一种基于压电效应的三轴向主动减振器及其系统的制作方法

技术特征：
1.一种基于压电效应的三轴向主动减振器，其特征在于，包括作动器(2)、负载基板(3)和减振器基座(5)，所述负载基板(3)设有槽口，所述减振器基座(5)设有通孔，所述作动器(2)嵌于所述负载基板(3)槽口中并从所述减振器基座(5)通孔穿出；其中，所述作动器(2)包括径向作动器(21、22)和轴向作动器(23)，所述径向作动器(21、22)呈x轴向和y轴向设置并分别用于x轴向和y轴向的主动减振；所述轴向作动器(23)呈z轴向设置并用于z轴向的主动减振。2.根据权利要求1所述的基于压电效应的三轴向主动减振器，其特征在于，所述作动器(2)包括封装壳体(24)和压电堆(25)，所述封装壳体(24)设有槽口，所述压电堆(25)设于所述封装壳体(24)的槽口最深处，所述压电堆(25)根据所述x轴向、y轴向和z轴向的振动产生压电效应，通过所述压电效应实现所述x轴向、所述y轴向和所述z轴向的主动减振。3.根据权利要求2所述的基于压电效应的三轴向主动减振器，其特征在于，所述作动器(2)还包括依次设于所述压电堆(25)上方的球铰(29)、负载杆(28)、预压弹簧(26)和预紧力调节螺母(27)；其中，所述球铰(29)做为传力装置，用于隔绝所述负载杆(28)弯曲载荷的传入和装配误差导致的弯矩直接作用于所述压电堆(25)上，防止所述压电堆(25)损坏；所述负载杆(28)受到振动的激励时，外部控制系统自动调节输出电压使得所述压电堆(25)产生反向作用力，实现振动抑制；所述预压弹簧(26)和所述预紧力调节螺母(27)用于消除所述压电堆(25)、所述球铰(29)和所述负载杆(28)之间的轴向间隙，使所述压电堆(25)始终工作在受压状态，通过调整预紧力调节螺母(27)，可控制所述压电堆(25)预压力大小。4.根据权利要求1-3任一所述的基于压电效应的三轴向主动减振器，其特征在于，还包括激励传感器(11)和响应传感器(8)，所述响应传感器(8)位于所述减振器基座(5)内部并设于所述负载基板(3)，所述激励传感器(11)设于所述减振器基座(5)下部，所述激励传感器(11)和所述响应传感器(8)用于采集和分析振动信号。5.根据权利要求4所述的基于压电效应的三轴向主动减振器，其特征在于，还包括控制接口(1)，所述控制接口(1)设于所述减振器基座(5)上，所述控制接口(1)用于传递所述激励传感器(11)和所述响应传感器(8)采集和分析的振动信号。6.根据权利要求4所述的基于压电效应的三轴向主动减振器，其特征在于，还包括弹性元件(10)，所述弹性元件(10)嵌于所述负载基板(3)槽口中并与所述径向作动器(21、22)同轴向相对设置，所述弹性元件(10)用于降低所述径向作动器(21、22)不同步引起的负载不平衡。7.根据权利要求5-6任一所述的基于压电效应的三轴向主动减振器，其特征在于，还包括位于所述减振器基座(5)下部的金属橡胶减振器(6)和高阻尼橡胶垫(7)，所述金属橡胶减振器(6)一端嵌入所述高阻尼橡胶垫(7)，另一端与所述减振器基座(5)机械连接；其中，所述金属橡胶减振器(6)和所述高阻尼橡胶垫(7)能实现被动减振。8.根据权利要求7所述的基于压电效应的三轴向主动减振器，其特征在于，还包括位于所述减振器基座(5)上部的密封盖(4)和密封圈(9)，所述密封盖(4)设有通孔，使得所述负载基板(3)能从所述密封盖(4)通孔穿出并能与外部基础连接；其中，所述密封圈(9)用于所述减振器基座(5)和所述密封盖(4)之间缝隙的填充。
9.根据权利要求1所述的基于压电效应的三轴向主动减振器，其特征在于，所述作动器(2)与所述负载基板(3)为剪切力解耦结构，所述剪切力解耦结构用于降低所述作动器(2)与所述负载基板(3)之间的摩擦。10.一种基于压电效应的三轴向主动减振器的系统，其特征在于，包括控制器(12)、主动减振器(13)和振动敏感设备(14)，所述控制器(12)和所述主动减振器(13)通信连接，所述主动减振器(13)和所述振动敏感设备(14)机械连接，所述主动减振器(13)在所述控制器(12)的控制下用于对所述振动敏感设备(14)进行减振，所述主动减振器(13)根据振动敏感设备14的重心分布。

技术总结
本发明公开了一种基于压电效应的三轴向主动减振器，包括作动器、负载基板和减振器基座，所述负载基板设有槽口，所述减振器基座设有通孔，所述作动器嵌于所述负载基板槽口中并从所述减振器基座通孔穿出；其中，所述作动器包括径向作动器和轴向作动器，所述径向作动器呈X轴向和Y轴向设置并分别用于X轴向和Y轴向的主动减振；所述轴向作动器呈Z轴向设置并用于Z轴向的主动减振。本发明提出的一种基于压电效应的三轴向主动减振器及其系统，能实现三个轴向的主动减振，具有体积小、集成度高、稳定性好等多种优势，同时，还集成和具有被动减振能力，减振频带更宽，更利于实际工程应用。更利于实际工程应用。更利于实际工程应用。


技术研发人员：陈京会 徐进 卢江昇
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团公司第七0九研究所
技术研发日：2021.12.17
技术公布日：2022/3/15