用于支承振動(dòng)源的液壓支架設(shè)備的制作方法
【專利摘要】公開(kāi)了用于支承振動(dòng)源的液壓支架設(shè)備（20）。支架設(shè)備（20）包括形成有外殼腔（24）的外殼（22），外殼腔（24）被分隔組件（62）分成均包含磁流變流體（68）的抽吸腔（64）和容納腔（66）。柔性主體（48）部分設(shè)置在抽吸腔（64）中，響應(yīng)于由外部激勵(lì)造成的振動(dòng)發(fā)生彈性變形。流體通道（106）在抽吸腔（64）和容納腔（66）之間延伸，在低頻率的振動(dòng)期間使流體經(jīng)過(guò)其間。壓電疊堆致動(dòng)器（118）部分延伸到抽吸腔（64）中，用于在抽吸腔（64）內(nèi)移動(dòng)，改變抽吸腔（64）的容積，以防止壓力腔中的壓力增大，從而基本上消除相對(duì)高頻率的振動(dòng)。
【專利說(shuō)明】用于支承振動(dòng)源的液壓支架設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種用于支承振動(dòng)源的液壓支架設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的液壓支架用于支承振動(dòng)源并隔離振動(dòng)源的振動(dòng)。這些支架的一個(gè)熟知的應(yīng)用是用于支承機(jī)動(dòng)車的組件。這些支架通常用于引擎的振動(dòng)隔離，同時(shí)還用于控制引擎和所連接的動(dòng)力總成組件相對(duì)于車架或主體結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。在引擎和動(dòng)力總成支架的許多應(yīng)用中，希望改變支架的阻尼特性，以提供對(duì)特定頻率的振動(dòng)的選擇性隔離。同時(shí)，必須為支架提供相對(duì)高的動(dòng)態(tài)剛度以控制動(dòng)力總成相對(duì)于車輛主體結(jié)構(gòu)的大位移。
[0003]已經(jīng)開(kāi)發(fā)出基于磁流變流體的振動(dòng)阻尼支架來(lái)隔離或衰減多個(gè)頻率下的振動(dòng)。如本領(lǐng)域知道的，磁流變流體響應(yīng)于磁場(chǎng)來(lái)改變其剪切性能。具體地是，它有能力在被暴露于磁場(chǎng)時(shí)從自由流動(dòng)的、線性、粘性液體可逆轉(zhuǎn)地變成具有可控屈服強(qiáng)度的半固體。這些基于磁流變流體的阻尼器當(dāng)需要時(shí)使用流體的這種特性來(lái)控制彈簧剛度和阻尼率。
[0004]在授予Baudendistel等人的美國(guó)專利6，622，995中公開(kāi)了這樣一種基于磁流變流體的支架。該支架包括外殼，該外殼圍繞并沿著第一軸線延伸形成外殼腔。由彈性材料制成的柔性主體設(shè)置在外殼腔中，該柔性主體徑向圍繞并沿著第一軸線延伸，以響應(yīng)于振動(dòng)源(即，機(jī)動(dòng)車的引擎)相對(duì)于底座(即，機(jī)動(dòng)車的車架)移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生彈性變形。另外，由彈性材料制成的隔膜設(shè)置在外殼腔內(nèi)并且與柔性主體軸向隔開(kāi)。分隔組件設(shè)置在外殼腔內(nèi)，處于柔性主體和隔膜之間，用于將外殼腔劃分成處于柔性主體和分隔組件之間的抽吸腔和處于分隔組件和隔膜之間的容納腔。每個(gè)腔的容積隨著柔性主體和隔膜響應(yīng)于外部激勵(lì)產(chǎn)生的變形而改變。傳感器設(shè)置在機(jī)動(dòng)車上，用于測(cè)量汽車響應(yīng)外部激勵(lì)的振動(dòng)狀況并且產(chǎn)生相應(yīng)信號(hào)。磁流變流體被容納在抽吸腔和容納腔內(nèi)。分隔組件形成有在抽吸腔和容納腔之間軸向延伸的流體通道，使抽吸腔和容納腔流體連通，以響應(yīng)于柔性主體和隔膜的變形使流體在抽吸腔和容納腔之間流動(dòng)。分隔組件包括電磁鐵線圈，電磁鐵線圈與流體通道相鄰地設(shè)置，用于在流體通道上可變地產(chǎn)生磁通量，所述磁通量用于改變穿過(guò)流體通道的磁流變流體的抗剪切力，以響應(yīng)來(lái)自傳感器的信號(hào)可變地改變支架的阻尼剛度。
