本實(shí)用新型屬于振動(dòng)噪聲控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及非線性隔振裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)單層線性隔振器的有效隔振帶寬受到自身剛度的制約。對(duì)于線性隔振器而言，為提高其對(duì)低頻振動(dòng)的隔離能力，需要降低其動(dòng)態(tài)剛度，導(dǎo)致其靜態(tài)剛度也隨之變?nèi)?，從而降低了其承載能力，不利于隔振器的靜穩(wěn)性。因此，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了“低動(dòng)態(tài)剛度高靜態(tài)剛度”的非線性隔振理論，即通過(guò)在傳統(tǒng)線性隔振器中引入帶負(fù)剛度的非線性結(jié)構(gòu)，使其抵消原隔振器的線性剛度，從而實(shí)現(xiàn)“低動(dòng)態(tài)剛度”，提高低頻隔振效果；而非線性結(jié)構(gòu)的非線性剛度則保證了隔振器的靜載荷承載能力，實(shí)現(xiàn)了“高靜態(tài)剛度”，有利于靜穩(wěn)性。然而多數(shù)非線性結(jié)構(gòu)是通過(guò)屈曲梁、布置橫向彈簧等機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致這些非線性結(jié)構(gòu)的負(fù)剛度特性難以控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是：提供一種可調(diào)式非線性雙層隔振裝置，不僅提高隔振裝置的有效隔振帶寬，使其具有良好的低頻隔振能力，而且可以精準(zhǔn)調(diào)整隔振裝置產(chǎn)生的負(fù)剛度，從而能準(zhǔn)確調(diào)整隔振裝置的動(dòng)態(tài)剛度，快速準(zhǔn)確改變裝置的隔振性能。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種可調(diào)式非線性雙層隔振裝置，它包括：上層非線性級(jí)，下層減振器和側(cè)板；

上層非線性級(jí)包括：連接板，磁鐵支撐臺(tái)，環(huán)形磁鐵，線圈磁鐵，導(dǎo)桿，螺旋彈簧，卡座，底板；

連接板上設(shè)置有用于連接被隔振設(shè)備的通孔；

磁鐵支撐臺(tái)為圓柱結(jié)構(gòu)，其一端與連接板底部中心連接,另一端套裝環(huán)形磁鐵，通過(guò)磁力固定，環(huán)形磁鐵充磁方向沿徑向；

底板為中間具有凸臺(tái)的長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，凸臺(tái)中部具有向上延伸的開(kāi)口的矩形結(jié)構(gòu)；

線圈磁鐵為圓柱結(jié)構(gòu)，其磁極方向沿圓柱軸線，外圓周的凹槽上纏繞線圈，四個(gè)線圈磁鐵一端分別與底板上矩形結(jié)構(gòu)的四個(gè)內(nèi)側(cè)面相連，軸線水平且N級(jí)指向中心；

螺旋彈簧上端卡在導(dǎo)桿上，下端卡在卡座上；四個(gè)導(dǎo)桿分別布置在連接板四個(gè)角的位置,具體為:導(dǎo)桿的一端與連接板相連,另一端穿過(guò)固定在底板上的卡座的中心光孔，且與該中心光孔間隙配合，保證連接板能相對(duì)底板沿導(dǎo)桿的軸向運(yùn)動(dòng)；

上層非線性級(jí)的四周分別通過(guò)四塊側(cè)板封閉；

四個(gè)下層減振器分別設(shè)置在上層非線性級(jí)底部四個(gè)角的位置。本實(shí)用新型的工作過(guò)程為：首先將被隔離設(shè)備的機(jī)腳與本實(shí)用新型的連接板連接，然后將線圈磁鐵上的線圈接通可控電流源。環(huán)形磁鐵的N級(jí)與線圈磁鐵的N級(jí)距離為d，產(chǎn)生互斥力的豎直分量為f，當(dāng)環(huán)形磁鐵偏離線圈磁鐵軸線的距離為x時(shí)，互斥力豎直分量為：

