[发明专利]隔振装置和方法

说明书

                     发明背景及概述

本发明涉及用于将振动源与其环境隔离的一种装置和方法。

稳态系统，例如已在Cunningham的美国专利No.4,946,128中公开的系统，已被用于吸收由于对系统施加外力而产生的震动。在这些系统中，有一弹性件支撑于距其两端一定距离的固定支撑座上，该弹性件能够与施加在其中部的荷载数量成比例地弯曲，以呈现或多或少的弯曲形态。当施加于弹性件上的力变化并且弹性件随着这个施加的力弯曲时，弹性件的端部在通道、凹槽或套筒中相对于支撑点滑动。通道，凹槽或套筒用产生摩擦的材料制造，这样，由施加的力加给系统的能量可以以热能形式散失。只有弹性件在临界范围内的一个角度上啮合支撑座，并且通过震动加给系统的能量在系统外部散失时，这样的系统才能提供减震功能。

然而，这些系统不适用于把振源与其环境隔离，因为被支撑表面与弹性件的摩擦啮合，这是实现减震功能所必需的，可以将振动从加载的弹性件传递到支撑座。减震系统中的临界角度极限也过分地限制了隔振系统。此外，在某些隔振应用中，可能不希望有与稳态减震系统的摩擦能量消散有关的热量积累。

需要有一种装置，它能够将振源与其环境隔开，并且它能够在很宽的振动频率和振幅范围内操作。

本发明的一个目的是提供用于隔离振源与其环境的一种装置和方法。

本发明的另一个目的是提供能够在宽广的频率和振幅范围内隔离振动的一种装置和方法，包括，但不限于，振动频率低到一赫兹(Hz)或更低，并特别是一种能被调谐以便有效地响应一个特定振动频率的装置。

本发明另一个目的是提供一种装置和方法，它们能够把该装置和它的振源所损耗的能量降至最少，并且不会产生明显的热量。

本发明还有另外一个目的是提供一种用于将振源与其环境隔离的装置和方法，在此环境中将振源与弹性件相连放置，而该弹性件在很宽的啮合角度范围内，以基本上无摩擦的方式与其支撑座啮合。

上述目的可用将振源与其环境隔离的装置和方法来实现，并且在很宽的振动频率和振幅范围内是有效的。本发明通过把该装置和它的振源耗损的能量减少到最少而实现了这些目标，因此该装置和方法不会产生明显的热量。本发明包括一个支撑座和一个可与振源相连的弹性件。弹性件能够从初始状态弯曲而呈现或多或少的弯曲形态，以响应施加在弹性件两端之间的中部上的载荷之变化，并且在恢复初始载荷时基本恢复其初始形态。弹性件在距其两端一段距离处，与支撑座上的耐摩表面啮合，并且响应该弹性件的弯曲而相对于支撑表面运动。弹性件和支撑表面之间的摩擦减少时，隔振效果提高，使能量不致于从振源通过弹性件传递到支撑座。该装置可以进行调谐，以便有效地响应一个特定振源的振动频率，例如，采用改变弹性件的特性，或采用改变支撑座上与弹性件啮合的各点之间的距离的方法。

从下列详细说明中可了解本发明的这些和更进一步的目的。

                    附图简述

图1是按照本发明的隔振装置的侧视简图；

图1A是图1的隔振装置的支承结构截面端视图；

图1B是图1A的轴支结构分解侧视图；

图2是复合弹性件的侧视图；

图2A是图2的复合弹性件的单个子部件的侧视图；

图2B是图2的复合弹性件的截面端视图；

图3是按照本发明的隔振装置的侧视简图；

图3A是图3的隔振装置的端视图；

图4是图3支承结构另一个实施方案的侧视详图，特别示出了一个轴承套；

图5是多个相邻接的图3中隔振装置的顶视图；

图6是组合弹性件的侧视简图，特别示出了这些弹性件的纵向位置关系；

图7是按照本发明的隔振装置的侧视简图，特别示出了通过销铰节连接于支撑座上的弹性件的一端；

图8是按照本发明的隔振装置的侧视简图，特别示出了包括一个弹簧张紧装置的弹性件；

图9是按照本发明的隔振装置的侧视简图，特别示出了可调节可移动的支承结构；

图9A是图9中轴承结构的截面分解端视图；

图10是按照本发明的隔振装置的侧视简图，特别示出了手动可调的两部件支撑座框架；

图11是按照本发明的隔振装置的侧视简图，特别示出了机械可调的双部件支撑座框架，其中以虚线示出了用于移动框架的电机和螺杆传动装置；

图11A是图10的电机和螺杆传动装置的侧视详图；

图12是按照本发明的隔振装置的侧视简图，特别示出了用于在弹性件上对中载荷的装置；