一種機械最優(yōu)化的液體慣性減振器和飛行器塔式系統(tǒng)技術方案

本發(fā)明專利技術公開了一種機械最優(yōu)化的液體慣性減振器和飛行器塔式系統(tǒng)，其中隔振器包括上部殼體和下部殼體；限定上部流體腔的上部貯液殼體；限定下部流體腔的下部貯液殼體；通過上部彈性材料件彈性連接到上部殼體上的活塞式主軸，該活塞式主軸通過下部彈性材料件彈性連接到下部殼體上；具有調(diào)諧通道的伸長部分；以及置于其中的調(diào)諧流體。該隔振器消去隔離頻率上的振動力。該隔振器在塔式系統(tǒng)中使用，該塔式系統(tǒng)用于在飛機中安裝傳動裝置。該隔振器位于塔式結構和頂蓋結構之間。該隔離器包括位于傳動轉軸的旋轉軸的水平線位置附近的球面軸承組件。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本申請涉及一種振動控制。本申請尤其涉及一種用于隔離結構或主體中的機械振動的方法和裝置，該結構或主體易受到諧波或振蕩位移或壓力的影響。本申請的系統(tǒng)非常適用于飛行器領域，特別是，直升機和其他水平螺旋槳飛機。
技術介紹
多年以來，人們竭力設計一種用于將振動主體從傳輸它自身的振動到其他主體中隔離出來的裝置。這樣的裝置適用于各種
，在上述
中希望從結構的其他部分中隔離振蕩或振動裝置的振動，例如發(fā)動機的振動。典型的振動隔離和衰減裝置(“隔離器”)采用各種機械系統(tǒng)部件(彈簧和塊)的組合以調(diào)整整個系統(tǒng)的頻率響應特性，從而使系統(tǒng)中的重要結構獲得可接受的振動水平。這些隔離器大量使用的一個領域是飛行器，其中利用振動隔離系統(tǒng)將飛行器的機身或其他部分從機械振動中隔離出來，例如諧波振動，這些機械振動與推進系統(tǒng)有關，由飛行器的發(fā)動機、變速器和螺旋槳或水平旋翼產(chǎn)生。振動隔離器區(qū)別于在現(xiàn)有技術中被錯誤的稱為“隔離器”的減震裝置。一個用于振動的簡單的力學公式如下:F - mx + αχ 十 be振動隔離器利用慣性力(mx )抵消彈力(kx)。另一方面，減震裝置是利用耗散效果(Ci )去除來自振動系統(tǒng)的能量。在飛行器振動隔離系統(tǒng)的設計中一個重要的工程目標是減小包括隔離裝置橫截面積在內(nèi)的長度、重量和整個尺寸。這是關于飛行器所有工程效果的基本目標。在設計和制造直升機和其他水平螺旋槳飛機中，例如傾轉旋翼機，需要盤旋以克服飛行器的靜負載，以及與固定翼飛機相比要限制其有效負載是尤其重要的。在振動隔離系統(tǒng)的設計中另外的一個重要工程目標是保存工程資源，這些工程資源在飛行器其他方面的設計或振動隔離系統(tǒng)中已經(jīng)付出了。換句話說，在振動隔離系統(tǒng)的性能中進行增量式改進是一個很重要的工業(yè)目標，而不需要徹底的重組工程或對已有的振動隔離系統(tǒng)的所有組件的完全再設計。尤其適用于飛行器和直升飛機的隔振領域中一個標志性的進步公開在專利號為4，236，607、名稱為“振動抑制系統(tǒng)(Vibration Suppression System)”、1980 年 12 月 2 日授權給Halwes等人的美國專利(簡稱為Halwes ‘607)中。專利Halwes ‘607通過參考并入文中。專利Halwes ‘607公開了一種隔振器，其中濃稠的、低粘度流體用作“調(diào)諧”質量來平衡或消去通過隔離器傳輸?shù)恼袷幜Α＿@個隔離器采用的原理為振蕩質量的加速度與其位移的相位差為180°。在專利Halwes ‘607中，認識到了濃稠的低粘度流體的慣性特征，與活塞排布所得到的液壓優(yōu)勢相結合，會抑制不同相的加速度以生成平衡力來衰減或消去振動。專利Halwes ‘607提供了一種比現(xiàn)有技術更加小巧、可靠且有效率的振蕩器。原來由專利Halwes ‘607想到的濃稠的低粘度流體是水銀，其有毒性和高腐蝕性。自從Halwes的早期專利技術開始，在這個領域已做了大量努力將水銀換成一種流體或者改變單個隔離器的動態(tài)響應以衰減不同振動模式。后者的一個例子可以從專利號為 5，439，082、名稱為“液壓慣性隔振器(Hydraulic Inertial Vibration Isolator)”、1995年8月8日授權給McKeown等人的美國專利(簡稱為McKeown ‘082)中找到，專利McKeown ‘082通過參考并入文中。有幾個參數(shù)影響Halwes型隔離器的性能和特征，包括所采用的流體的濃度和粘度、隔離器的各組件的相對尺寸、等等。對這種隔離器設計上的一個改進公開在專利號為6，009，983、名稱為“用于改進隔離的方法和設備(Method and Apparatus for ImprovedIsolation)”、2000年I月4日授權給Stamps等人的美國專利(簡稱為Stamps ‘983)中。