專利名稱：一種無源低頻隔振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子儀器和機(jī)電設(shè)備的振動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種無源低頻隔振器。
背景技術(shù)：
電子儀器和機(jī)電設(shè)備在運(yùn)輸和正常使用過程中，由于受到外部激勵(lì)或者機(jī)電設(shè)備自身運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的內(nèi)部激勵(lì)將不可避免地發(fā)生振動(dòng)，這將直接影響精密儀器的正常使用，持續(xù)的振動(dòng)還會(huì)引起的材料的疲勞破壞和帶來環(huán)境噪聲污染。特別在是在現(xiàn)代艦艇上，振動(dòng)帶來的噪聲將大大減小敵測(cè)距離，不利于艦艇的隱身。并且隨著精密測(cè)試技術(shù)、精密加工技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)外界環(huán)境低頻帶振動(dòng)的隔離要求越來越高。傳統(tǒng)的隔振系統(tǒng)雖然具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，但是傳統(tǒng)的隔振器在理論上不能兼顧較高的靜承載力和較寬的隔振頻帶，一般只對(duì)中高頻振動(dòng)具有較好的隔振效果，對(duì)低頻的振動(dòng)的隔振能力較差。一些主動(dòng)式隔振裝置雖然針對(duì)低頻隔振表現(xiàn)出很好的隔振性能，但是需要設(shè)計(jì)額外的控制系統(tǒng)，并且不易于控制。在實(shí)際使用中主動(dòng)式隔振裝置還需要消耗大量的能量，而耗能這ー項(xiàng)是ー些領(lǐng)域在應(yīng)用上是最為關(guān)鍵的問題，所以很難在實(shí)際工程中得到廣泛使用。另外，各種電子儀器和機(jī)電設(shè)備在工作過程中還會(huì)受到?jīng)_擊作用的影響，例如在艦艇受到外部直接攻擊或者沖擊波作用吋，雖然這種沖擊不能直接破壞艦船本身，但是安裝在艦艇內(nèi)部的電子儀器和機(jī)電設(shè)備將會(huì)產(chǎn)生劇烈的振動(dòng)和較大變形，這將直接損壞艦艇內(nèi)部的各種機(jī)電設(shè)備，從而導(dǎo)致艦艇失去機(jī)動(dòng)性和防御能力。傳統(tǒng)的隔振抗沖隔振器一般根據(jù)典型エ況預(yù)先設(shè)定隔振抗沖裝置特性(例如預(yù)先給定一定的耗能阻尼)。由于實(shí)際エ況的多變性和設(shè)計(jì)計(jì)算的誤差，傳統(tǒng)隔振抗沖裝置很難達(dá)到理想的工作性能。
發(fā)明內(nèi)容為了解決傳統(tǒng)隔振器在低頻隔振和高承載カ上的矛盾，本實(shí)用新型提供ー種新型無源低頻隔振器。本實(shí)用新型具體的技術(shù)解決方案如下一種無源低頻隔振器包括封閉的圓筒狀的底座，所述底座頂部中間開設(shè)有通孔，底座內(nèi)的側(cè)壁上均布活動(dòng)連接著三個(gè)阻尼器的缸體端部的連接桿；中心連接桿插設(shè)在底座的通孔內(nèi)，且中心連接桿的下端通過鉸接頭分別活動(dòng)連接著三個(gè)阻尼器的活塞桿；所述底座頂部的圓周上均布設(shè)有三只安裝夾具；每只安裝夾具包括橫截面上部開設(shè)有V形槽的夾體和夾塊，夾塊與夾體上的V形槽配合通過螺栓連接；中心連接桿上部設(shè)有六邊形的中心夾緊件，中心夾緊件包括上夾體和下夾體，所述上夾體和下夾體上對(duì)應(yīng)均布開設(shè)有三個(gè)以上的螺紋孔，且通過螺紋連接件連接；中心夾緊件上均布連接著三塊片彈簧的一端，三塊片彈簧的另一端分別連接著底座頂部的三只安裝夾具；中心連接桿的頂端設(shè)有承載臺(tái)。所述片彈簧為長(zhǎng)條板狀，且一端寬度大于另一端寬度，片彈簧窄的一端開設(shè)有一個(gè)窄端安裝孔，片彈簧窄的一端通過窄端安裝孔套設(shè)在連接中心夾緊件的螺紋連接件上，片彈簧寬的另一端開設(shè)有兩個(gè)寬端安裝孔，片彈簧寬的另一端通過兩個(gè)寬端安裝孔分別套設(shè)在連接安裝夾具的螺栓上。所述底座頂部的通孔內(nèi)設(shè)有直線軸承，所述中心連接桿與直線軸承滑動(dòng)配合。所述阻尼器為活塞式阻尼器，阻尼器的缸體連接桿與底座內(nèi)的側(cè)壁之間為鉸接連 接。