[发明专利]一种新型正负刚度并联低频隔振机构

摘要

一种新型正负刚度并联低频隔振机构，包括正刚度弹簧调节装置、垂直弹簧主体、负刚度结构、负刚度弹簧调节装置、阻尼结构、承载结构、水平弹簧支撑柱及底座支撑固定结构；其中，正刚度弹簧调节装置包括圆形套筒、调节旋钮及压力传感器1；负刚度结构包括水平弹簧主体及套筒、水平弹簧滑动块1和2、水平弹簧连杆及圆筒侧壁铰接装置；负刚度弹簧调节装置包括双头螺柱及其调节旋钮、双头螺柱固定框架、压紧弹簧主体、压紧调节螺母、压力传感器2及其紧固螺母；阻尼结构包括调整垫板、阻尼器及其连接板；承载结构包括承载台及圆筒侧壁；底座支撑固定结构包括支撑板、圆盘底座、支撑垫脚、支撑柱及直线轴承；具有结构紧凑、调节准确等隔振优势。

主权项

1.一种正负刚度并联低频隔振机构，其特征在于：包括正刚度弹簧调节装置、垂直弹簧主体、负刚度结构、负刚度弹簧调节装置、阻尼结构、承载结构、圆筒侧壁及底座支撑固定结构组成：其中，所述的正刚度弹簧调节装置由圆形套筒、调节旋钮及压力传感器I组成；所述的负刚度结构由水平弹簧主体、水平弹簧套筒、水平弹簧滑动块I、水平弹簧滑动块II、水平弹簧连杆及圆筒侧壁铰接装置组成；所述的负刚度弹簧调节装置由双头螺柱、双头螺柱固定框架、压紧弹簧主体、压紧调节螺母、双头螺柱调节旋钮、压力传感器紧固螺母及压力传感器II 组成；所述的阻尼结构由阻尼器连接板、阻尼器、调整垫板组成；阻尼器为活塞式阻尼器；所述的承载结构由承载台及圆筒侧壁组成；所述的底座支撑固定结构由支撑板、圆盘底座、支撑垫脚、支撑柱及直线轴承组成；各组成部分的连接与安装关系如下：整体结构围绕以底座支撑固定结构的支撑柱为中心呈固定角度均匀分布；所述的正刚度弹簧调节装置的连接关系如下：正刚度弹簧调节装置固定于底座支撑固定结构的支撑板下方，压力传感器I与调节旋钮相连，压力传感器I一端与通过直线轴承穿过承载结构的支撑板的圆筒侧壁的下端直杆连接，另一端连接有垂直弹簧主体；与圆形套筒中间孔配合连接的调节旋钮可以对垂直弹簧主体进行调节，其中圆形套筒固定在支撑板的下表面上；垂直弹簧主体安装于正刚度弹簧调节装置的圆形套筒内，上端与压力传感器I 连接，下端与调节旋钮连接；所述的负刚度结构的连接关系如下：负刚度结构安装于水平弹簧支撑柱上部开设的通孔处，其水平弹簧主体外部安装有水平弹簧套筒，水平弹簧套筒的固定端连接在水平弹簧支撑柱通孔处外壁，水平弹簧主体的活动端连接水平弹簧滑动块I，水平弹簧滑动块I另一端连接有负刚度弹簧调节装置的压力传感器II的一端，压力传感器II的另一端连接方式如下负刚度弹簧调节装置的连接关系中所述；水平弹簧主体另一端安装有可在水平弹簧套筒内做直线运动的水平弹簧滑动块II，在水平弹簧滑动块II有铰接孔，并连接水平弹簧连杆，在水平弹簧连杆的另一端同样通过铰接方式与圆筒侧壁铰接装置连接；所述的负刚度弹簧调节装置的连接关系如下：上述压力传感器II的另一端连接到一根通过双头螺柱固定框架固定在水平弹簧支撑柱内壁的双头螺柱上，压力传感器紧固螺母固定连接双头螺柱和压力传感器II，在双头螺柱上安装有压紧弹簧主体，并通过双头螺柱一端的压紧弹簧调节螺母进行压力调节；双头螺柱通过双头螺柱调节旋钮与双头螺柱固定框架连接；所述负刚度弹簧压力调节装置中的压紧弹簧调节螺母与双头螺柱连接；双头螺柱与压紧弹簧主体连接，并与反馈调节螺母压力值的压力传感器II连接；所述的阻尼结构连接关系如下：阻尼器通过阻尼结构的阻尼器连接板、调整垫板和圆筒侧壁内侧以及支撑板连接：阻尼结构的调整垫板和圆筒侧壁连接到底座支撑固定结构的支撑板上方，调整垫板上固定有阻尼器，阻尼器上部通过阻尼器连接板连接到圆筒侧壁的内壁；所述承载结构连接关系如下：承载结构的圆筒侧壁下部直杆通过底座支撑固定结构的直线轴承并穿过其支撑板与正刚度弹簧调节装置的压力传感器I相连，圆筒侧壁上端面与承载台连接；水平弹簧支撑柱下端面与支撑板上表面固定连接，其上部通孔处与负刚度弹簧调节装置的双头螺柱固定框架及负刚度结构的水平弹簧套筒固定连接；所述的底座支撑固定结构的各组成部分连接如下：底座支撑固定结构的圆盘底座下方安装有支撑垫脚，其上方连接有支撑柱，支撑柱上方接有支撑板，支撑板下方固定有若干圆形套筒，圆形套筒内安装有垂直弹簧主体、调节旋钮及压力传感器I，且垂直弹簧主体安装于压力传感器I与调节旋钮之间；其中，压力传感器I为轮辐式压力传感器；压力传感器II为S 型压力传感器；水平弹簧主体、垂直弹簧主体及压紧弹簧主体中的弹簧个数不唯一且可调整更换，所述的阻尼器个数不唯一且可调整更换；所述正负刚度并联低频隔振机构，各组成部分功能如下：圆盘底座下方安装的支撑垫脚用于方便调节底座的水平，增强对工况的适应性；正刚度弹簧调节装置通过与圆形套筒中心孔连接的调节旋钮、垂直弹簧主体上端的压力传感器I 实现垂直弹簧的正刚度调节；垂直弹簧主体的调节确保系统静平衡位置水平；负刚度弹簧调节装置用于调整负刚度范围及隔振范围，具体通过压紧弹簧调节螺母旋进双头螺柱的移动量控制压紧弹簧主体的压缩量，并通过压力传感器II反馈调节螺母的压力值，可以实现水平弹簧预压缩量的一致性和准确性；负刚度弹簧调节装置的双头螺柱调节旋钮可以调节双头螺柱的固定位置，通过改变双头螺柱的固定位置，可实现在水平弹簧套筒内安装的水平弹簧主体的不同长度规格；各类弹簧调节装置经调节旋钮或螺母配合压力传感器II和压力传感器II进行压力调节，确保调整的准确与一致性；阻尼器结构中的阻尼器能够抑制系统共振并在过载激励时为系统提供保护；负刚度弹簧调节装置的双头螺柱和压紧弹簧调节螺母对压紧弹簧主体起导向作用；承载结构的圆筒侧壁下端直杆通过直线轴承与支撑板进行滑动配合，圆筒侧壁的上端面固定连接承载台；水平弹簧支撑柱为负刚度弹簧调节装置及负刚度结构提供支撑固定，固定于支撑板上表面；正刚度弹簧调节装置的压力传感器I实时监测调节旋钮施加的拉压力，实现垂直弹簧主体压力的方便调节及若干弹簧调节装置压力一致性的协调。