[實(shí)用新型]壓桿式無源低頻三向隔振器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120555986.0
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN202402557U
• 公開（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔興龍;彭超;郭朝陽;宗路航;嚴(yán)啟凡;周宏
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號(hào): F16F15/02
• 分類號(hào): F16F15/02
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所 34114
• 代理人: 金惠貞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于精密儀器的減振技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及用于低頻環(huán)境精密加工和測量的低頻隔振器。?

技術(shù)背景

隨著各種精密工程領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，超精密加工和精密測量技術(shù)對其工作環(huán)境提出了越來越高的要求。外界環(huán)境的微小振動(dòng)將大大降低超精密儀器的加工精度，使各種精密測量出現(xiàn)較大的誤差，甚至使測量無法進(jìn)行，所以精密儀器的隔振性能直接影響著其運(yùn)行的性能。影響隔振性能的主要指標(biāo)是隔振系統(tǒng)的固有頻率和阻尼比，其中固有頻率起著重要的作用，降低隔振系統(tǒng)的固有頻率可以顯著提高系統(tǒng)的隔振能力。傳統(tǒng)的隔振系統(tǒng)，能夠很好的對中高頻帶進(jìn)行隔離，但由于其在靜承載力和低剛度之間的矛盾，很難再降低系統(tǒng)的固有頻率。目前對于低頻隔振，通常采用空氣彈簧和主動(dòng)式隔振器，然而空氣彈簧雖然能夠降低系統(tǒng)的固有頻率，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大，價(jià)格昂貴，并且需要輔助的氣源設(shè)備；一些主動(dòng)式隔振器雖然能夠很好的進(jìn)行低頻隔振，但是需要額外的控制系統(tǒng)，并且需要消耗大量的能量，因此這兩種隔振器都很難在實(shí)際工程中得到廣泛的應(yīng)用。?

為了解決傳統(tǒng)隔振器不適用于低頻環(huán)境的隔振問題，一些研究者將負(fù)剛度機(jī)構(gòu)，引入到低頻隔振系統(tǒng)中。利用負(fù)剛度機(jī)構(gòu)和正剛度彈簧進(jìn)行并聯(lián)，研制了一些低頻隔振器。這種正負(fù)剛度并聯(lián)隔振器雖然在一定的區(qū)間內(nèi)具有超低剛度，能夠進(jìn)行超低頻隔振，但是其存在作用區(qū)間狹窄，容易發(fā)生失穩(wěn)的缺點(diǎn)，并且大多是針對垂向隔振的研究，離實(shí)際應(yīng)用還有一定距離。因此有必要研制一種適用于低頻環(huán)境隔振的無源低頻三向隔振器。?

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決低頻環(huán)境的隔振問題，本實(shí)用新型提供一種適用于低頻環(huán)境隔振的壓桿式無源低頻三向隔振器。?

本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案如下：?

壓桿式無源低頻三向隔振器包括圓桶狀的底座7，底座7內(nèi)中部設(shè)有下彈性元件6，底座7上部開口端側(cè)壁上設(shè)有一環(huán)形臺(tái)階，所述環(huán)形臺(tái)階下部的底座7內(nèi)壁上均布設(shè)有沿軸向的二條以上的導(dǎo)向槽11；下彈性元件6的頂部設(shè)有圓形的支撐臺(tái)5，支撐臺(tái)5的圓周上均布設(shè)有二塊以上的導(dǎo)向塊12，二塊以上的導(dǎo)向塊12和二條以上的導(dǎo)向槽11對應(yīng)配合，支撐臺(tái)5中部設(shè)有上彈性元件17；上彈性元件17的頂部設(shè)有圓盤狀的上擋板4，上擋板4的底部圓周與底座7上的環(huán)形臺(tái)階處接觸；上擋板4上均布開設(shè)有三個(gè)以上的圓孔，三根以上的彈性壓桿3的下端分別對應(yīng)穿過上擋板4上的三個(gè)以上的圓孔連接著支撐臺(tái)5，三根以上的彈性壓桿3的上端分別連接著呈圓形的罩蓋狀的承載外殼1，三根以上的彈性壓桿3上套設(shè)有橡膠阻尼套9；承載外殼1罩設(shè)在底座7的上部，承載外殼1的內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有環(huán)形的彈性元件8，承載外殼1內(nèi)側(cè)頂部設(shè)有阻尼缸2。

所述環(huán)形臺(tái)階下部的底座7內(nèi)壁上均布設(shè)有沿軸向的四條導(dǎo)向槽11；所述支撐臺(tái)5的圓周上對應(yīng)均布設(shè)有四塊導(dǎo)向塊12。?

所述下彈性元件6和上彈性元件17均為鋼絲繩彈簧或螺旋彈簧或橡膠金屬復(fù)合彈簧；所述環(huán)形的彈性元件8材料為鋼絲繩彈簧或橡膠或橡膠鋼絲繩復(fù)合彈簧。?

所述支撐臺(tái)5中部開設(shè)有通孔，中心導(dǎo)桿14穿過支撐臺(tái)5的通孔上端連接著上擋板4，下端連接著底座7；支撐臺(tái)5和上擋板4之間的中心導(dǎo)桿14上套裝有上彈性元件17，支撐臺(tái)5和底座7之間的中心導(dǎo)桿14上套裝有下彈性元件6，所述上彈性元件17和下彈性元件6均為螺旋彈簧。?

所述上擋板4上均布開設(shè)有四個(gè)圓孔，四根彈性壓桿3的下端分別對應(yīng)穿過上擋板4上的四個(gè)圓孔通過法蘭連接著支撐臺(tái)5，四根彈性壓桿3的上端分別通過法蘭連接著承載外殼1。?

所述阻尼缸2為一種液體耗能緩沖器，里面注入的是液體阻尼材料。?

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在下述幾個(gè)方面：?

1、本實(shí)用新型的壓桿式無源低頻三向隔振器能夠在保證較大承載力的前提下，在垂直方向和水平方向上都實(shí)現(xiàn)超低頻隔振；

2、相對一些負(fù)剛度隔振器，本實(shí)用新型中彈性細(xì)長壓桿是工作在失穩(wěn)前的狀態(tài)，因此隔振系統(tǒng)的穩(wěn)定性較高；

3、本實(shí)用新型設(shè)置了多種阻尼耗能機(jī)制，根據(jù)具體的實(shí)施工況，發(fā)揮不同的阻尼耗能作用；

4、本實(shí)用新型的壓桿式無源低頻三向隔振器，同時(shí)在水平方向和垂直方向具有低頻隔振和抗沖擊雙重功能；

5、本實(shí)用新型為被動(dòng)無源減振器，不需要外加能量就能實(shí)現(xiàn)低頻隔振抗沖作用。

附圖說明

圖1為第一種實(shí)施方式下壓桿式無源低頻三向隔振器的整體結(jié)構(gòu)圖。?

圖2為第二種實(shí)施方式下壓桿式無源低頻三向隔振器的整體結(jié)構(gòu)圖。?