[发明专利]振动离心机隔振系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种振动离心机隔振系统，尤其涉及一种用于振动离心机的转臂系统支架与转臂支承之间隔振的动刚度和固有频率小、静刚度大的隔振系统。

背景技术

振动离心复合离心机简称振动离心机，包括土工振动离心机和例行振动离心机。

土工振动离心机主要用于岩土工程地震问题的研究，它可提供试验模型振动离心复合环境，以模拟原型应力场中的应力条件和精确再现原型在实际应力条件下的真实动力响应。目前，土工振动离心机已从一维振动向二维甚至三维振动发展。

对于土工振动离心机来说，因振动台安装吊篮与离心机转臂间采用关节轴承联接，吊篮可相对于转臂在垂向和切向在一定角度范围内转动，所以垂臂振动和切向振动冲击可通过吊篮相对于转臂的摆振予以削弱。但顺臂振动冲击的隔离必须进行隔振设计，否则该向的振动冲击将直接传递给离心机主轴系统，当振动冲击过大或发生共振，可将离心机主机系统损毁。

例行振动离心机主要用以模拟飞行器发射、飞行、再入过程必然经历的一种环境，进而开展武器环境适应性的评估。该方法比独立环境试验验证、综合评估的方法更能较真实的反应武器的环境适应性。例行振动离心机也存在土工多维振动离心机同样的顺臂振动工况，也须进行隔振设计。

目前，采用弹簧、橡胶、软木、泡沫等材料，以及用这些材料设计成的隔振器进行隔振的常规隔振技术已较成熟，但将其用到振动离心机的隔振却鲜有文献报道，更未涉及到振动离心机的顺臂隔振。美国加州大学戴维斯分校的1080gt土工离心机虽可进行顺臂振动试验，但其顺臂隔振设计以及使用情况没有公开文献报道。据悉，也有将离心机转臂系统通过板簧吊装在固定于主轴系的转臂支承上，顺臂振动冲击通过板簧的隔振而减小的设计方式，但其具体设计方案也无相关文献报道。

将传统的隔振材料用于振动离心机的顺臂隔振具有较大难度。因为隔振系统一般安装在转臂系统上，为了提高隔振能力和抑制离心振动台与离心机转臂系统间的振动耦合，隔振系统应具有较小的动刚度和固有频率，为了提高隔振系统在离心机整个运行期间承载不平衡力的能力，它还应具有较大的静刚度，而且要能在离心机转臂系统有限空间内安装使用，其结构尺寸应较小。地面常规振动台的隔振技术已有较大进展，但根据这些技术设计出的隔振系统尺寸较大，很难用于振动离心机顺臂隔振。

通过吊装在固定于主轴系的转臂支承上的板簧进行顺臂隔振的方法也有一定局限性。因为板簧的固有频率设计较难，如果设计不当较容易引发转臂系统共振。另外，对于大容量振动离心机来说，转臂系统质量较大，若仍采用这种吊装方式，则整个离心机系统的可靠性会降低。

综上，振动离心机的顺臂隔振目前仍是一个空白，随着振动离心机从一维振动向二维甚至三维振动发展，如何克服顺臂振动的冲击成为设计带顺臂振动的振动离心机必须解决的问题。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种动刚度和固有频率小、静刚度大的振动离心机隔振系统。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明包括隔振装置，所述隔振装置包括力传感器、上层刚性板、中层刚性板、下层刚性板、导向杆、直线轴承、调节块和空气弹簧，以所述导向杆的轴向方向为上下方向，所述导向杆的上端通过丝口与所述振动离心机的转臂支承连接，所述导向杆的下端依次穿过所述上层刚性板、所述中层刚性板和所述下层刚性板，所述直线轴承与所述调节块连接，所述调节块安装在所述下层刚性板上，所述导向杆的下端穿过所述直线轴承，所述下层钢性板的两端分别与所述振动离心机的转臂系统支架的内侧连接，所述力传感器位于所述转臂支承与所述上层钢性板之间并安装于所述上层钢性板的上面，所述空气弹簧位于所述上层钢性板和所述中层钢性板之间，所述空气弹簧的上面与所述上层刚性板连接，所述空气弹簧的下面与所述中层刚性板连接。