[发明专利]一种负刚度减振装置

说明书

本发明涉及一种减振装置，属于轨道减震设备领域，具体是涉及一种负刚度减振装置。包括：第一弹簧，受力时在纵向方向产生形变；第二弹簧，受力时在水平方向上产生形变；所述第二弹簧的一端通过连杆连接于第一弹簧的顶部。因此，该装置可以通过连杆连接橡胶弹簧和钢弹簧，载荷通过橡胶弹簧及连杆传递给钢弹簧，钢弹簧通过反作用分力增加和减少载荷的大小，从而实现所需的刚度功能需求。

技术领域

本发明涉及一种减振装置，属于轨道减震设备领域，具体是涉及一种负刚度减振装置。

背景技术

地铁减隔振存在低频减振效果差、结构安全性需要加强、减振带来的波磨等衍生等问题。地铁减振的发展需求在于解决低频减振效果差、参振质量受限、工作刚度的足够低和提高系统安全性等问题。

近年来，随着城市轨道交通向着网络化发展，地铁减振轨道的结构形式也越来越多，针对减振轨道的设计研究也越来越深入，减振道床的施工也逐渐呈现从现浇式向预制板式的发展趋势，而预制板的减振功能一般是通过钢弹簧实现的，此种减振结构其自身的固有频率较高，低频减振效果较差。

橡胶弹簧以其结构高度低、承载力大，刚度易调整、材料自带阻尼、可提供多个方向刚度、成本较低等特点，在建筑隔震、汽车减振、设备减振等领域得到了广泛的应用，但由于橡胶弹簧受力和变形存在典型的非线性特征，参振质量越大，其工作范围的刚度就越大，造成了参振质量和刚度之间存在一定的矛盾。

负刚度结构典型的特点是“高静低动”，在工作区间可以实现较小的刚度和良好的减振效果，但在轨道交通的减振中目前并没用应用。负刚度的结构在精密仪器的减隔振方面取得了很好的效果，尤其是对低频的振动的抑制，例如高档汽车的座椅，就采用了负刚度的结构。

基于此，本发明结合橡胶弹簧和负刚度结构模型，设计一种适用于轨道隔振的橡胶弹簧负刚度结构，来实现轨道的高承载、超低频隔振。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明主要的目的是解决现有技术中所存在的无法满足超低频隔振的技术问题，提供了一种负刚度减振装置。该装置通过连杆连接橡胶弹簧和钢弹簧，载荷通过橡胶弹簧及连杆传递给钢弹簧，钢弹簧通过反作用分力增加和减少载荷的大小，从而实现所需的刚度功能需求。

为解决上述问题，本发明的方案是：

一种负刚度减振装置，包括：

第一弹簧，受力时在纵向方向产生形变；

第二弹簧，受力时在水平方向上产生形变；

所述第二弹簧的一端通过连杆连接于第一弹簧的顶部。

在本发明的至少一个实施例中，所述第一弹簧为橡胶弹簧，所述第二弹簧为钢弹簧。

在本发明的至少一个实施例中，所述第一弹簧的顶端设置有上支撑板，所述第一弹簧的顶端设置于该上支撑板底部的凹槽内，所述连接杆通过该支撑板连接于第一弹簧的顶部。

在本发明的至少一个实施例中，所述上支撑板上设置有调高装置。

在本发明的至少一个实施例中，所第二弹簧为多个，分别设置于所述第一弹簧的四周。

在本发明的至少一个实施例中，还包括：

安装座，其中部固定所述第一弹簧的底端，其周围设置有若干个用于安置所述第二弹簧的弹簧座，所述弹簧座的开口朝向所述第一弹簧设置，所述连杆两端分别与第一弹簧的顶部以及第二弹簧位于所述弹簧座的开口端可转动连接。