本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果體現(xiàn)在下述幾個(gè)方面I、片彈簧組合結(jié)構(gòu)采用的彈簧為具有特定形狀的片彈簧，具有明顯的高靜剛度和低動(dòng)剛度的特性，能夠在不降低靜承載能力的前提下，實(shí)現(xiàn)低頻甚至超低頻隔振；2、本實(shí)用新型中的阻尼器采用對(duì)稱橫向安裝方式，能夠根據(jù)作用的エ況提供不同的阻尼。振動(dòng)較小時(shí)阻尼器提供一個(gè)較小的阻尼力，而當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生共振吋，由于振動(dòng)位移的增大使阻尼器提供的阻尼カ急劇増大，從而有效地衰減共振峰的振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無諧峰隔振；3、本實(shí)用新型為隔振抗沖復(fù)合功能減振器，同時(shí)具有低頻隔振和抗沖擊雙重功能，在實(shí)現(xiàn)低頻隔振的同時(shí)可以有效的抵抗沖擊作用；4、本實(shí)用新型底座為一封閉腔體，能夠有效的報(bào)護(hù)腔體內(nèi)部的阻尼器，具有防塵防水作用。本實(shí)用新型為被動(dòng)無源減振器，不需要外加能量就能實(shí)現(xiàn)低頻隔振抗沖作用。
圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的A-A剖視圖。圖3為片彈簧組合結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為片彈簧組合結(jié)構(gòu)的力-位移曲線。上圖中序號(hào)I片彈簧，2直線軸承，3承載臺(tái)，4中心連接桿，5中心夾緊件，6安裝夾具，7螺栓，8底座鉸接頭，9阻尼器，10鉸接頭，11底座。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步地說明。實(shí)施例參見圖1，一種無源低頻隔振器包括封閉的圓筒狀的底座11，底座11為一封閉的腔體，能夠?qū)η惑w內(nèi)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的防塵防水。底座11頂部中間開設(shè)有通孔，通孔內(nèi)安裝有直線軸承2。底座11內(nèi)的側(cè)壁上均布安裝三個(gè)底座鉸接頭8，且三個(gè)底座鉸接頭8分別連接著三個(gè)阻尼器9的缸體端部的連接桿；阻尼器9缸體的連接桿與底座11內(nèi)側(cè)壁之間為鉸接連接。中心連接桿4插裝在底座11的通孔內(nèi)，中心連接桿4與直線軸承2滑動(dòng)配合，保證了運(yùn)動(dòng)的流暢性；且中心連接桿4的下端通過鉸接頭10分別活動(dòng)連接著三個(gè)阻尼器9的活塞桿；為了實(shí)現(xiàn)阻尼的自調(diào)節(jié)功能，三個(gè)阻尼器9對(duì)稱分布，構(gòu)成自調(diào)阻尼結(jié)構(gòu)，見圖2。底座11頂部的圓周上均布安裝有三只安裝夾具6，每只安裝夾具6包括橫截面上部開設(shè)有V形槽的夾體和夾塊，夾塊與夾體上的V形槽配合,并通過螺栓7連接。中心連接桿4上部套裝有六邊形的中心夾緊件5，中心夾緊件5包括上夾體和下夾體，上夾體和下夾體上對(duì)應(yīng)均布開設(shè)有三個(gè)螺紋孔，且通過螺紋連接件連接。中心夾緊件5上均布連接著三塊片彈簧I構(gòu)成片彈簧組合結(jié)構(gòu)，見圖3。片彈簧組合結(jié)構(gòu)具有明顯的高靜剛度和低動(dòng)剛度特性，其力位移曲線如圖4所示。垂向隔振的工作點(diǎn)選取在力-位移曲線斜率最低的位置，此時(shí)片彈簧組合結(jié)構(gòu)的動(dòng)剛度最低。這樣就能在不降低承載カ的前提下降低隔振系統(tǒng)的起始隔振頻率，實(shí)現(xiàn)低頻，甚至超低頻隔振。參見圖2，片彈簧I為長(zhǎng)條板狀，且一端寬度大于另ー端寬度，片彈簧I窄的一端開設(shè)有一個(gè)窄端安裝孔，片彈簧窄的一端通過窄端安裝孔套設(shè)在連接中心夾緊件的螺紋連接件上，片彈簧I寬的另一端開設(shè)有兩個(gè)寬端安裝孔，片彈簧I寬的另一端通過兩個(gè)寬端安裝孔分別套設(shè)在連接安裝夾具的螺栓上。中心連接桿4的頂端安裝有承載臺(tái)3。應(yīng)用時(shí)，當(dāng)外界激勵(lì)力作用在本實(shí)用新型上時(shí)，承載臺(tái)3、中心連接桿4，片彈簧組合結(jié)構(gòu)和自調(diào)阻尼結(jié)構(gòu)將一起振動(dòng)。當(dāng)振動(dòng)位移較小時(shí)，阻尼器9的活塞運(yùn)動(dòng)速度較小，此時(shí)所產(chǎn)生的阻尼カ較小，將不會(huì)影響到減振器的起始隔振頻率，能夠充分發(fā)揮低頻隔振的能力。