[發明專利]一種可調電磁負剛度與垂向電渦流阻尼的準零剛度隔振器

有效

• 申請號: 202111505433.9
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114151507B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 楊慶超;樓京俊;柴凱;劉樹勇;段金生;李廣靈
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: F16F15/03
• 分類號: F16F15/03;F16F15/06
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 李欣榮;周舒蒙

本發明公開了一種可調電磁負剛度與垂向電渦流阻尼的準零剛度隔振器，包括隔振箱體，以及安裝在隔振箱體內部的防傾覆裝置、負剛度電磁調節裝置、正剛度彈簧調節裝置和垂向電渦流阻尼裝置；所述負剛度電磁調節裝置包括兩個相對設置的負剛度產生模塊，負剛度產生模塊面向中央區；所述正剛度彈簧調節裝置安裝在中央區內；所述垂向電渦流阻尼裝置包括兩個垂向電渦流阻尼模塊，兩個垂向電渦流阻尼模塊相對布置，且位于兩個負剛度產生模塊之間的中央區外，垂向電渦流阻尼模塊與負剛度產生模塊相連。本發明的有益效果為：本發明在靜平衡位置附近具有非常低的動剛度；垂向阻尼的增加可有效地抑制系統共振，提高了隔振系統穩定性。

技術領域

本發明涉及隔振技術領域，具體涉及一種可調電磁負剛度與垂向電渦流阻尼的準零剛度隔振器。

背景技術

工程領域中，振動是引發故障的重要因素之一，傳統的線性剛度隔振器對中、高頻振動的隔離效果良好，但對低頻振動的隔離效果不理想。而且線性隔振系統只有當激勵頻率大于系統固有頻率的倍時才具有隔振效果。因此，隔振系統需降低自身固有頻率才具有低頻隔振性能，通常的方法是減小系統剛度，但剛度過小會降低承載能力，導致靜位移過大、系統穩定性不足，線性隔振系統不能兼顧高承載能力與低頻隔振性能。為了提高隔振器的低頻隔振效果，研究者們提出了大量新穎的隔振裝置。

公開號為CN?204852123?U，為“一種可靈活調節的準零剛度減振平臺”的實用新型專利，該實用新型由定平臺、動平臺、減振組件和推力組件構成，減振組件與動平臺和定平臺連接，推力組件設置在定平臺上，用于對動平臺施加推力，推力組件在動平臺周圍設置多個；公開號為CN?104455181?B，為“一種采用環形永磁體產生負剛度的準零剛度隔振器”的發明專利，提出了一種采用環形永磁體產生負剛度的準零剛度隔振器，在振動過程中，所設置的內永磁體與外永磁體相對，產生負剛度來降低系統的總剛度，該發明具有高靜態剛度和低動態剛度的特點。公開號為CN?205824020?U，為“一種剪式準零剛度隔振器”的實用新型專利，公開了一種剪式準零剛度隔振器，該隔振器基于正負剛度結構并聯的原理，具有高靜剛度低動剛度特性。公開號為CN?109973571?A，為“一種帶水平阻尼的準零剛度隔振器”的發明專利，公開了一種帶水平阻尼的準零剛度隔振器，利用兩組凸輪-滾輪-彈簧機構水平對稱布置作為負剛度結構，并增設水平阻尼器，再與豎直布置的正剛度彈簧結構并聯，共同組成一個準零剛度隔振機構。但是，目前現有的隔振裝置普遍存在負剛度不可調或者調節不便的問題，導致其承載范圍有限，不能夠很好地應用于工程實踐；其次，現有隔振裝置在低頻共振點處都存在較為明顯的共振峰，在共振點處的隔振效果較差；還有就是現有隔振裝置結構不夠緊湊，承載能力有限，一般僅適用于特定隔振對象，普適性較差。

由正、負剛度元件并聯的準零剛度隔振器，承載力取決于正剛度元件，而負剛度元件則可以降低系統動剛度，可獲得支撐被隔離設備的高靜剛度和減小振動傳遞率的低動剛度特性，既可保證工作點附近的低頻隔振性能，又能提高系統的穩定性，使之具有廣闊的應用前景。但船上安裝空間有限，工程化隔振器必須實現緊湊設計，而目前負剛度機構往往是斜螺旋彈簧、斜連桿或屈曲梁，占用空間較大。另外，準零剛度隔振器是一種組合型隔振器，其在靜平衡位置的一定區間內具有較小的組合剛度。若被隔振物體的重量不是設計的理想重量，即被隔振物體放在準零剛度隔振器上，不能夠穩定在理想的靜平衡位置上，準零剛度隔振器的性能將受到嚴重影響。同時，在共振點處普遍存在較為明顯的共振峰，隔振效果較差，導致隔振系統振動劇烈，增加隔振系統的不穩定性。

發明內容

本發明的目的在于，針對現有技術的不足，提供一種可抑制系統共振的可調電磁負剛度與垂向電渦流阻尼的準零剛度隔振器。