[发明专利]刚度可调的变空气弹簧容积隔振装置的控制方法

权利要求书

1.刚度可调的变空气弹簧容积隔振装置，其特征在于，包括用于与地基固定的隔振装置底座(18)，所述隔振装置底座(18)上部形成有扩口状四棱锥台结构，所述扩口状四棱锥台结构的四个内侧面均匀布置有四组容积可调的空气弹簧(19)，所述扩口状四棱锥台结构通过空气弹簧(19)与带有四棱台状侧面的隔振装置上顶板(21)固定，所述隔振装置上顶板(21)内形成有用于调节空气弹簧(19)刚度的附加气室(22)，所述附加气室(22)的底部与四组空气弹簧(19)连通，所述附加气室(22)的顶部与用于给附加气室(22)注水加压的液压系统连通，所述隔振装置上顶板(21)上形成有用于固定附加气室(22)的附加气室支撑架(20)。

2.如权利要求1所述的刚度可调的变空气弹簧容积隔振装置，其特征在于，所述空气弹簧(19)与隔振装置底座(18)的水平底面呈45度角设置。

3.如权利要求1所述的刚度可调的变空气弹簧容积隔振装置，其特征在于，所述隔振装置上顶板(21)上四棱台状侧面的倾斜角度与方向与扩口状四棱锥台结构的倾斜角度与方向相同。

4.如权利要求1所述的刚度可调的变空气弹簧容积隔振装置，其特征在于，所述隔振装置上顶板(21)内形成有连通四组空气弹簧(19)及附加气室(22)底部的连通管道(28)。

5.如权利要求1所述的刚度可调的变空气弹簧容积隔振装置，其特征在于，所述附加气室(22)与隔振装置底座(18)同轴心设置。

6.如权利要求1所述的刚度可调的变空气弹簧容积隔振装置，其特征在于，所述附加气室(22)包括附加气室底座(23)，所述附加气室底座(23)上部固定有上密封顶板(27)，所述上密封顶板(27)与附加气室底座(23)之间形成有附加气舱，所述附加气室底座(23)的上部固定有弹性气囊(24)，所述弹性气囊(24)将附加气舱分割为用于与液压系统连通的注水室以及用于与四个空气弹簧连通的加压室，所述附加气室底座(23)与加压室对应的内侧壁上安装有压力传感器二(25)。

7.如权利要求6所述的刚度可调的变空气弹簧容积隔振装置，其特征在于，所述上密封顶板(27)与附加气室底座(23)的连接处安装有密封橡胶圈(26)。

8.如权利要求1所述的刚度可调的变空气弹簧容积隔振装置，其特征在于，所述液压系统包括油箱(1)、过滤器(2)、高压球阀(3)、变量泵(4)、驱动电机(5)、单向阀(6)、安全阀(7)、减压阀(8)、压力传感器一(9)、蓄能器(10)、油温表(11)、伺服阀(12)、伺服液压缸(13)、注水装置(14)、注水管路(15)、截止阀(16)，所述驱动电机(5)用于驱动变量泵(4)，所述变量泵(4)的进油口依次通过高压球阀(3)、过滤器(2)与油箱(1)连通，所述变量泵(4)的出油口与单向阀(6)的进油口连通，所述单向阀(6)的出油口分两路，一路通过安全阀(7)与油箱(1)连通，另一路依次通过减压阀(8)、伺服阀(12)与伺服液压缸(13)的进油口连通，所述伺服液压缸(13)的回油口通过伺服阀(12)与油箱(1)连通，所述伺服液压缸(13)的活塞杆与注水装置(14)的活塞杆固定，所述注水装置(14)的出水口通过注水管路(15)连接有截止阀(16)的进水口，所述截止阀(16)的出水口与附加气室(22)连通，所述减压阀(8)的进油口还连接有蓄能器(10)，所述蓄能器(10)与减压阀(8)连通的管道上安装有压力传感器一(9)，所述减压阀(8)的出油口与伺服阀(12)连通的管道上安装有油温表(11)。

9.如权利要求1-8任一项所述的刚度可调的变空气弹簧容积隔振装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)通过隔振装置上顶板(21)将装置与振动台固定；在隔振装置上装配一个位移传感器，用于检测振动台发生的位移参数；将隔振装置的液压系统、压力传感器二(25)与控制器B、位置-压强转换装置连接，将位移传感器、控制器B、位置-压强转换装置与控制器A连接；

(2)将所需的振动台的初始位置信息参数输入控制器A，然后将此时位移传感器检测的振动台的位置距离信号与输入的位置信号作差得出差值位置信号，将差值位置信号输入至位置-压强转换装置，得出压强信号；将转变来的压强信号与附加气室(22)的压力传感器二(25)反馈回来的压强信号作差，得出预期压强与实际压强之间存在的差距，然后将差值输入控制器B中，通过差值给出压强控制信号，将压强控制信号输入至压强-位移转换装置，通过该装置，将压强差值信号转变成位移位置信号；同时控制器B将此转变后的位移位置信号输出给伺服阀(12)，伺服阀(12)得到信号之后，根据差值对伺服液压缸(13)的工作位置进行调整，伺服液压缸(13)活塞杆的位移带动注水装置(14)的活塞杆进行位移，进而对附加气室(22)的弹性气囊(24)进行加压或减压，引起内部压强变化，加压室内的压力传感器二(25)采集到压强的变化，并同时将压强变化的参数反馈给控制器B,控制器B将压力传感器二(25)反馈的压强与位置-压强转换的压强参数作差，直至二者压强相等；

(3)当振动台受到外力发生位置偏移时，由位移传感器检测相关振动台的相关位移参数信号，按照步骤(2)的方式进行调整，实现振动台的位置、隔振装置的位置、附加气室的压强的闭环控制。