這時(shí)候片彈簧組合結(jié) 構(gòu)主要起到緩沖振動(dòng)、減小傳遞率的作用，振動(dòng)的能量將由阻尼器逐漸消耗。當(dāng)經(jīng)過共振峰或者振動(dòng)較為劇烈時(shí)，則阻尼器9活塞的運(yùn)動(dòng)速度將隨著中心連接桿4位移的増大而明顯加快，這樣阻尼器9提供的阻尼力就會(huì)顯著増大，能夠有效的消耗共振能量，從而降低共振峰的大小，實(shí)現(xiàn)無諧峰隔振。當(dāng)受到?jīng)_擊時(shí)，沖擊力通過承載臺(tái)3、中心連接桿4傳遞到片彈簧組合結(jié)構(gòu)和自調(diào)阻尼結(jié)構(gòu)上。在沖擊的第一階段，自調(diào)阻尼結(jié)構(gòu)提供的阻尼カ還不是太大，此時(shí)的沖擊能量將存儲(chǔ)在片彈簧組合結(jié)構(gòu)中，這樣能夠有效避免沖擊帶來的剛性碰撞；在沖擊的第二階段，自調(diào)阻尼結(jié)構(gòu)提供的阻尼力迅速増大，存儲(chǔ)在片彈簧組合結(jié)構(gòu)中的能量將會(huì)很快被消耗掉，達(dá)到抗沖擊的作用。
權(quán)利要求1.、一種無源低頻隔振器，其特征在于包括封閉的圓筒狀的底座，所述底座頂部中間開設(shè)有通孔，底座內(nèi)的側(cè)壁上均布活動(dòng)連接著三個(gè)阻尼器的缸體端部的連接桿；中心連接桿插設(shè)在底座的通孔內(nèi)，且中心連接桿的下端通過鉸接頭分別活動(dòng)連接著三個(gè)阻尼器的活塞桿；所述底座頂部的圓周上均布設(shè)有三只安裝夾具；每只安裝夾具包括橫截面上部開設(shè)有V形槽的夾體和夾塊，夾塊與夾體上的V形槽配合通過螺栓連接；中心連接桿上部設(shè)有六邊形的中心夾緊件，中心夾緊件包括上夾體和下夾體，所述上夾體和下夾體上對(duì)應(yīng)均布開設(shè)有三個(gè)以上的螺紋孔，且通過螺紋連接件連接；中心夾緊件上均布連接著三塊片彈簧的一端，三塊片彈簧的另一端分別連接著底座頂部的三只安裝夾具；中心連接桿的頂端設(shè)有承載臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無源低頻隔振器，其特征在于所述片彈簧為長(zhǎng)條板狀，且一端寬度大于另一端寬度，片彈簧窄的一端開設(shè)有一個(gè)窄端安裝孔，片彈簧窄的一端通過窄端安裝孔套設(shè)在連接中心夾緊件的螺紋連接件上，片彈簧寬的另一端開設(shè)有兩個(gè)寬端安裝孔，片彈簧寬的另一端通過兩個(gè)寬端安裝孔分別套設(shè)在連接安裝夾具的螺栓上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無源低頻隔振器，其特征在于所述底座頂部的通孔內(nèi)設(shè)有直線軸承，所述中心連接桿與直線軸承滑動(dòng)配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種無源低頻隔振器，其特征在于所述阻尼器為活塞式阻尼器，阻尼器的缸體連接桿與底座內(nèi)的側(cè)壁之間為鉸接連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種無源低頻隔振器。包括封閉的圓筒狀的底座，其頂部開設(shè)有通孔，其內(nèi)側(cè)壁上均布活動(dòng)連接著三個(gè)阻尼器的缸體；中心連接桿插設(shè)在底座的通孔內(nèi)，下端活動(dòng)連接著三個(gè)阻尼器的活塞桿；底座頂部均布設(shè)有三只安裝夾具；中心連接桿上部設(shè)有六邊形的中心夾緊件，中心夾緊件上均布連接著三塊片彈簧的一端，三塊片彈簧的另一端分別連接著三只安裝夾具；中心連接桿的頂端設(shè)有承載臺(tái)。本實(shí)用新型具有明顯的高靜剛度和低動(dòng)剛度特性，既降低了起始隔振頻率，能夠?qū)崿F(xiàn)低頻甚至超低頻隔振，又具有較高的靜承載能力，減小了隔振器的變形。同時(shí)通過阻尼結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，使減振器能夠根據(jù)作用工況來自動(dòng)調(diào)節(jié)阻尼，起到抑制共振和抗沖擊的作用。
文檔編號(hào)F16F15/04GK202402559SQ201120556329
公開日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者嚴(yán)啟凡, 周宏 , 宗路航, 彭超, 郭朝陽, 龔興龍 申請(qǐng)人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)