[0005]基于磁流變流體的支架的常見(jiàn)缺點(diǎn)是，它們的振動(dòng)隔離能力限于隔離較低頻率(通常小于約20Hz)的振動(dòng)，因?yàn)榇帕髯兞黧w不能夠以較高頻率穿過(guò)流體通道。
[0006]為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，Young-Min Han等人在《智能材料與結(jié)構(gòu)(Smart Mater.Struct)))第20期(075019 (2011))中發(fā)表的“磁流變液和壓電疊堆的混合支架的設(shè)計(jì)和控制(Design and control of a hybrid mount featuring a magnetorheological fluidand a piezostack))”,公開(kāi)了一種混合支架,用以減少較大頻率范圍內(nèi)的振動(dòng)。該混合支架包括:用于減少較低頻率振動(dòng)的磁流變流體阻尼系統(tǒng)，和激勵(lì)輔助慣性質(zhì)量的壓電疊堆致動(dòng)器，使輔助質(zhì)量慣性力基本上抵消了外部激勵(lì)以抵消相對(duì)高頻率振動(dòng)的力。然而，這個(gè)系統(tǒng)的不足在于，為了抵消外部激勵(lì)的力，必須設(shè)計(jì)合適的輔助質(zhì)量和壓電疊堆致動(dòng)器的尺寸，從而給系統(tǒng)增加了不希望的額外質(zhì)量。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了這樣一種液壓支架設(shè)備，其中，包括至少部分是壓電材料的致動(dòng)器的致動(dòng)器組件，至少部分延伸至抽吸腔內(nèi)并在其中移動(dòng)，用以在測(cè)得的振動(dòng)頻率為高頻時(shí)，改變抽吸腔的容積，以防止抽吸腔中的壓力增大，從而抵消外部激勵(lì)。
[0008]因此，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)在于，該液壓支架設(shè)備能夠通過(guò)基于磁流變流體的阻尼組件基本上消除較低頻率的振動(dòng)，通過(guò)致動(dòng)器和移動(dòng)構(gòu)件基本上消除高頻率的振動(dòng)，同時(shí)使設(shè)備的質(zhì)量最低，因?yàn)椴恍枰獙?duì)應(yīng)外部激勵(lì)設(shè)計(jì)輔助質(zhì)量和壓電疊堆致動(dòng)器的尺寸。因此，本發(fā)明提供了一種成本低且簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)，能夠消除寬頻率范圍內(nèi)的外部激勵(lì)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]為了更容易理解并接受本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在附圖中:
[0010]圖1是液壓支架設(shè)備的剖視圖、控制系統(tǒng)和電源的示意圖；以及
[0011]圖1A是柱塞支承環(huán)、柱塞構(gòu)件、柱塞O形環(huán)和下支承構(gòu)件的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]參照附圖，其中同一附圖標(biāo)記在不同附圖中始終指示對(duì)應(yīng)部件，液壓支架設(shè)備20總體示出為將振動(dòng)源支承于底座。在【具體實(shí)施方式】中，液壓支架設(shè)備20用于將組件支承于機(jī)動(dòng)車的車架。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)理解，支架可用于將各種其它振動(dòng)源支承于底座。
[0013]液壓支架設(shè)備20包括設(shè)有外殼腔24的外殼22。外殼22包括大體為碗狀的下外殼部分26，下外殼部分26圍繞并沿著第一軸線A從閉口的下外殼部分下端28延伸到開(kāi)口的下外殼部分上端30。下外殼部分26設(shè)有下外殼部分唇部32，下外殼部分唇部32從下外殼部分上端30徑向向外延伸。下外殼部分26沿第一軸線A設(shè)有下外殼孔34。
