一種一體化的絲杠機電慣容器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及慣容器，尤其涉及一種一體化的絲杠機電慣容器。
【背景技術】
[0002]慣容器是近年來提出的一種具有兩個端子的機械慣性元件，其廣泛應用于隔振技術領域，如懸架、建筑物防震及吸收動力機械振動等方向。在機電比擬理論中，慣容器可與電路網絡中的電容器完全類似，從而可以用電路網絡綜合的理論方法來指導機械網絡的設計。在機械網絡綜合中，慣容器可以替代質量塊的作用而完全相似于電路網絡綜合里的電容器。慣容器所模擬的“虛質量”稱為慣質系數，慣質系數與慣容器真實質量之比稱為慣質比。目前，人們已設計出了多種形式和結構的慣容器，如齒輪齒條慣容器，滾珠絲杠慣容器，液壓慣容器等。這些實現方式中，其慣質系數是通過飛輪質量來實現的。因此，其增大慣質系數的方法，一方面是增加飛輪的質量，另一方面是增加傳動機構的放大系數，如齒輪齒條慣容器可以增大齒輪傳動比，滾珠絲杠慣容器可減小絲杠導程。這兩種途徑都需要增加慣容器自身的重量，而不利于慣質比的提高。增大傳動機構放大系數也放大了慣容器的非線性因素，影響慣容器性能。
[0003]為解決上述技術問題，現有技術公開了一種采用螺母平動推動絲杠軸旋轉進而帶動電機旋轉的方式，通過將機械慣容器中的飛輪換成電機，并在電機電樞中串聯負阻抗變換器和大容值電容器的方法，有效提高了慣容器的慣質系數和慣質比。但存在以下問題:
(I)采用絲杠旋轉帶動電機轉子旋轉的方式，由于絲杠旋轉半徑小，相同質量下轉動慣量小，不利于提高慣質比。
[0004](2)采用滾珠絲杠傳動副與電機串聯的形式，結構復雜，不便于安裝和使用，難以小型化、一體化。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種提高慣容器性能及穩定性、結構緊湊的一體化的絲杠機電慣容器。
[0006]為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為:
一種一體化的絲杠機電慣容器，包括絲杠軸、螺母轉子、定子、電樞繞組、永磁體及與電樞繞組連接的電樞控制電路，所述永磁體設于螺母轉子上，所述電樞繞組設于定子上，所述螺母轉子與絲杠軸螺紋配合，所述螺母轉子與定子之間設有推力軸承，所述絲杠軸直線運動驅動所述螺母轉子旋轉，所述電樞繞組在螺母轉子旋轉時產生感應電動勢，所述感應電動勢作用于電樞控制電路。
[0007]作為上述技術方案的進一步改進:
所述定子設于所述螺母轉子的外周。
[0008]所述螺母轉子包括轉子螺母，所述轉子螺母與絲杠軸螺紋配合，所述永磁體安裝于所述轉子螺母上。
[0009]所述定子包括定子外殼，所述電樞繞組設于所述定子外殼上，所述轉子螺母通過推力軸承安裝于所述定子外殼上。
[0010]所述電樞繞組設于所述永磁體的側面或設于所述永磁體的外周。所述螺母轉子設于所述定子的外周。
[0011]所述螺母轉子包括轉子螺母及與轉子螺母固定連接的轉子外殼，所述轉子螺母與絲杠軸螺紋配合，所述永磁體安裝于所述轉子外殼上。
[0012]所述定子包括線圈安裝座，所述電樞繞組安裝于所述線圈安裝座上，所述螺母轉子通過推力軸承安裝于所述線圈安裝座上。所述絲杠軸的一端固定連接一活動連接件，所述絲杠軸的另一端滑設于一沿絲杠軸軸向布置的止轉滑孔內。
[0013]所述電樞控制電路包括串聯連接的電容器C及負阻抗變換電路NIC，所述電樞控制電路包括外部供電接口以及與所述電樞繞組連接的接口。
[0014]與現有技術相比，本發明的優點在于:
1、本發明通過絲杠軸驅動螺母轉子旋轉，使直線運動部件靠近軸線，旋轉部件遠離軸線，有效增大了旋轉部件的轉動慣量，進一步提高了慣質比。
