三向变刚度隔振装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113864388A(43)申请公布日2021.12.31(21)申请号202111094538.X(22)申请日2021.09.17(71)申请人中国空间技术研究院地址100194北京市海淀区友谊路104号(72)发明人刘飞虎于登云王聪王光远赵煜(74)专利代理机构中国航天科技专利中心11009代理人李晶尧(51)Int.Cl.F16F15/02(2006.01)F16F15/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称三向变刚度隔振装置(57)摘要本发明涉及三向变刚度隔振装置，属于隔振装置设计领域；包括底板、第一纵向调节机构、纵向调节板、纵向弹簧、2个连杆、2个侧向调节机构、连接耳片、中心板、纵向压杆、纵向拉杆、第二纵向调节机构、载物板、活动外壳、侧板、顶盖、n个支杆和平衡板；中心板和活动外壳实现了载物板相对底板的运动的解耦，被隔振物固定在载物板12上，沿着三个正交方向微幅运动，实现三向隔振，且刚度可调；本发明以调节刚度值的方式，在高刚度与低刚度状态之间进行切换，实现半主动隔振，三个正交方向的刚度可调，并且在纵向和侧向的刚度调节具有解耦的优势，同时可以利用自身结构进行限位保护。CN113864388ACN113864388A权利要求书1/2页1.三向变刚度隔振装置，其特征在于：包括底板(1)、第一纵向调节机构(2)、纵向调节板(3)、纵向弹簧(4)、2个连杆(5)、2个侧向调节机构(6)、连接耳片(7)、中心板(8)、纵向压杆(9)、纵向拉杆(10)、第二纵向调节机构(11)、载物板(12)、活动外壳(13)、侧板(16)、顶盖(17)、n个支杆(18)和平衡板(19)；其中，底板(1)为水平放置的板状结构；侧板(16)沿周向环绕在底板(1)的侧壁；第一纵向调节机构(2)安装在底板(1)上表面的中心位置；纵向调节板(3)为平板结构，纵向调节板(3)水平放置在第一纵向调节机构(2)的顶部；纵向弹簧(4)轴向竖直安装在纵向调节板(3)的上表面中心位置；连接耳片(7)安装在纵向弹簧(4)的顶部；2个连杆(5)水平对称设置在连接耳片(7)的侧壁处；且每个连杆(5)上设置有1个侧向调节机构(6)；连接耳片(7)的顶部伸出侧板(16)；中心板(8)水平设置在连接耳片(7)的顶部；活动外壳(13)沿周向环绕在中心板(8)的侧壁，顶盖(17)盖在活动外壳(13)顶部开口处；纵向压杆(9)轴向竖直放置；平衡板(19)设置在纵向压杆(9)的顶端；纵向压杆(9)的轴向底端与中心板(8)连接；纵向压杆(9)的轴向顶端与平衡板(19)下表面的中心连接；纵向拉杆(10)轴向竖直放置，且纵向拉杆(10)的轴向底端与平衡板(19)上表面中心连接，纵向拉杆(10)的轴向顶端与顶盖(17)下表面中心连接；第二纵向调节机构(11)设置在纵向拉杆(10)上；n个支杆(18)轴向竖直放置，且n个支杆(18)沿平衡板(19)周向均匀分布；n个支杆(18)向上伸出载物板(12)；载物板(12)水平安装在n个支杆(18)的顶端；被隔振物固定安装在载物板(12)的上表面。2.根据权利要求1所述的三向变刚度隔振装置，其特征在于：n为正整数，且n不小于4。3.根据权利要求1所述的三向变刚度隔振装置，其特征在于：所述连杆(5)的轴向一端通过单自由度铰链(15)与连接耳片(7)侧壁旋转连接；连杆(5)的轴向另一端通过单自由度铰链(15)与侧板(16)内壁连接。4.根据权利要求3所述的三向变刚度隔振装置，其特征在于：所述纵向压杆(9)的轴向底端通过二自由度铰链(14)与中心板(8)连接，纵向压杆(9)的轴向顶端通过二自由度铰链(14)与顶盖(17)连接；实现纵向压杆(9)以二自由度铰链(14)为基点的摆动。5.根据权利要求4所述的三向变刚度隔振装置，其特征在于：放置被隔振物后，通过第一纵向调节机构(2)调节纵向调节板(2)的高度，实现改变纵向弹簧(4)的压缩量及中心板(8)的竖直高度；实现将2个连杆(5)调整至水平状态。6.根据权利要求5所述的三向变刚度隔振装置，其特征在于：2个连杆(5)调整至水平状态后，通过侧向调节机构(6)从中心向连杆(5)的轴向两端方向在连杆(5)上施加预紧力；在两侧侧向调节机构(6)预紧力作用下，连接耳片(7)的纵向刚度减小至0，对应着纵向隔振的平衡位置。7.根据权利要求6所述的三向变刚度隔振装置，其特征在于：初始状态下，纵向拉杆(10)承受平衡板(19)的竖直向下拉力；纵向压杆(9)承受平衡板(19)的竖直向下压力；通过第二纵向调节机构(11)从中心向纵向拉杆(10)的轴向两端方向在纵向拉杆(10)上施加预紧力；实现增加载物板(12)、n个支杆(18)