的两端分别连接与之对应的第一安装座和第二安装座。

4.根据权利要求3所述的基于磁流变的纵扭耦合吸振器，其特征在于：所述线圈单元包括线圈骨架、线圈和软铁芯；所述线圈、所述软铁芯和所述永磁体均装配于所述线圈骨架，所述软铁芯和所述第二安装座之间设置有所述磁流变弹性体，所述永磁体设置在所述软铁芯背离所述磁流变弹性体的一端；所述线圈骨架连接于所述第一安装座。

5.根据权利要求4所述的基于磁流变的纵扭耦合吸振器，其特征在于：每两个相邻磁流变吸振组件的永磁体的磁极方向相反。

6.根据权利要求1-5任一所述的基于磁流变的纵扭耦合吸振器，其特征在于：所述磁流变弹性体为磁流变橡胶体。

7.根据权利要求6所述的基于磁流变的纵扭耦合吸振器，其特征在于：所述磁流变弹性体内具有倾斜链状结构的磁颗粒。

8.根据权利要求1-5任一所述的基于磁流变的纵扭耦合吸振器，其特征在于：所述永磁体为硬磁环。

9.根据权利要求1-5任一所述的基于磁流变的纵扭耦合吸振器，其特征在于：还包括扭矩传感器和加速度传感器，以用于实时采集船舶轴系的纵、扭双向振动信号。

10.根据权利要求1所述的基于磁流变的纵扭耦合吸振器，其特征在于：所述磁流变吸振组件的设置数量为偶数个。