[0014]外殼22還包括大體為杯狀的上外殼部分36,上外殼部分36大體軸向設(shè)置在下外殼部分26上方，并且圍繞并沿著與第一軸線A平行的第二軸線B從開(kāi)口的上外殼部分下端38延伸到閉口的上外殼部分上端40。應(yīng)當(dāng)理解，下外殼部分26和上外殼部分36均可以具有其它形狀(例如，正方形的橫截面)。上外殼部分下端38設(shè)有上外殼部分下唇部42，上外殼部分下唇部42從上外殼部分下端38徑向向內(nèi)延伸并且設(shè)置在下外殼部分唇部32下方且與之配合，以限制上外殼部分36和下外殼部分26之間的相對(duì)軸向移動(dòng)。上外殼部分上端40形成有徑向向外延伸以用于附接于底座的安裝凸緣44。在可行的實(shí)施方式中，安裝凸緣44附接于機(jī)動(dòng)車的車架。然而，它可以附接于任何底座。上外殼部分上端40形成有沿第二軸線B延伸的上外殼孔46。應(yīng)當(dāng)理解,上外殼部分36和下外殼部分26的內(nèi)腔共同形成了外殼腔24。
[0015]液壓支架設(shè)備20還包括由彈性材料制成的柔性主體48，柔性主體48沿第二軸線B的軸向從設(shè)置在外殼腔24內(nèi)的柔性主體下部分50穿過(guò)上外殼孔46徑向延伸到外殼腔24外部的柔性主體上部分52，其中，柔性主體下部分50大體呈截錐體。柔性主體48響應(yīng)于由于外部激勵(lì)(例如，活塞振動(dòng)、引擎擺動(dòng)、道路振動(dòng))導(dǎo)致振動(dòng)源相對(duì)于底座移動(dòng)而發(fā)生彈性變形。柔性主體48形成有沿第二軸線B貫穿其中的柔性主體通道54。柔性主體上部分52形成有徑向向外延伸的柔性主體凸緣56，以當(dāng)柔性主體48變形超過(guò)預(yù)定長(zhǎng)度時(shí)接合閉口的上外殼部分上端40。換句話講，柔性主體凸緣56防止了柔性主體下部分50彎曲超過(guò)柔性主體凸緣56與閉口的上外殼22上端的接合點(diǎn)。
[0016]由彈性材料制成的大體呈圓形的隔膜58，被密封地設(shè)置在外殼腔24中，處于柔性主體48下方。隔膜58沿著第一軸線A形成隔膜開(kāi)口 60。應(yīng)當(dāng)理解，隔膜58可以具有其它形狀，只要它們適形于外殼22的形狀即可。
[0017]分隔組件62設(shè)置在外殼腔24中，處于柔性主體48和隔膜58之間。具體地，分隔組件62沿著第一軸線A的軸向徑向向外延伸,將外殼腔24劃分成位于柔性主體48和分隔組件62之間的抽吸腔64和位于分隔組件62和隔膜58之間的容納腔66。腔64、66各自的容積因柔性主體48和隔膜58響應(yīng)于外部激勵(lì)的變形而改變。磁流變流體68被容納在抽吸腔64和容納腔66中。如本領(lǐng)域中已知的磁流變流體68響應(yīng)于磁場(chǎng)來(lái)改變其剪切性能。具體地，它有能力在被暴露于磁場(chǎng)時(shí)從自由流動(dòng)的、線性、粘性液體可逆地變成具有可控屈服強(qiáng)度的半固體。
[0018]金屬上支承構(gòu)件70，形狀適形于柔性主體通道54，設(shè)置在柔性主體通道54中，接觸并且結(jié)合到柔性主體48，與柔性主體上部分52相鄰。金屬上支承構(gòu)件70限制柔性主體48的徑向向內(nèi)移動(dòng)。上支承構(gòu)件70形成沿著第二軸線B貫穿上支承構(gòu)件70并延伸至抽吸腔64的上支承構(gòu)件通道72。上支承構(gòu)件70還形成了填充通道74，填充通道74軸向貫穿上支承構(gòu)件70并延伸至抽吸腔64且與第二軸線B徑向向外隔開(kāi)，用于容納磁流變流體68。密封球76設(shè)置在填充通道74中，用于響應(yīng)于用磁流變流體68填充腔64、66從而密封填充通道74。應(yīng)當(dāng)理解，上支承構(gòu)件70可以由各種高強(qiáng)度材料制成。
[0019]大體呈圓柱形并帶有螺紋的第一安裝構(gòu)件78，固定地設(shè)置在上支承構(gòu)件通道72中，并且沿著第二軸線B背離上支承構(gòu)件70延伸。第一安裝構(gòu)件78通過(guò)螺紋接合振動(dòng)源，用于將振動(dòng)源與支架設(shè)備20互連。在可行的實(shí)施方式中，第一安裝構(gòu)件78可以接合機(jī)動(dòng)車的組件。然而，應(yīng)當(dāng)理解，第一安裝構(gòu)件78可以接合任何振動(dòng)源。另外，應(yīng)當(dāng)理解，第一安裝構(gòu)件78可以按其它方式(例如，螺栓或焊接)與振動(dòng)源互連。
