[发明专利]一种多维度磁悬浮隔振耗能装置

说明书

本发明公开了一种多维度磁悬浮隔振耗能装置，包括基座板、水平减振单元、竖向减振单元和摩擦摆组件；摩擦摆组件包含摩擦摆上基座和摩擦摆下基座；两个水平减振单元之间设置摩擦摆下基座，摩擦摆下基座上方设置竖向减振单元，竖向减振单元的底部设置摩擦摆上基座。本发明多维度隔振耗能装置与现有隔振支座相比，本发明的优点是：(1)可以实现横向和竖向两个维度的隔振耗能，扩大了隔振装置的工作频率范围，大幅提高了减振效果；(2)利用碟簧组件在一定条件下的负刚度特性，组成正负刚度弹簧元件并联的隔振系统，增加了整体结构的承载力，并且可以实现低频隔振；(3)利用磁悬浮隔振技术，进一步加强本装置在较大振动下的隔振效率。

技术领域

本发明涉及减振领域，具体涉及一种多维度磁悬浮隔振耗能装置。

背景技术

近些年来，海洋平台已经成为人们生产生活中的重要构筑物，它可以发挥钻井、采油等开采资源的作用，也可以完成集运、观测、导航等活动。海洋平台一般采用隔振支座来减轻地震、海风、海水等外界因素对其的影响，然而传统的隔振支座如橡胶支座或橡胶合金支座，只能对竖直方向的振动进行隔离，隔振效果有限，且不适用于恶劣环境。因此需要一种新型的、多维度的隔振支座来满足海洋平台的减振隔振需求。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明的主要目的是提供一种多维度磁悬浮隔振耗能装置，以减小现有技术中高载荷、高强度的多维振动造成的危害。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。

一种多维度磁悬浮隔振耗能装置，包括基座板、水平减振单元、竖向减振单元和摩擦摆组件；摩擦摆组件包含摩擦摆上基座和摩擦摆下基座；两个水平减振单元设置摩擦摆下基座，摩擦摆下基座上方设置竖向减振单元，竖向减振单元的底部设置摩擦摆上基座；所述摩擦摆上基座与摩擦摆下基座内均设置有磁体，且摩擦摆上基座内的磁体与摩擦摆下基座内的磁体相斥。

进一步的，水平减振单元包含第一壳体，第一壳体包含第一侧板以及设置在第一侧板左右两端的左端板和右端板；第一侧板为可变形材质制成；左端板和右端板的内表面分别设置有第一压电陶瓷，左端板的第一压电陶瓷和右端板的第一压电陶瓷之间设置有第一弹簧；第一侧板外缠绕有第一线圈，第一线圈与第一压电陶瓷形成闭合回路；第一壳体内填充有磁流变液。

进一步的，左端板和右端板的外表面分别设置有橡胶层。

进一步的，竖向减振单元包含第二壳体，第二壳体包含第二侧板以及设置在第二侧板上下两端的上端板和下端板，上端板和下端板的内表面分别设置有第二压电陶瓷，上端板的下表面中心设置有第一电磁铁，下端板的上表面中心设置有第二电磁铁，第一电磁铁和第二电磁铁分别与第二压电陶瓷形成闭合回路，且第一电磁铁和第二电磁铁通电后相对的两极的极性相反；第二壳体内填充有磁流变液；第二侧板为可变形材质制作。

进一步的，上端板和下端板之间设置有左右布置的两组碟簧组件，每组碟簧组件由多个碟簧叠置而成；两组碟簧组件的外侧分别设置有第二弹簧，每个第二弹簧的上端与上端板连接，每个第二弹簧的下端与下端板连接。

进一步的，上端板的下表面固定连接有丝杠，下端板的中心设置有通孔，丝杠的下端从通孔穿过下端板，丝杠上套设有质量块，质量块外设置有限位框，限位框的顶部与上端板连接，限位框的底部与下端板连接。

进一步的，丝杠上缠绕有第二线圈。

进一步的，摩擦摆上基座内设置有上空腔，上空腔内竖向设置有永磁体，摩擦摆下基座内设置有下空腔，下空腔内竖向设置有第三电磁铁，永磁体的下端和第三电磁铁通电时上端的磁极相同。

进一步的，还包括振动控制开关，振动控制开关固定连接在上端板或下端板上，振动控制开关与串接在第三电磁铁的供电回路中，振动控制开关用于当检测到竖向振动大于设定阈值时接通第三电磁铁的回路。

进一步的，第一弹簧、第二弹簧和碟簧为记忆合金材料制成。