[發明專利]一種基于立方體構型的被動隔振器

在審

• 申請號: 202010547374.0
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111637191A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 王敏;何文元;孫翊;丁基恒;李忠杰;蒲華燕;彭艷;羅均;謝少榮
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: F16F15/06
• 分類號: F16F15/06;F16F15/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

本發明公開一種基于立方體構型的被動隔振器，包括上平臺、下平臺、角座、彎曲片彈簧和限位柱。其中角座和彎曲片彈簧組成單腿，作為整個隔振器的主要隔振組件，彎曲片彈簧上端兩側有鏤空的字母標志，可以改善隔振性能，隔振器工作時的保護由限位柱提供支撐，當變形量大于限位長度時，整個隔振器就會處于被保護的狀態。本發明的隔振器是基于立方體構型，屬于新型被動元件的隔振裝置，主要用于海洋環境。隔振器采用了限位機制，能夠避免高沖擊、高載荷或多個自由度帶來的外力破壞。適應不同環境要求，進行了優化設計，減小了整體平臺的尺寸，與傳統立方體構型隔振器相比，具有結構緊湊，空間利用高的特點，同時具有顯著的隔振性能。

技術領域

本發明涉及隔振技術領域，特別是涉及一種基于立方體構型的被動隔振器。

背景技術

目前海洋環境十分復雜，長期在海洋環境工作的儀器和設備遇到了很多難點問題和挑戰，海水帶來的腐蝕性，海洋內的浪涌流，海水與設備之間發生碰撞，以及多種復雜問題等。這一系列問題都會影響儀器設備的正常穩定工作，為了降低環境和自身帶來各種振動和干擾，保證各種傳感設備持久有效精準工作，急需隔離和抑制來自內外兩部分的振動噪聲，而隔振帶寬和振動衰減率是衡量隔振性能的重要指標，分別與系統的固有頻率和阻尼有關，因此，很多振動帶來的問題需要從這兩點來考慮。

傳統的隔振器由質量、彈簧、阻尼組成，結構簡單可靠。其中系統的剛度由彈簧決定，剛度的大小決定了可承載負載的大小，不同類型的彈簧具有不同的剛度特性，彈性模量也不相同，而降低系統的剛度能夠降低系統的固有頻率，減小隔振起始頻率，使系統的隔振帶寬增大，隔振頻帶向低頻靠近，顯著提高系統低頻隔振能力，這也是精密儀器設備隔振必需的要求。降低系統剛度，可以通過對隔振元件進行結構優化設計，改變其尺寸材質來實現，但是剛度太低意味著彈性元件的靜態承載能力下降，有時可能達不到減振的效果，反而適得其反；另一種是在系統不變的基礎上，并聯一個負剛度元件，通過正負剛度組合，可實現高靜低動的特性。具體采用哪種方式根據實際需要進行選擇，為了使得隔振裝置能夠在惡劣復雜環境下能夠長期有效穩定工作，因此，需要設計一種無源隔振裝置，為了滿足不同工況下的系統需求，需要調整系統的剛度特性來達到最好的隔振效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于立方體構型的被動隔振器，解決復雜環境下現有技術存在的問題，實現穩定有效的隔振效果。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種基于立方體構型的被動隔振器，包括上平臺、下平臺、六個減振元件和三個限位柱，所述下平臺和上平臺為結構相同的正三角形，上下對應設置的所述上平臺和下平臺的中心均設置有用于電線穿過的通孔；兩個減振元件與一個限位柱組成一個隔振單元，三個隔振單元呈周向均勻排列在上下平臺之間，且每個隔振單元中的兩個所述減振元件對稱分布在所述限位柱的兩側；所述減振元件包括彎曲片彈簧和兩個角座，一個角座固定在所述下平臺上，另一個角座固定在所述上平臺上，且兩個角座錯位設置，所述彎曲片彈簧的兩端配合安裝在兩個角座的連接斜面上。

優選地，所述上平臺和下平臺的中心在一條垂直線上，且以水平方向投影為基準，所述上平臺的投影以三角形的中心為原點向左或向右旋轉60°即為所述下平臺的投影；所述上平臺和下平臺的三個頂點處開設有鏤空區域。

優選地，所述下平臺上以三角形的中心為原點，在所述下平臺的上表面周向均勻排列有三組定位槽，每組定位槽的數量為兩個，且同一組中的兩個定位槽相互對稱設置；所述減振元件中的一個角座的底端固定在所述下平臺的定位槽內；同一組的兩個定位槽中間還設置有沉頭孔，所述限位柱的底端通過螺釘固定在該沉頭孔處。

優選地，所述上平臺上以三角形的中心為原點，在所述上平臺的下表面周向均勻排列有三組定位槽，每組定位槽的數量為兩個，且同一組中的兩個定位槽相互對稱設置；所述減振元件中的另一個角座的頂端固定在所述上平臺的定位槽內；同一組的兩個定位槽中間還設置有沉頭孔，所述限位柱的頂端通過螺釘固定在該沉頭孔處；所述上平臺下表面的三組定位槽與所述下平臺上表面的三組定位槽錯位設置。