在專利Stamps‘983中，采用調(diào)諧通道兩端的復合半徑來提供隔離器性能上的顯著改進。專利Stamps ‘983通過參考并入文中。已經(jīng)對Halwes型隔離器進行的另一方面的設計上的改進是針對一種用來改變振蕩器頻率的裝置以增加隔離器運行期間的有效性。這種隔離器設計上的一個進步公開在專利號為 5，435，531、名稱為“隔振系統(tǒng)(Vibration Isolation System)”、1995 年 7 月 25日授權給Smith等人的美國專利(簡稱為Smith ‘531)中。在專利Smith ‘531中，可軸向延伸的襯套用在調(diào)諧通道的內(nèi)壁上以改變調(diào)諧通道的長度，由此改變隔離頻率。可調(diào)諧的Halwes型隔離器在設計上的另一個進步公開在專利號為5，704，596、名稱為“隔振系統(tǒng)(Vibration Isolation System)”、1998年I月6日授權給Smith等人的美國專利(簡稱為Smith ‘596)中。在專利Smith ‘596中，襯套用在調(diào)諧通道的內(nèi)壁上以改變調(diào)諧通道本身的橫截面積，由此改變運行期間的隔離頻率。專利Smith ‘531和專利Smith ‘596都是對有源調(diào)諧隔離器進行的令人矚目的嘗試。在隔振領域中另一個進步是可調(diào)諧的隔振器，這種可調(diào)諧的隔振器公開在專利號為6，695，106、名稱為“用于改進隔振的方法和設備(Method and Apparatus for ImprovedVibration Isolation)”、2004年2月24日授權給Smith等人的美國專利中，該專利通過參考并入文中。雖然上述進步體現(xiàn)了隔振領域的突飛猛進，但還存在許多缺點。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術要解決的技術問題在于提供一種用于隔離結構或主體中的機械振動的機械最優(yōu)化的液體慣性減振器和飛行器塔式系統(tǒng)。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術提供了一種隔振器，包括:上部殼體和下部殼體；限定上部流體腔的上部貯液殼體；限定下部流體腔的下部貯液殼體；活塞式主軸,通過上部彈性材料件彈性連接到上部殼體上，該活塞式主軸通過下部彈性材料件彈性連接到下部殼體上；具有調(diào)諧通道的伸長部分；置于該上部流體腔、下部流體腔、以及調(diào)諧通道中的調(diào)諧流體；具有附著件的球面軸承組件；其中該球面軸承組件至少部分圍繞該下部殼體。與此同時，本專利技術還提供了一種飛機的塔式系統(tǒng)，該塔式系統(tǒng)包括:連接到傳動裝置上的塔式結構；機體結構；通過傳動轉軸和連接件與傳動裝置機械連接的引擎；連接在塔式結構和機體結構之間的隔振器，該隔振器包括:上部殼體和下部殼體；限定上部流體腔的上部貯液殼體；限定下部流體腔的下部貯液殼體；通過上部彈性材料件彈性連接到上部殼體上的活塞式主軸，該活塞式主軸通過下部彈性材料件彈性連接到下部殼體上；具有調(diào)諧通道的伸長部分；置于該上部流體腔、下部流體腔、以及調(diào)諧通道中的調(diào)諧流體；具有附著件的球面軸承組件；其中該隔振器的球面軸承組件位于該傳動轉軸的旋轉軸的水平線位置附近。本專利技術的技術方案使飛行器組件的尺寸和復雜度最小，以使該飛行器的重量和花費最小，由此使性能最好并減少與制造相關的費用。附圖說明作為本申請的實施例的特點的新穎性特征在隨附權利要求中列出。然而，結合附圖參考下述詳細說明，將更好地理解實施例本身、使用的優(yōu)選方式以及其他目的和優(yōu)點，附圖中:圖1是根據(jù)本申請所述的直升飛機的透視圖；圖2A是根據(jù)本申請所述的處于飛機模式下的傾轉旋翼飛機的俯視圖；圖2B是根據(jù)本申請所述的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種隔振器，包括：上部殼體和下部殼體；限定上部流體腔的上部貯液殼體；限定下部流體腔的下部貯液殼體；活塞式主軸，通過上部彈性材料件彈性連接到上部殼體上，該活塞式主軸通過下部彈性材料件彈性連接到下部殼體上；具有調(diào)諧通道的伸長部分；置于該上部流體腔、下部流體腔、以及調(diào)諧通道中的調(diào)諧流體；具有附著件的球面軸承組件；其中該球面軸承組件至少部分圍繞該下部殼體。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：莫里斯·D·格里芬，
申請(專利權)人：貝爾直升機泰克斯特龍公司，
類型：發(fā)明
國別省市：