可调载荷金属零刚度隔振器.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CN108458034A(43)申请公布日2018.08.28(21)申请号201810227801.X(22)申请日2018.03.20(71)申请人华中科技大学地址430074湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号(72)发明人张涛张琳王晓斌赵成(74)专利代理机构华中科技大学专利中心42201代理人周磊曹葆青(51)Int.Cl.F16F13/00(2006.01)F16F9/32(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称可调载荷金属零刚度隔振器(57)摘要本发明属于机械减振领域，并公开了可调载荷金属零刚度隔振器，包括支架外壳组件和零刚度调节组件，所述支架外壳组件包括外壳体、预压调节螺母、辅助弹簧端盖和固定顶盖；所述零刚度调节组件包括主弹簧、主弹簧顶盖、防扭铜块、承载杆、输出力传感器和辅助力输出组件；所述辅助力输出组件包括凸轮轴承座、凸轮、辅助弹簧和弹簧推动座，承载杆受到向下压力时，滚动轴承推动凸轮转动、主弹簧的压缩、辅助弹簧的压缩可使得所述隔振器达到零刚度的效果。本发明在工作点可以实现零刚度的效果，阻尼器还能额外起到减振吸能的效果，本发明的重量体积小，结构对称，工作过程中无水平位移，便于安装，输出的承载力可调，能广泛应用于动力设备的隔振。CN108458034ACN108458034A权利要求书1/2页1.可调载荷金属零刚度隔振器，其特征在于，包括支架外壳组件和零刚度调节组件，其中，所述支架外壳组件包括外壳体、预压调节螺母、辅助弹簧端盖和固定顶盖，所述外壳体的上下两端均敞口，所述预压调节螺母竖直设置并且该预压调节螺母螺纹连接在所述外壳体的底部，所述辅助弹簧端盖安装在所述外壳体的侧壁上，所述固定顶盖安装在所述外壳体的顶部；所述零刚度调节组件包括主弹簧、主弹簧顶盖、防扭铜块、承载杆、输出力传感器和辅助力输出组件，所述主弹簧竖直设置，该主弹簧的下端通过推力轴承压在所述预压调节螺母上，该主弹簧的上端承接所述主弹簧顶盖，所述主弹簧顶盖的边缘设置有缺口槽，所述缺口槽片水平设置有滚动轴承，所述防扭铜块设置在所述主弹簧顶盖的上方并与所述主弹簧顶盖固定连接，所述固定顶盖可限制所述防扭铜块向上的位移，通过改变预压调节螺母拧入外壳体的深度来压缩主弹簧，从而调节所述隔振器的承载能力，该防扭铜块中部竖直设置有贯穿孔并且该贯穿孔内设置有输出力传感器，所述输出力传感器放置在所述主弹簧顶盖上，所述承载杆竖直设置并且该承载杆的下端伸入所述贯穿孔内与所述输出力传感器接触；所述辅助力输出组件包括凸轮轴承座、凸轮、辅助弹簧和弹簧推动座，所述凸轮轴承座安装在所述外壳体内部，所述凸轮通过水平设置的凸轮轴可转动安装在所述凸轮轴承座上，并且所述凸轮的型面与所述滚动轴承相接触，所述滚动轴承的上下移动可带动所述凸轮绕所述凸轮轴转动，所述弹簧推动座通过水平设置的铰轴铰接在所述凸轮上，所述辅助弹簧水平放置在所述辅助弹簧端盖内，所述凸轮的转动可使所述弹簧推动座压缩所述辅助弹簧，承载杆受到向下压力时，主弹簧被压缩并且滚动轴承推动凸轮转动，辅助弹簧也被压缩，主弹簧和辅助弹簧的耦合可使得所述隔振器在减振时实现零刚度的效果。2.根据权利要求1所述的可调载荷金属零刚度隔振器，其特征在于，还包括竖直设置的阻尼器，所述阻尼器包括阻尼器缸体和穿装在阻尼器缸体内的活塞杆，活塞杆的上下两端分别伸出所述阻尼器缸体结构，活塞杆的上端固定在所述主弹簧顶盖上。3.根据权利要求1所述的可调载荷金属零刚度隔振器，其特征在于，所述外壳体包括外筒体及安装在所述外筒体下部的壳底板，所述外筒体上均匀开设置有窄条状的观察窗。4.根据权利要求1所述的可调载荷金属零刚度隔振器，其特征在于，所述弹簧推动座包括辅助弹簧推杆头部和辅助弹簧推杆，所述辅助弹簧推杆头部通过所述铰轴铰接在所述凸轮上，所述辅助弹簧推杆水平设置，其一端固定在所述辅助弹簧推杆头部而另一端压在所述辅助弹簧上。5.根据权利要求1所述的可调载荷金属零刚度隔振器，其特征在于，还包括非接触式位移传感器，所述非接触式位移传感器固定安装在固定顶盖上，可以测量固定顶盖到主弹簧顶盖的距离，从而测出隔振器在工作状态下主弹簧的变形位移。6.根据权利要求1所述的可调载荷金属零刚度隔振器，其特征在于，所述辅助弹簧端盖内设置有中间垫块组件，所述中间垫块组件包括半球端盖和球头垫块，所述半球端盖具有球形凸面，所述球头垫块具有与所述球形凸面相配合的球形凹面，并且该球形凸面顶住所述球形凹面，所述辅助弹簧压住所述半球端盖，所述半球端盖通过所述球头垫块压在所述辅助弹簧端盖的端部。7.根据权利要求1所述的可调载荷金属零刚度隔振器，其特征在于，所述辅助力输出组2CN108458034A权利要求书2/2页件的