[0020]金屬加固構(gòu)件80，橫截面大體呈T形，圍繞第二軸線B徑向設(shè)置在外殼腔24中。加固構(gòu)件80限定垂直加固構(gòu)件部分82,垂直加固構(gòu)件部分82徑向上設(shè)于上外殼部分36和柔性主體48之間，并且鄰近柔性主體下部分50與柔性主體48相結(jié)合，用于限制柔性主體下部分50徑向向外移動(dòng)。另外，加固構(gòu)件80限定水平加固構(gòu)件部分84，水平加固構(gòu)件部分84處于柔性主體48軸向下方，用于限制柔性主體下部分50沿軸向朝向加固固件80移動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解，加固構(gòu)件80可以由其它高強(qiáng)度材料制成。
[0021]分隔組件62還包括大體圓柱形的金屬下支承構(gòu)件86，金屬下支承構(gòu)件86圍繞并沿著第一軸線A從下支承構(gòu)件下端88徑向延伸到下支承構(gòu)件上端90。下支承構(gòu)件86限定沿著第一軸線A貫穿其中的分隔孔92。下支承構(gòu)件86還限定下支承構(gòu)件凸緣94，下支承構(gòu)件凸緣94徑向背離下支承構(gòu)件上端90延伸并且具有大體呈L形的橫截面，從而限定下支承構(gòu)件凸緣垂直部分96，下支承構(gòu)件凸緣垂直部分96朝向柔性主體48軸向延伸進(jìn)入抽吸腔64。應(yīng)當(dāng)理解，柔性主體48、上支承構(gòu)件70和下支承構(gòu)件86基本上限定其間的抽吸腔64。[0022]分隔組件62還包括大體呈圓柱形的金屬電磁鐵支承環(huán)98，電磁鐵支承環(huán)98徑向設(shè)置在下支承構(gòu)件86和上外殼部分36之間，并且軸向設(shè)置在加固構(gòu)件80和下外殼部分唇部32之間。電磁鐵支承環(huán)98限定凹槽100，凹槽100徑向圍繞電磁鐵支承環(huán)98延伸。至少一個(gè)電磁鐵線圈102設(shè)置在電磁鐵支承環(huán)98的凹槽100中，用于選擇性產(chǎn)生磁通量。隔膜58的邊緣被密封地軸向夾在電磁鐵支承環(huán)98和下外殼部分唇部32之間。另外，分隔組件62包括磁通環(huán)104，磁通環(huán)104徑向設(shè)置在下支承構(gòu)件86和電磁鐵支承環(huán)98之間、軸向設(shè)置在下支承構(gòu)件凸緣94和隔膜58之間。磁通環(huán)104由用于聚集磁通量的、具有高磁導(dǎo)率的材料制成。應(yīng)當(dāng)理解，在電磁鐵支承環(huán)98上的任何位置可以設(shè)置任意數(shù)量的凹槽100和對(duì)應(yīng)的電磁鐵線圈102。另外，應(yīng)當(dāng)理解，可以使用不止一個(gè)磁通環(huán)104。
[0023]分隔組件62還限定至少一個(gè)流體通道106，流體通道106通過(guò)下支承構(gòu)件凸緣94在抽吸腔64和容納腔66之間軸向延伸，并且在磁通環(huán)104、下支承構(gòu)件凸緣94和電磁鐵支承環(huán)98之間徑向延伸，用于響應(yīng)于柔性主體48和隔膜58的變形使抽吸腔64和容納腔66之間的磁流變流體68通過(guò)。為了可變地衰減相對(duì)低頻率(特別是小于等于約20Hz)的振動(dòng)，例如由于道路振動(dòng)造成的振動(dòng)，設(shè)置在支承構(gòu)件的凹槽100中的所述至少一個(gè)電磁鐵線圈102在磁通環(huán)104和流體通道106上選擇性地產(chǎn)生磁通量來(lái)增加磁流變流體68的粘度，從而增加流體通道106中的磁流變流體68的抗剪切力，從而可變地增加支架的阻尼剛度。換句話講，通過(guò)使用磁流變阻尼組件，液壓支架設(shè)備20適于隔離或衰減多個(gè)低頻率下的振動(dòng)，以優(yōu)化機(jī)動(dòng)車的行駛、舒適和操縱特性。
