[发明专利]一种两自由度超低频隔振器有效
申请号: | 201610914596.5 | 申请日: | 2016-10-20 |
公开(公告)号: | CN106321707B | 公开(公告)日: | 2018-03-20 |
发明(设计)人: | 陈学东;王敏;孙一休;李小清 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | F16F9/05 | 分类号: | F16F9/05;F16F3/04;F16F6/00;F16F15/023;F16F15/03;F16F15/067 |
代理公司: | 华中科技大学专利中心42201 | 代理人: | 李欢 |
地址: | 430074 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 自由度 低频 隔振器 | ||
1.一种两自由度超低频隔振器,其包括基础平台(10)和负载平台(30),所述基础平台(10)与外部平台连接,所述负载平台(30)与需要隔振的设备连接,基础平台(10)与负载平台(30)通过支撑杆连接,其特征在于:
该隔振器还包括正刚度的空气弹簧(20)和负刚度可调的磁负刚度机构(24),其设置在所述基础平台和负载平台的中心轴线上,上端与所述负载平台(30)连接,下端与所述基础平台(10)连接,其中,所述空气弹簧用于调节不同的刚度以适应不同的负载,所述磁负刚度机构与所述空气弹簧形成并联机构,从而降所述轴线方向的固有频率;以及
由刚度可调的正刚度片弹簧和负刚度的倒立摆形成的正负刚度并联机构,其布置于所述空气弹簧和磁负刚度机构的外侧,上端与所述负载平台(30)连接,下端与所述基础平台(10)连接,从而降低与所述中心轴线垂直的方向的固有频率,实现两自由度隔振。
2.根据权利要求1所述的一种两自由度超低频隔振器,其特征在于:所述片弹簧为两个,分别为第一片弹簧(211)和第二片弹簧(212),第一片弹簧(211)和第二片弹簧(212)分别通过第一柔性铰链(231)和第二柔性铰链(232)与所述空气弹簧连接形成正负刚度并联机构,从而降低与所述中心轴线垂直的方向的固有频率。
3.根据权利要求2所述的一种两自由度超低频隔振器,其特征在于:所述第一片弹簧(211)和第二片弹簧(212)在水平方向成90°组成并联机构。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种两自由度超低频隔振器,其特征在于:所述空气弹簧(20)由金属腔体(201)、密封膜(202)、底板(203)和气室(204)组成,其中,底板(203)固定在所述基础平台(10)上,所述底板(203)与金属腔体(201)通过密封膜(202)连接,以形成气腔(204)。
5.根据权利要求4所述的一种两自由度超低频隔振器,其特征在于:所述空气弹簧(20)还包括气阀,用于控制充入气体的气压大小和所述气室(204)的体积大小,从而调节空气弹簧的刚度以适应不用的负载。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的一种两自由度超低频隔振器,其特征在于:所述磁负刚度机构(24)包括三块磁铁,其中,上部磁铁固定在所述负载平台(30)上,下部磁铁固定在所述基础平台(10)上,中间磁铁与上、下部磁铁呈吸引力布置。
7.根据权利要求6所述的一种两自由度超低频隔振器,其特征在于:所述中间磁铁上施加柔性铰链,约束其他五个方向自由度的运动,使其仅能在竖直方向做平移运动。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的一种两自由度超低频隔振器,其特征在于:所述片弹簧还包括第一金属弹片(2111)、第二金属弹片(2113)、刚度调节机构(2112)及弹片固定装置(2114),其中,所述第一金属弹片(2111)与第二金属弹片(2113)安装在弹片固定装置(2114)上,刚度调节机构(2112)用于通过上下滑动来改变所述第一金属弹片(2111)和第二金属弹片(2113)的有效工作弯曲长度,从而改变第一金属弹片(2111)、第二金属弹片(2113)的有效工作刚度,进而改变片弹簧(211)和(212)的刚度。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的一种两自由度超低频隔振器,其特征在于:所述倒立摆为倒立式的空气弹簧(20)。
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