一种带水平阻尼的准零刚度隔振器.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CN109973571A(43)申请公布日2019.07.05(21)申请号201711457068.2(22)申请日2017.12.28(71)申请人北京市劳动保护科学研究所地址100054北京市西城区陶然亭路55号申请人江南大学(72)发明人刘彦琦徐龙龙宋春芳(51)Int.Cl.F16F7/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称一种带水平阻尼的准零刚度隔振器(57)摘要本发明公开了一种带水平阻尼的准零刚度隔振器，利用两组凸轮-滚轮-弹簧机构水平对称布置作为负刚度结构，并增设水平阻尼器，再与竖直布置的正刚度弹簧结构并联，共同组成一个准零刚度隔振机构。选取匹配的竖直弹簧和水平弹簧的刚度系数，根据被隔振体质量和竖直弹簧的刚度，调节凸轮的高度及水平弹簧的预压缩量，使凸轮与滚轮中心水平平齐，使系统在该平衡位置处具有准零刚度特性。在竖直阻尼一定的基础上，合理设计系统水平阻尼，可抑制甚至消除系统的共振现象。该隔振器具有高静低动刚度特征，可实现低频隔振，且结构简单、维护方便，可广泛应用于低频振动治理工程中。CN109973571ACN109973571A权利要求书1/1页1.一种带水平阻尼的准零刚度隔振器，其特征在于：包括支撑平台，支撑平台(1)是由基座(19)通过竖直弹簧(20)支撑，支撑平台(1)与竖直弹簧(20)上端连接，竖直弹簧(20)的下端固定在基座(16)的上表面；在基座(16)与支撑平台(1)之间设置有竖直阻尼器(21)；在支撑平台(1)内部设置有吊杆(2)，在吊杆(2)的底端固定有带直线导轨(4)的水平板(3)；直线导轨(4)离支撑平台(1)较近的一端设置固定块(10)，直线导轨(4)靠近竖直弹簧(20)的一端装有可沿直线导轨(4)水平移动的滑动块(5)；固定块(10)与滑动块(5)之间通过水平弹簧(7)和水平阻尼器(11)连接；滑动块(5)的右侧装有连杆(12)；连杆(12)靠近竖直弹簧(20)的一端安装有滚轮(13)；在竖直弹簧(20)的左侧安装挡板(17)，挡板(17)的下表面固定在基座(19)上表面；挡板(17)左侧设有竖直直线导轨(16)，在竖直直线导轨(16)左侧安装竖直滑动板(15)，竖直滑动板(15)左侧固定有凸轮(14)；在挡板(17)上下两端分别设置竖直调节轴(18)和竖直调节轴(23)；竖直弹簧(20)左右两侧的结构对称布置。2.根据权利要求1所述的一种带水平阻尼的准零刚度隔振器，其特征在于：所述凸轮(14)的曲面开设有弧形槽；滑动块(5)上固定有一个弹簧连接件(6)，固定块(10)固定有一个弹簧连接件(8)，弹簧连接件(6)与弹簧连接件(8)位置相对；水平弹簧(7)两端分别与弹簧连接件(6)和(8)连接。3.根据权利要求1所述的一种带水平阻尼的准零刚度隔振器，其特征在于：所述支撑平台(1)上在正对着固定块(10)的中心位置处设置有水平调节轴(9)，水平调节轴(9)的右端与固定块(10)的左侧接触。4.根据权利要求1所述的一种带水平阻尼的准零刚度隔振器，其特征在于：所述滑动块(5)与固定块(10)的顶面与水平直线导轨(4)的底面接触。5.根据权利要求1所述的一种带水平阻尼的准零刚度隔振器，其特征在于：所述隔振平台(1)的中间位置放置有被隔振体(22)；竖直调节轴(18)与竖直滑板(15)的底端接触，竖直调节轴(23)与竖直滑板(15)的顶端接触。2CN109973571A说明书1/4页一种带水平阻尼的准零刚度隔振器技术领域[0001]本发明涉及一种低频或超低频非线性隔振装置，其在力激励、位移激励方面均有良好的隔振效果，可广泛应用于环境振动、精密仪器、大型动力机组、船舶、潜艇、航天航空以及柔性结构等的低频隔振系统中。背景技术[0002]工程领域中，振动是引发故障的重要因素之一，传统的线性刚度隔振器对中、高频振动的隔离效果良好，但对低频振动的隔离效果不理想。只有当激励频率大于系统固有频率的倍时才具有隔振效果。因此，隔振系统需降低自身固有频率才具有低频隔振性能，通常的方法是减小系统刚度，但刚度过小会降低承载能力，导致静位移过大、系统稳定性不足，线性隔振系统不能兼顾高承载能力与低频隔振性能。为了提高隔振器的低频隔振效果，研究者们提出了大量新颖的隔振装置。一些相关研究如下：[0003]公开号为CN104455181B，题为“一种采用环形永磁体产生负刚度的准零刚度隔振器”的发明专利，提出了一种采用环形永磁体产生负刚度的准零刚度隔振器，在振动过程中，所设置的内永磁体与外永磁体相对，产生负刚度来降低系统的总刚度，该发明具有高静态刚度和低动态刚度的特点，能隔离较大幅值的基础激励，非线性效应较弱，且结构简单，拆装方