“电涡流阻尼新技术产业” 湖南大学推动科技成果转化落地

电涡流阻尼器是一种利用电涡流原理制成的耗能减振装置,具有结构简单、耐久性好、维护要求低和使用寿命长等优点。但是与传统的被动耗能减振装置相比,电涡流阻尼器的耗能密度很低,因此长期以来难以在大型土木工程结构的振动控制中进行应用。

电涡流阻尼器以其结构简单、非接触、无需工作介质、寿命长等特点,在航天器结构振动被动抑制领域具有很广的应用前景。由于航天器振动控制的特殊性,对阻尼器的阻尼设计精确性和稳定性要远高于常规地面振动控制场合,因此需要对电涡流阻尼器的阻尼特性进行精确分析。

2020年4月中旬，湖南大学举行了科技成果转化系列活动·院士专场——“电涡流阻尼新技术产业化研讨会”，研究团队正推进“电涡流阻尼新技术”在大型机械、武器装备、轨道列车、涡流制动等领域的应用和开发，与相关企业合作开发的军工装备、列车减振缓冲器、车辆悬架减振系统等都已进入产品中试阶段。

阻尼器的作用

是以提供运动的阻力，耗减运动能量的装置。利用阻尼来吸能减震不是什么新技术，在航天、航空、军工、枪炮、汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器（或减震器）来减振消能。人们开始逐步地把这些技术转用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中，其发展十分迅速。能够使仪表可动部分迅速停止在稳定偏转位置上的装置。地震仪器中，阻尼器用 于吸收振动系统固有振动能量，其 阻尼力一般与振动系统运动的速度 成比例。主要有液体阻尼器、气体 阻尼器和电磁阻尼器三类。阻尼器 对于补偿拾振器摆系统中很小的摩 擦和空气阻力，改善频率响应等具 有重要作用。

阻尼器只是一个构件.使用在不同地方或不同工作环境就有不同的阻尼作用。Damper：用于减振；Snubber：用于防震，低速时允许移动，在速度或加速度超过相应的值时闭锁，形成刚性支撑。各种应用中有：弹簧阻尼器，液压阻尼器，脉冲阻尼器，旋转阻尼器，风阻尼器，粘滞阻尼器，阻尼铰链，阻尼滑轨，家具五金，橱柜五金等。

涡流制动器

是利用涡流损耗的原理来吸收功率的。由电涡流制动器、控制器及传感器组成的成套测功，可以测取被测机械的输出转矩和转速，从而得出功率，某种场合可以取代磁粉、水力测功机、直流发电机组等，用来测量各种电动机、柴油机、齿轮箱等动力机械的性能，成为型式试验的必要设备，与其它测功装置相比，电涡流制动器具有更高的可靠性、实用性和稳定性。输入转速范围宽，可用于变频调速等各类电动机 及动力机械的型式试验；控制器采用直流电源，控制功率小；转矩的测量可以采用普通磅秤、电子磅秤或高精度转矩传感器，适用于不同测量精度的场合；作制动器用，适用于高转速大转矩场合。

火车缓冲器

车钩缓冲装置是用于使车辆与车辆，机车或动车相互连挂，传递牵引力，制动力并缓和纵向冲击力的车辆部件。它由车钩，缓冲器、钩尾框，从板等组成一个整体，安装于车底架构端的牵引梁内。为了保证车辆连挂安全可靠和车钩缓冲装置安装的互换性，我国铁路机车车辆有关规程规定：车钩缓冲器装车后，其车钩钩舌的水平中心线距钢轨面在空车状态下的高度，客车为880mm（允许+10mm，-5mm误差），货车为880mm（±10mm）。两相邻车辆的车钩水平中心线高度差不得大于75mm。

缓冲器用来缓和列车在运行中由于机车牵引力的变化或在起动、制动及调车作业时车辆相互碰撞而引起的纵向冲击和振动。缓冲器有耗散车辆之间冲击和振动的功能，从而减轻对车体结构和装载货物的破坏作用。缓冲器的工作原理是借助于压缩弹性元件来缓和冲击作用力，同时在弹性元件变形过程中利用摩擦和阻尼吸收冲击能量。根据缓冲器的结构特征和工作原理，一般缓冲器可分为：摩擦式缓冲器、橡胶式缓冲器和液压缓冲器等。摩擦缓冲器由前、后两部分组成，前部为螺旋弹簧（客车用）或环弹簧（货车用），后部为内、外环弹簧，彼此以锥面相配合，两部分之间有弹簧座板分隔。螺旋弹簧用来缓和冲击作用力，环弹簧两滑动斜面间的摩擦力用来起到吸收能量的作用。

车辆悬架减振系统

指由车身与轮胎间的弹簧和避震器组成整个支持系统。悬挂系统应有的功能是支持车身，改善乘坐的感觉，不同的悬挂设置会使驾驶者有不同的驾驶感受。外表看似简单的悬挂系统综合多种作用力，决定着轿车的稳定性、舒适性和安全性，是现代轿车十分关键的部件之一。根据控制形式不同分为被动式悬架、主动式悬架。根据汽车导向机构不同可分为独立悬架、非独立悬架。

悬挂系统存在的意义有二：隔离路面的不平使行驶更舒适；行经不平路面时保持轮胎与路面接触。而改良悬挂对“飞车党”来说只有一个目的就是改善操控性。所谓的悬挂系统便是，在车轮与车体之间，担负起承载车体并吸收震动的工作，提供的乘坐舒适性。在更换完刹车片后，要检查刹车踏板回位是否正常，在日常行驶的时候要注意防止脚垫滑到刹车踏板底下，以免刹车不能踩死 。