[0024]液壓支架設(shè)備20還包括用于向支架設(shè)備20供電的電源108和用于控制由所述至少一個(gè)電磁鐵線圈102產(chǎn)生的磁通量的控制器110。多條電磁鐵布線112延伸通過(guò)上外殼部分36，處于控制器110、至少一個(gè)電磁鐵線圈102和電源108之間，用于電連接電磁鐵線圈102、控制器110和電源108。另外，至少一個(gè)傳感器114延伸到抽吸腔64中，用于測(cè)量響應(yīng)于由外部激勵(lì)造成柔性主體48的變形的腔內(nèi)壓力變化。傳感器114產(chǎn)生與組件的振動(dòng)頻率對(duì)應(yīng)的信號(hào)。應(yīng)當(dāng)理解，可以使用不止一個(gè)傳感器114，傳感器114 (一個(gè)或多個(gè))可以布置在振動(dòng)源、液壓支架設(shè)備20或底座上的任何位置，用于測(cè)量振動(dòng)源的各種振動(dòng)狀況下諸如位移、速率或加速度，以產(chǎn)生與振動(dòng)源的振動(dòng)頻率對(duì)應(yīng)的信號(hào)。多條傳感器布線116從控制器110延伸到所述至少一個(gè)傳感器114，用于電連接控制器110和傳感器114 (一個(gè)或多個(gè))。
[0025]控制器110限定電磁鐵活性操作狀態(tài)，為通過(guò)所述至少一個(gè)電磁鐵線圈102施加可變正電流，所述至少一個(gè)電磁鐵線圈102用于感生磁通環(huán)104和流體通道106上的磁通量，以增加流體通道106中的磁流變流體68的粘度。另外，控制器110限定電磁鐵非活性操作狀態(tài)，為流體通道106上不施加電流，磁流變流體68通過(guò)流體通道106，粘度沒(méi)有改變。當(dāng)測(cè)得的振動(dòng)頻率處于上述相對(duì)低的頻率時(shí)，控制器110響應(yīng)于來(lái)自所述至少一個(gè)傳感器114的信號(hào)啟動(dòng)電磁鐵活性和非活性操作狀態(tài)。
[0026]當(dāng)外部激勵(lì)造成的振動(dòng)出現(xiàn)相對(duì)高的頻率時(shí)，特別是超過(guò)約20Hz，流體基本上不再能夠流過(guò)流體通道106。為了衰減這些相對(duì)高頻率的振動(dòng)，液壓支架設(shè)備20包括致動(dòng)器組件117，致動(dòng)器組件117包括致動(dòng)器118，致動(dòng)器118至少部分是壓電材料，它接合移動(dòng)構(gòu)件120，移動(dòng)構(gòu)件120至少部分設(shè)置在抽吸腔64中用于在抽吸腔64內(nèi)軸向移動(dòng)，以在柔性主體48變形期間基本保持抽吸腔64的容積。保持抽吸腔64的容積防止了抽吸腔64壓力增大，從而基本上降低了通過(guò)其傳輸振動(dòng)的速率。如本領(lǐng)域中知道的，包括壓電材料的致動(dòng)器利用了電活性PZT陶瓷在暴露于電場(chǎng)時(shí)的變形。這些致動(dòng)器通常具有高受力性能，并且，可以預(yù)測(cè)的是，它們會(huì)對(duì)IOOOHz以上的頻率產(chǎn)生響應(yīng)。因此，可以基本上消除高頻率的振動(dòng)。
[0027]在可行的實(shí)施方式中，致動(dòng)器118是壓電疊堆致動(dòng)器118。如本領(lǐng)域中知道的，壓電疊堆致動(dòng)器118利用PZT陶瓷的疊堆，并通過(guò)該疊堆施加電流。陶瓷的厚度在所施加電場(chǎng)的方向上增大。壓電疊堆致動(dòng)器118包括圓筒形的致動(dòng)器殼體122，致動(dòng)器殼體122沿著第一軸線A從設(shè)置在殼體22外部的致動(dòng)器殼體下端124通過(guò)下殼體孔34和隔膜開(kāi)口 60延伸至殼體上端126且至少部分貫穿分隔孔92。隔膜58在隔膜開(kāi)口 60處與致動(dòng)器殼體122密封連接，用于防止流體從容納腔66流過(guò)隔膜開(kāi)口 60。在可行的實(shí)施方式中，陶瓷的疊堆(圖中未示)被包含在致動(dòng)器殼體122內(nèi)并且接合致動(dòng)器活塞128，致動(dòng)器活塞128可滑動(dòng)地從致動(dòng)器殼體122內(nèi)部背離致動(dòng)器殼體上端126延伸并且固定地接合移動(dòng)構(gòu)件120，以使移動(dòng)構(gòu)件120沿著第一軸線A軸向移動(dòng)。致動(dòng)器組件117還包括多條致動(dòng)器布線130，致動(dòng)器布線130在控制器110、致動(dòng)器118和電源108之間延伸，用于電連接致動(dòng)器118、控制器110和電源108。應(yīng)當(dāng)理解，致動(dòng)器殼體122可以具有其它形狀(例如，正方形的橫截面)。