[0015]2、本發明絲杠軸與電樞繞組、永磁體為一體化結構，結構緊湊、安裝使用方便，利于工程化和小型化。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發明實施例1的結構示意圖。
[0017]圖2是本發明實施例2的結構示意圖。
[0018]圖3是本發明實施例3的結構示意圖。
[0019]圖4是本發明的等效電路結構示意圖。
[0020]圖中各標號表不:
1、絲杠軸；2、螺母轉子；21、轉子螺母；211、限位凸臺；22、限位螺母；23、轉子外殼；3、定子；31、定子外殼；32、線圈安裝座；4、電樞控制電路；5、電樞繞組；6、推力軸承；7、活動連接件；8、永磁體；9、止轉滑孔。
【具體實施方式】
[0021]下將結合說明書附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
[0022]實施例1
如圖1所示，本實施例的一體化的絲杠機電慣容器，包括絲杠軸1、螺母轉子2、定子3、電樞繞組5、永磁體8及電樞控制電路4，本實施例中，螺母轉子2與定子3之間設有推力軸承6，推力軸承6為雙向推力軸承，推力軸承6的設置保證了轉子螺母21和定子外殼31的相對旋轉運動，同時，承受絲杠軸I往復軸向作用力，保證慣容器的軸向剛度要求。永磁體8安裝于螺母轉子2上，電樞繞組5安裝于定子3上。本實施例中，螺母轉子2與絲杠軸I螺紋配合，絲杠軸I直線運動驅動螺母轉子2旋轉，電樞控制電路4安裝于定子外殼31上，電樞繞組5與電樞控制電路4連接，電樞繞組5在螺母轉子2旋轉時產生感應電動勢，感應電動勢作用于電樞控制電路4，將感應電動勢輸出至電樞控制電路4進行存儲，通過調節電樞控制電路4即可實現慣性系數的實時調節，有效避免了采用飛輪時難以達到理想慣容系數的問題，提高了慣容器性能；且采用電氣控制裝置，有效避免了慣容器為純機械結構時需大結構尺寸、大慣性質量實現慣容效果的問題，有效減小了裝置結構尺寸、降低了裝置質量，提高了慣容器的穩定性。同時，本發明通過絲杠軸I驅動螺母轉子2旋轉，使直線運動部件靠近軸線，旋轉部件遠離軸線，有效增大了旋轉部件的轉動慣量，進一步提高了慣質比；且本發明絲杠軸I與電樞繞組5、永磁體8為一體化結構，結構緊湊、安裝使用方便，利于工程化和小型化。
[0023]本實施例中，定子3設于螺母轉子2的外周；定子3包括定子外殼31，電樞繞組5設于定子外殼31上；螺母轉子2包括轉子螺母21，轉子螺母21與絲杠軸I螺紋配合，永磁體8安裝于轉子螺母21上。如圖1，本實施例中，電樞繞組5設于永磁體8的外周，永磁體8與電樞繞組5感應配合。
[0024]本實施例中，轉子螺母21通過推力軸承6安裝于定子外殼31上，推力軸承6為雙向推力軸承，推力軸承6的設置保證了轉子螺母21和定子外殼31的相對旋轉運動，同時，承受絲杠軸I往復軸向作用力，保證慣容器的軸向剛度要求。如圖1、圖2，本實施例中，推力軸承6為兩組，兩組推力軸承6設于轉子螺母21兩側，轉子螺母21與定子外殼31上均設有用于安裝推力軸承6的安裝部。
[0025]本實施例中，螺母轉子2還包括限位螺母22，永磁體8安裝于轉子螺母21上的限位凸臺211上，限位螺母22限制永磁體8沿絲杠軸I軸向移動，永磁體8通過限位螺母22鎖緊限位于限位凸臺211上，永磁體8并可隨轉子螺母21旋轉。本實施例中，永磁體8限位于轉子螺母21的中部。
[0026]本實施例中，所述絲杠軸I的一端位于定子外殼31的外側，另一端位于螺母轉子2的內側，絲杠軸I的外側端與一活動連接件7固定連接，活動連接件7為絲杠軸I與外接物體的活動連接件7，絲杠軸I通過活動連接件7驅動軸向運動，所述絲杠軸I的內側端滑設于一沿絲杠軸I軸向布置的止轉滑孔9內；本實施例中，活動連接件7為吊耳，在其他實施例中，絲杠軸I可采用其他結