[发明专利]一种兼顾高低频振动的隔振装置

说明书

本发明提供了一种兼顾高低频振动的隔振装置。该隔振装置由底座，凹型托台，固定底板，框架，竖直刚度‑阻尼机构，锁紧夹具，水平刚度‑阻尼机构，可移动铰链座，导杆和直线轴承构成。本发明基于非线性刚度和非线性阻尼的特殊隔振性能，提出了一种非线性刚度和非线性阻尼的实现装置。所述装置包含的刚度‑阻尼机构，拥有较低的动态刚度以扩大隔振频带，并且拥有较高的静态刚度以保证静态变形较小、不失稳性；所述装置还使用非线性阻尼共同抑制共振峰的高度，在降低共振峰高度的同时使共振峰左移以拓宽隔振频带并且抑制高频处的传递率。

技术领域

本发明涉及隔振装置技术领域，尤其是一种兼顾高低频振动的隔振装置。

背景技术

隔振技术已广泛应用于工业界的各行各业，如车辆、船舶、精密加工领域等。为提高减振效果，工业界一直在追求低频或超低频的隔振元器件。在低频减振领域，目前广泛通过被动隔振、主动和半主动隔振技术来实现。主动和半主动减振存在需要外界输入能量、系统较为复杂的缺点。相比之下，弹簧阻尼组成的被动隔振结构简单，不需要外部能量,并颇具经济性优势，因此在很多情况下成了解决工程振动传递问题的首选方案。但与其它振动控制技术一样，被动隔振技术也有其难以克服的缺点。如为了提高低频的隔振效率，要求减振器必须具有足够低的刚度，但是为了保证一定的承载能力和稳定性，又需要较大的静态刚度。因此传统的被动隔振技术始终存在着动态刚度和静态变形间权衡的问题。另外，传统的被动隔振技术对于共振区域的隔振效果不好。虽然线性阻尼可以控制共振频率下的响应，但是也会降低隔振区的隔振效率，因此工程师和科学家们开始研究加入非线性阻尼对隔振性能的影响。随着工业化的不断发展，人们对振动隔离的要求越来越高，例如精密仪器低频隔振平台，直升机驾驶员的座椅等需要在低频时较好的隔振性能。同时加入以特定几何关系构成几何非线性刚度和非线性阻尼，兼顾低频和高频振动，以改进现有隔振器十分必要。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术的不足，提供一种兼顾高低频振动的隔振装置，以非线性刚度和非线性阻尼，兼顾低频和高频振动。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种兼顾高低频振动的隔振装置，包括一个底座和一根导杆，所述底座固定于地面上，导杆上端面搁置被隔振物体，所述底座上固定连接一个凹型托台，一块底板固定于凹形托台上，一个门形框架固定于底板上，门形框架的顶梁中央固定安装一个直线轴承；所述导杆通过直线轴承支承而活动插置于门形框架中，导杆中部滑套一个移动铰链座，在导杆下端与底板之间安装一个竖直刚度-阻尼机构，在移动铰链座两侧分别各由一个水平刚度-阻尼机构与门形框架的两侧梁相铰连，使导杆能够在竖直方向移动而无法水平移动和旋转。

所述的竖直刚度-阻尼机构与水平刚度-阻尼机构的结构相同，均为线性液压阻尼器，该阻尼器的两端分别连接凸缘或铰链环，用于对其两端与连接构件连接，而外部套装一个弹簧。

所述水平刚度-阻尼机构中的阻尼器包括液压缸和活塞杆，液压缸和活塞杆的顶端均为铰链环，而端部固定有弹簧支承槽板，弹簧安装在两弹簧支承槽板之间。

所述竖直刚度-阻尼机构中的阻尼器两顶端均为连接凸缘，其上连接凸缘通过一个锁紧夹具与导杆下端固定连接，而下连接凸缘通过螺栓螺母与底板固定连接，竖直弹簧安装在两连接凸缘之间。

本发明的工作原理如下：