[0028]在可行的實(shí)施方式中，分隔組件62包括圓筒形金屬柱塞支承環(huán)132，柱塞支承環(huán)132軸向設(shè)置在下支承構(gòu)件上端90上方，與分隔孔92同心并且從下支承構(gòu)件凸緣94徑向向內(nèi)。柱塞支承環(huán)132設(shè)有均從其徑向向內(nèi)延伸的柱塞支承環(huán)上凸緣134和柱塞支承環(huán)下凸緣135。上柱塞O形環(huán)136軸向設(shè)置在柱塞支承環(huán)上凸緣134下方并且與之接合。進(jìn)一步地，下柱塞O形環(huán)138軸向設(shè)置在上柱塞O形環(huán)136下方并且接合柱塞支承環(huán)下凸緣135。另外，在可行的實(shí)施方式中，移動(dòng)構(gòu)件120是金屬盤狀的柱塞構(gòu)件140，柱塞構(gòu)件140從柱塞支承環(huán)132徑向向內(nèi)設(shè)置，并且軸向設(shè)置在上柱塞O形環(huán)136和下柱塞O形環(huán)138之間、與上柱塞O形環(huán)136和下柱塞O形環(huán)138密封連接，使上柱塞O形環(huán)136和下柱塞O形環(huán)138在柱塞構(gòu)件140的軸向移動(dòng)期間彎曲。應(yīng)當(dāng)理解，上柱塞O形環(huán)136和下柱塞O形環(huán)138均充當(dāng)在柱塞構(gòu)件140移動(dòng)之后將柱塞構(gòu)件140向下偏置的彈簧。還應(yīng)該理解，無(wú)柱塞支承環(huán)下凸緣135時(shí)，下柱塞O形環(huán)138可以直接連接下支承構(gòu)件上端90。還可以進(jìn)一步理解為，移動(dòng)構(gòu)件120可以具有其它形狀并且可以由其它材料制成。例如，移動(dòng)構(gòu)件120可以是柔性隔膜，在使用或不使用上柱塞O形環(huán)136和下柱塞O形環(huán)138的情況下，其邊緣密封地接合柱塞支承環(huán)132。
[0029]控制器110還控制制動(dòng)器活塞128的移動(dòng)?？刂破?10限定制動(dòng)器壓縮操作狀態(tài)，為制動(dòng)器活塞128和柱塞構(gòu)件140頂?shù)种螼形環(huán)軸向移動(dòng)到抽吸腔64中，以減小抽吸腔64的容積，從而增加支架的阻尼剛度。進(jìn)一步，控制器110限定制動(dòng)器回彈操作狀態(tài)，為制動(dòng)器活塞128和柱塞構(gòu)件140背離抽吸腔64軸向移動(dòng)，以增大抽吸腔64的容積，從而減小支架的阻尼剛度并且防止響應(yīng)于柔性主體48變形出現(xiàn)壓力增大?？刂破?10響應(yīng)于來(lái)自至少一個(gè)傳感器114的信號(hào)可變地激活制動(dòng)器壓縮和回彈狀態(tài)，并且在與振動(dòng)源的振動(dòng)頻率相位相差180度并且振幅等于振動(dòng)振幅的情況下激活制動(dòng)器壓縮和回彈狀態(tài)，以有效地保持抽吸腔64中的容積。因此，基本上消除了由外部激勵(lì)造成的高頻率振動(dòng)。
[0030]下支承構(gòu)件86設(shè)有軸向貫穿下支承構(gòu)件凸緣94的至少一個(gè)下支承構(gòu)件安裝通道144。電磁鐵支承環(huán)98設(shè)有至少一個(gè)電磁鐵支承環(huán)安裝通道142，電磁鐵支承環(huán)安裝通道142延伸到電磁鐵支承環(huán)98并且與至少一個(gè)下支承構(gòu)件安裝通道144對(duì)齊。緊固件146通過(guò)螺紋貫穿下支承構(gòu)件86和電磁鐵支承環(huán)98的安裝通道142、144，用于將下支承構(gòu)件86和電磁鐵支承環(huán)98互連。
[0031]顯而易見(jiàn)，本發(fā)明的許多修改形式和變形形式根據(jù)以上教導(dǎo)是可行的，并且可以按與具體描述不同而在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)的其它方式實(shí)踐。之前的這些詳述應(yīng)該被解釋為覆蓋本發(fā)明的新穎性投入實(shí)用的任何組合。