[發明專利]滾球型準零剛度隔振器

有效

• 申請號: 201310330359.0
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN103363004A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 徐道臨;朱石堅;王毅;周加喜;樓京俊;楊慶超
• 申請（專利權）人: 湖南大學;中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: F16F7/104
• 分類號: F16F7/104;F16F7/108;F16F13/06
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

????本發明涉低頻或超低頻隔振器領域，具體涉及一種滾球型準零剛度隔振器。?

背景技術

隔振是指通過采用附加系統隔離開振源與受控對象以達到對受控對象的振動抑制的目的?，F代社會中，人們對振動環境、產品與結構振動特性的要求進一步提高，比如測量時光學隔振平臺對高精密光學儀器的隔振保護、水下航行潛艇的減振降噪等，都對隔振技術的要求越來越嚴格。然而，傳統線性隔振器逐漸暴露出一些局限性，例如線性隔振系統只有在外擾頻率大于隔振器固有頻率的?倍時才能有隔振效果，處理局部、低頻外擾時振動控制效果受到結構空間和保證穩定性等限制。從隔振原理來說，隔振器的固有頻率越低，隔振效果越好；要降低隔振器額固有頻率，一方面可以降低隔振器等效剛度，但是這通常要受到隔振器材料、成本等因素的制約；另一方面可以增大隔振器質量，這樣一來勢必造成機組功率增大，隨之而來的即為機組振動量增大，形成一個惡性循環，因此增大隔振器的質量不是提高隔振性能的根本方法。近年來研究表明，準零剛度隔振系統具有高靜態、低動態剛度等優良特性，可以有效降低系統的固有頻率，能在低頻段有效隔振又能承受較大載荷。?

目前現有的準零剛度隔振器，對大位移振動有良好的隔振效果，其缺陷是當調節到平衡位置后，如果被隔振設備產生微幅振動，如1mm甚至0.1mm的振動，則達不到預期的隔振效果。例如，申請號為201210145254.3的中國發明專利申請公開了一種名稱為“滑動梁和彈簧組合非線性超低頻隔振器”的發明專利申請，該申請的提供的技術方案是：主要由具有負剛度的滑動彈性梁和連接在其下方的具有正剛度的彈簧組成，并設有用于滑動彈性梁連接的連接部件和用于滑動彈性梁支撐的支撐結構，滑動彈性梁在變形時具有負剛度，彈簧為正剛度，兩種彈性元件的組合使用使整個隔振器具有接近零剛度的特征。該隔振器具有較大的靜剛度、卻具有較小的動剛度,?整體系統具有近似動態準零剛度特性，可以對實現超低頻率的振動隔離并兼有抗沖效果，從而擁有良好的低頻隔振效果；并且較大的地擴展了隔振器的有效隔振范圍，可實現大的衰減。但是該專利申請的提供的隔振器仍然不能解決上述問題。?

發明內容

為解決對被隔振設備的微幅振動，尤其是在毫米級范圍內進行隔振比較困難的技術問題，本發明提供了一種滾球型準零剛度隔振器。?

本發明所采用的具體技術方案為：?

一種滾球型準零剛度隔振器，包括底座、上蓋和連接件，包括具有負剛度的水平彈性件、具有正剛度的豎直彈性件及始終以水平中心面對齊的方式保持接觸的滾球接觸副，所述滾球接觸副包括外滾球和內滾球結構，所述水平彈性件設置在一水平調節機構內，所述外滾球連接所述水平調節機構，所述內滾球結構連接一水平振動臺，所述水平振動臺由所述豎直彈性件支撐，所述豎直彈性件連接一豎直調節機構，所述豎直調節結構連接所述底座，所述外滾球和內滾球結構的直徑均小于1厘米。

進一步的，所述水平調節機構具有一調節螺栓，所述調節螺栓內端連接一調節塊，所述調節塊與所述水平彈性件連接，所述水平彈性件與所述調節塊設置在一燕尾槽滑塊上，所述燕尾槽滑塊設置在燕尾槽基座上，所述燕尾槽基座設置在所述底座上，所述外滾球通過滾球保持架固定在所述燕尾槽滑塊的支架上；所述水平調節機構具有一升降齒輪，所述升降齒輪連接一過輪，所述過輪連接一手柄軸，所述升降齒輪套接在一導向套上，所述導向套固定在所述底座上，所述升降齒輪承載一推力球軸承，所述推力球軸承承載所述豎直彈性件。?

進一步的，還包括一氣囊，所述氣囊放置在所述水平振動臺上并被所述上蓋容納，所述連接件連接所述氣囊與被隔振設備。?

進一步的，所述內滾球結構固定在所述水平振動臺下表面的一垂直板上，所述外滾球與所述內滾球結構的直徑尺寸小于5毫米，并且所述內滾球結構的直徑小于所述外滾球的直徑。?

進一步的，所述調節螺栓以螺紋連接的方式連接在所述底座的側壁上，所述調節螺栓位于所述調節塊內的部分還設有輔助塊，所述輔助塊助于所述調節塊實現向外的移動。?

進一步的，所述升降齒輪與所述導向套之間采用螺紋連接方式連接，所述過輪通過一連接鍵固定在一中心軸上，所述中心軸通過一深溝球軸承固定在所述底座上。?

進一步的，所述水平振動臺下表面中心處設有導向桿，通過所述導向桿與所述導向套的定位導向滑動保證所述水平振動臺在豎直方向上移動的準確性。?

進一步的，所述水平振動臺上還設有指針，所述指針的安裝基面與所述內滾球結構的安裝基面平行。?