[發明專利]一種壓電型振動沖擊隔離緩沖器

在審

• 申請號: 202010031743.0
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111237379A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 張文群;郭文勇;袁成人
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: F16F15/02
• 分類號: F16F15/02
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 楊本官

本發明屬于精密震動隔離緩沖裝置或結構技術領域，尤其涉及一種壓電型振動沖擊隔離緩沖器。包括設置在振動平臺與被隔離對象之間的壓電片；壓電片一端接地，另一端分別通過開關Ks和Kp連接至第一支路和第二支路；打開Kp，關閉Ks，壓電型振動沖擊隔離緩沖器統隔離振動信號的頻率將向低頻移動，低頻信號增益極大，使得能量衰減極快。打開Ks關閉Kp，壓電型振動沖擊隔離緩沖器統隔離振動信號的頻率將向高頻移動，高頻信號增益極大，使得能量衰減極快。打開Ks和Kp，壓電系統將具有兩個共振頻率。本發明結構簡單易于微型化、能隔離外界微振動微沖擊、易于調節緩沖頻率以及振動沖擊緩沖頻帶寬。

技術領域

本發明屬于精密震動隔離緩沖裝置或結構技術領域，尤其涉及一種壓電型振動沖擊隔離緩沖器。

背景技術

在精密加工制造、微納米技術中，為達到極高的尺寸精度，需要一種對外界微振動微沖擊隔離的器件，需要結構緊湊且微型化，為隔離外界變化的振動頻率或隔離沖擊影響，要求這種緩沖器隔離頻率具有可調節特性，有時還要求具有較大的緩沖帶寬。雖然市場上出現了眾多不同類型或結構的隔振減震裝置，包括螺旋彈簧、氣囊等。采用螺旋彈簧的系統存在著無法抑制低頻振動的問題。采用氣囊的減振系統雖然可以有效抑制低頻振動，但其體積大、尺寸精度難以控制，不利于用在精密小型設備中。另外，單獨的螺旋彈簧或氣囊等都是被動隔振元件，即它們不需要消耗外部能量，但無法主動根據外界振動情況進行振動抑制，也無法抑制直接作用于受保護設備的振動，并且無法主動進行定位調節。被動隔振元件與傳感器、作動器結合可以構成主動減振裝置，其傳感器常采用速度或加速度傳感器，作動器常采用電機，氣缸等。受傳感器、作動器體積的限制，對于需要微幅精密減振的小型設備而言，這種主動減振裝置結構復雜，體積較大，無法滿足精密加工制造的種種苛刻要求。

發明內容

本發明創造的目的在于，提供一種結構簡單易于微型化、能隔離外界微振動微沖擊、易于調節緩沖頻率、振動沖擊緩沖頻帶寬，并可改變緩沖頻率、頻帶與阻尼比，用于微納米技術、精密支撐及加工制造等領域的壓電型振動沖擊隔離緩沖器。

為實現上述目的，本發明創造采用如下技術方案。

一種壓電型振動沖擊隔離緩沖器，包括設置在振動平臺與被隔離對象之間的壓電片；還包括與壓電片連接的分流電路，所述分流電路包括第一支路和第二支路；

壓電片一端接地，另一端分別通過開關Ks和Kp連接至第一支路和第二支路；

第一支路中，開關Ks的另一端連接電阻R_0s、電容C_0s以及運算放大器A_s的反相輸入端，電阻R_0s、電容C_0s的另一端與運算放大器A_s的輸出端連接，電阻R_2s一端接地，另一端連接電阻R_1s及運算放大器A_s的同相輸入端，電阻R_1s的另一端與運算放大器A_s的輸出端連接；

第二支路中，開關的另一端連接電容C_0p以及運算放大器A_p的正相輸入端，電容C_0p的另外一端與可調電阻R_0p連接，可調電阻R_0p的另外一端與運算放大器A_p的輸出端連接，電阻R_2p一端接地，另一端連接可調電阻R_1p及運算放大器A_p的反相輸入端，可調電阻R_1p的另一端與運算放大器A_p的輸出端連接。