設(shè)備權(quán)利要求中使用詞語(yǔ)“所述”是指確定詳述的先行詞意圖被包括在權(quán)利要求書(shū)的覆蓋范圍內(nèi)的，而定冠詞詞語(yǔ)在詞語(yǔ)之前不意圖被包括在權(quán)利要求書(shū)的覆蓋范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將振動(dòng)源支承于底座上的液壓支架設(shè)備， 外殼，其圍繞并沿著第一軸線延伸，并且限定外殼腔； 柔性主體，其由彈性材料制成，至少部分設(shè)置在所述外殼腔中，圍繞并沿著所述第一軸線徑向延伸，用于響應(yīng)于所述振動(dòng)源相對(duì)于所述底座的移動(dòng)發(fā)生彈性變形， 隔膜，其由彈性材料制成，設(shè)置在所述外殼腔中并且與所述柔性主體軸向隔開(kāi)， 分隔組件，其設(shè)置在所述外殼腔中，處于所述柔性主體和所述隔膜之間，用于將所述外殼腔劃分成位于所述柔性主體和所述分隔組件之間的抽吸腔以及位于所述分隔組件和所述隔膜之間的容納腔，所述抽吸腔和所述容納腔各自的容積因所述柔性主體和所述隔膜響應(yīng)于外部激勵(lì)的變形而改變， 至少一個(gè)傳感器，其設(shè)置在所述液壓支架設(shè)備、所述振動(dòng)源和所述底座中的至少一個(gè)上，用于測(cè)量所述振動(dòng)源響應(yīng)于所述外部激勵(lì)的振動(dòng)狀況并且產(chǎn)生對(duì)應(yīng)信號(hào)， 流體，其被容納在所述抽吸腔和所述容納腔內(nèi)，并且響應(yīng)于磁場(chǎng)來(lái)改變其剪切性能，所述分隔組件限定流體通道，所述流體通道在所述抽吸腔和所述容納腔之間軸向延伸，以使所述抽 吸腔和所述容納腔流體連通，響應(yīng)于所述柔性主體和所述隔膜的變形使所述流體在所述抽吸腔和所述容納腔之間通過(guò)， 所述分隔組件包括至少一個(gè)電磁鐵線圈，所述電磁鐵線圈與所述流體通道相鄰地設(shè)置，用于可變地在所述流體通道上產(chǎn)生磁通量，以改變經(jīng)過(guò)所述流體通道的所述流體的抗剪切力，從而當(dāng)測(cè)得的振動(dòng)頻率處于低頻率時(shí)響應(yīng)于來(lái)自所述傳感器的所述信號(hào)可變地改變所述支架的阻尼剛度， 致動(dòng)器組件，其包括至少部分是壓電材料的致動(dòng)器，至少部分延伸到所述抽吸腔中，用于在所述抽吸腔內(nèi)移動(dòng)，改變所述抽吸腔的容積，以防止所述壓力腔中的壓力增大，從而當(dāng)測(cè)得的振動(dòng)頻率處于高頻率時(shí)消除外部激勵(lì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述分隔組件限定在所述抽吸腔和所述容納腔之間延伸的分隔孔，并且所述致動(dòng)器從所述外殼的外部延伸到所述外殼腔中并且至少部分通過(guò)所述分隔孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述致動(dòng)器組件還包括移動(dòng)構(gòu)件，所述移動(dòng)構(gòu)件可操作地接合所述致動(dòng)器，用于在所述抽吸腔內(nèi)隨著所述致動(dòng)器軸向移動(dòng)，以改變所述抽吸腔的容積。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中所述移動(dòng)構(gòu)件是具有大體盤形的柱塞構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中所述致動(dòng)器還包括致動(dòng)器殼體和致動(dòng)器活塞，所述致動(dòng)器活塞可滑動(dòng)地從所述致動(dòng)器殼體的內(nèi)部延伸并且接合所述移動(dòng)構(gòu)件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述分隔組件還包括柱塞支承環(huán)，所述柱塞支承環(huán)與所述分隔孔徑向相隔設(shè)置，并且所述柱塞構(gòu)件的邊緣與所述柱塞支承環(huán)密封連接以密封所述分隔孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述柱塞支承環(huán)形成有徑向向內(nèi)延伸的柱塞支承環(huán)凸緣，所述柱塞支承環(huán)凸緣軸向下方設(shè)有上柱塞O形環(huán)，所述上柱塞O形環(huán)與所述柱塞支承環(huán)凸緣接合，所述上柱塞O形環(huán)軸向下方設(shè)有下柱塞O形環(huán)，所述柱塞構(gòu)件軸向設(shè)置在所述上柱塞O形環(huán)和所述下柱塞O形環(huán)之間并且與所述上柱塞O形環(huán)和所述下柱塞O形環(huán)密封連接，以使所述O形環(huán)在所述柱塞構(gòu)件的所述軸向移動(dòng)期間彎曲。