[發明專利]準零剛度隔振系統

有效

• 申請號: 201910244383.X
• 申請日: 2019-03-28
• 公開（公告）號: CN110094445B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 王建珩;韓旭;王穎;楊德鑫
• 申請（專利權）人: 沈陽遠大裝備科技有限公司;沈陽遠大科技園有限公司
• 主分類號: F16F7/00
• 分類號: F16F7/00
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 管士濤;張超艷

本發明機械振動隔離技術領域，公開了一種準零剛度隔振系統，包括一個負剛度模塊以及與其并聯的多個正剛度模塊，所述負剛度模塊設置于由多個正剛度模塊布置成的幾何圖形的中心位置。本發明是一種大負載低固頻的隔振系統；以單個負剛度模塊與多個正剛度模塊同時并聯使用，不但使隔振系統保持低的垂直固有頻率，而且保證了隔振系統的穩定性；其中的負剛度模塊設置于多個正剛度模塊布置形成的圖形幾何中心，使得它產生的負剛度的作用效果平均分配到各正剛度模塊連接點上，從而降低了隔振系統的豎直剛度；但隔振系統旋轉時負剛度模塊不影響隔振系統的旋轉剛度，使得隔振系統得以保持較高的旋轉剛度。

技術領域

本發明機械振動隔離技術領域，特別是涉及一種準零剛度隔振系統。

背景技術

一般被動式準零剛度隔振器主要解決的是重力方向的承載能力與隔振效果的矛盾問題，即大承載需要大剛度，但大剛度使得隔振效果變差，因此出現了準零剛度隔振器，即能夠有大的承載能力，又能在工作區間內提供較小的支撐剛度。

然而在實際工程應用時，很少出現僅使用一只隔振器就能支撐起被隔振物體的情況，一般都要用3只或者更多隔振器支撐起被隔振物體(或者設備)的多個安裝位置來使被隔振物體達到平穩狀態。當多個準零剛度隔振器組合應用時，會使得系統整體的豎直方向固有頻率降到很低，可低至1Hz以下，而同時系統在沿水平面上的X、Y軸旋轉的剛度也會降到很低，造成系統的不穩定。很多情況下，例如運輸設備、動力源設備、艦艇設備、飛行設備等領域所需要的隔振器是僅僅降低豎直方向的剛度以降低振動的傳遞，而對于沿水平X、Y軸旋轉方向又要求具有較大剛度(即抗傾翻能力)，以維持設備的穩定。

現有由多個準零剛度隔振器組成的隔振系統，如圖7所示，在降低豎直方向的剛度以降低振動的傳遞方面具有良好效果，但是對于沿水平X、Y軸旋轉方向的剛度同樣也降到很低，造成無法有效抗衡來自水平方向的力，一旦被施加使被承載物沿XY軸方向旋轉的傾翻力，則難以維持設備的穩定，即采用多個準零剛度隔振器組成的隔振系統容易導致設備發生傾翻事故。

由此可見，在實踐中根據設備隔振需要，一般在降低豎直方向剛度的情況下，還應解決現有隔振系統如何保留沿X、Y軸旋轉方向的剛度的問題，以達到隔振系統的穩定。

發明內容

為了保留隔振系統的沿水平X、Y軸旋轉方向的剛度，本發明提供了一種準零剛度隔振系統，包括一個負剛度模塊以及與其并聯的多個正剛度模塊，所述負剛度模塊設置于由多個正剛度模塊布置成的幾何圖形的中心位置。

優選地，與負剛度模塊并聯的正剛度模塊不少于3個。所有正剛度模塊布置成多邊形，負剛度模塊位于該多邊形的中心點。

優選地，與負剛度模塊并聯的正剛度模塊為4-10個。

優選地，所述正剛度模塊布置在成中心對稱多邊形的每個角上位置。

優選地，所述正剛度模塊布置在正多邊形或矩形的每個角上位置。

優選地，所述正剛度模塊布置成正三角形、正方形、正五邊形、正六邊形或者正八邊形。

優選地，所述準零剛度隔振系統還包括支撐桿，所述支撐桿一端與承載物連接，另一端和負剛度模塊連接。進一步地，所述支撐桿成啞鈴形狀。所述支撐桿與承載物可以采用螺栓連接或者焊接或者鉸接；支撐桿和負剛度模塊可以采用螺栓連接或者焊接或者鉸接。