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述柱塞支承環(huán)限定柱塞支承環(huán)上凸緣和軸向處于所述柱塞支承環(huán)上凸緣下方的柱塞支承環(huán)下凸緣，并且所述上柱塞O形環(huán)與所述柱塞支承環(huán)上凸緣接合，所述下柱塞O形環(huán)與所述柱塞支承環(huán)下凸緣接合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，所述設(shè)備還包括控制器，以控制所述致動(dòng)器活塞和所述柱塞構(gòu)件致動(dòng)器組件的移動(dòng)，所述控制器以與所述振動(dòng)源的振動(dòng)狀況的頻率相位相差180度且與所述振動(dòng)狀況的振幅相等的方式，移動(dòng)所述致動(dòng)器活塞，以當(dāng)所述測(cè)得的振動(dòng)狀況處于高頻率時(shí)消除所述外部激勵(lì)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中所述分隔組件包括大體呈圓柱形的下支承構(gòu)件，所述下支承構(gòu)件從所述容納腔中的下支承構(gòu)件下端軸向延伸到下支承構(gòu)件上端，所述下支承構(gòu)件上端至少部分接合所述柱塞支承環(huán)，且所述下支承構(gòu)件限定所述分隔孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述下支承構(gòu)件形成有下支承構(gòu)件凸緣，所述下支承構(gòu)件凸緣背離所述下支承構(gòu)件上端徑向延伸并且具有大體L形的橫截面，所述下支承構(gòu)件凸緣包括軸向延伸到所述抽吸腔中的下支承構(gòu)件凸緣垂直部分，所述下支承構(gòu)件凸緣垂直部分與所述柱塞支承環(huán)相鄰。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述下支承構(gòu)件凸緣設(shè)有軸向貫穿其中的下支承構(gòu)件安裝通道。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中所述分隔組件還包括具有大體圓筒形的電磁鐵支承環(huán)，所述電磁鐵支承環(huán)徑向上設(shè)置于所述下支承構(gòu)件和所述外殼之間、軸向上設(shè)置于所述抽吸腔和所述容納腔之間。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中所述電磁鐵支承環(huán)形成有圍繞其徑向延伸的凹槽，所述至少一個(gè)電磁鐵線圈設(shè)置在所述凹槽內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其中所述電磁鐵支承環(huán)設(shè)有至少一個(gè)電磁鐵支承環(huán)安裝通道，所述電磁鐵支承環(huán)安裝通道穿過(guò)所述電磁鐵支承環(huán)軸向延伸并且與所述至少一個(gè)下支承構(gòu)件安裝通道對(duì)齊。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中一緊固件貫穿所述下支承構(gòu)件和所述電磁鐵支承環(huán)的所述安裝通道，以將所述下支承構(gòu)件和所述電磁鐵支承環(huán)互連。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述致動(dòng)器屬于壓電疊堆類型。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述振動(dòng)源是機(jī)動(dòng)車的組件，并且所述底座是機(jī)動(dòng)車的車架。
【文檔編號(hào)】F16F9/46GK103797267SQ201280044398
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月12日
【發(fā)明者】E·L·舒曼, D·J·巴爾塔, B·W·富爾曼 申請(qǐng)人:北京京西重工有限公司