其中，η₀為導(dǎo)磁系數(shù)，M₁為環(huán)形磁鐵的磁極強(qiáng)度，M₂為4個(gè)線圈磁鐵的總磁極強(qiáng)度。其中，線圈磁鐵的磁極強(qiáng)度M₂可通過(guò)改變線圈電流I的方向和大小進(jìn)行調(diào)整。由于四個(gè)螺旋彈簧提供的正剛度為K，所以非線性級(jí)總的線性剛度為：K-3η₀M₁M₂/2πd⁵，三次非線性剛度為15η₀M₁M₂/4πd⁷。當(dāng)調(diào)整線圈電流I改變線圈磁鐵的磁極強(qiáng)度M₂，可使線性剛度K-3η₀M₁M₂/2πd⁵＝0，實(shí)現(xiàn)零動(dòng)態(tài)剛度，從而提高了低頻區(qū)域的隔振性能。設(shè)備振動(dòng)通過(guò)上層非線性級(jí)之后，再經(jīng)過(guò)下層減振器，高頻成分的隔振效果得到進(jìn)一步提升。而三次非線性剛度能提供高靜態(tài)剛度，保證裝置的靜穩(wěn)性。

有益效果：本實(shí)用新型具有低動(dòng)態(tài)剛度、高靜態(tài)剛度的特點(diǎn)，能在保證隔振裝置靜穩(wěn)性的同時(shí)，顯著提升裝置在低頻段的隔振效果，采用雙層隔振構(gòu)型，能顯著提升裝置在高頻段的隔振效果?？梢酝ㄟ^(guò)控制線圈電流大小和方向，精準(zhǔn)調(diào)整隔振裝置產(chǎn)生的負(fù)剛度，從而能準(zhǔn)確調(diào)整隔振裝置的動(dòng)態(tài)剛度，快速準(zhǔn)確改變裝置的隔振性能。本實(shí)用新型還具有響應(yīng)速度快，可靠性好的特點(diǎn)，可使用本實(shí)用新型進(jìn)行有效的振動(dòng)控制。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型上層非線性級(jí)和下層BE60減振器的連接示意圖；

圖3為本實(shí)用新型短側(cè)板和長(zhǎng)側(cè)板的安裝示意圖；

圖4、圖5為本實(shí)用新型非線性級(jí)的結(jié)構(gòu)爆炸圖；

圖6為拆除連接板后的本實(shí)用新型俯視圖；

圖7為本實(shí)用新型工作過(guò)程示意圖。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)附圖，一種可調(diào)式非線性雙層隔振裝置，它包括：上層非線性級(jí)1，下層減振器2，兩塊短側(cè)板3，兩塊長(zhǎng)側(cè)板4和螺栓組件5；

上層非線性級(jí)1包括：連接板1-1，M16螺母1-2，磁鐵支撐臺(tái)1-3，環(huán)形磁鐵1-4，線圈磁鐵1-5，導(dǎo)桿1-6，螺旋彈簧1-7，卡座1-8，底板1-9；連接板1-1為由兩個(gè)長(zhǎng)方形板正交連接后形成的結(jié)構(gòu)，4個(gè)通孔1A分布在其頂部長(zhǎng)方形板的四個(gè)角上，用于連接被隔振設(shè)備，4個(gè)用于連接導(dǎo)桿1-6的螺紋孔1B分布在底部長(zhǎng)方形板的四個(gè)角上，連接板1-1底部中心有螺紋盲孔1G；磁鐵支撐臺(tái)1-3為一個(gè)階梯型圓柱結(jié)構(gòu)，直徑較大的部分外圓周攻有螺紋，擰入連接板1-1底部中心的螺紋盲孔1G，并進(jìn)行防松緊固；環(huán)形磁鐵1-4為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，充磁方向沿徑向，其內(nèi)圈套在磁鐵支撐臺(tái)1-3的直徑較小部分，通過(guò)磁力固定；線圈磁鐵1-5為圓柱結(jié)構(gòu)，其磁極方向沿圓柱軸線，外側(cè)凹槽上纏繞線圈，其一端有小凸臺(tái)，凸臺(tái)外圓周攻有螺紋，4個(gè)線圈磁鐵1-5螺紋端分別擰入底板1-9中部方形盒子的4個(gè)側(cè)壁螺紋孔1F內(nèi)，軸線水平且N級(jí)指向中心；螺旋彈簧1-7為普通圓柱螺旋彈簧，兩端圈磨平，上端卡在導(dǎo)桿1-6上，下端卡在卡座1-8上；導(dǎo)桿1-6為階梯軸結(jié)構(gòu)，一端攻有螺紋，另一端為光軸，中部為六邊形薄片結(jié)構(gòu)，用于卡住螺旋彈簧1-7的端圈，導(dǎo)桿1-6的螺紋部分?jǐn)Q入連接板1-1上的螺紋孔1B，并通過(guò)M16螺母1-2將導(dǎo)桿1-6和連接板1-1緊固；卡座1-8為圓柱結(jié)構(gòu)，中心有貫穿的光孔，外圓周攻有螺紋，上端為六邊形薄片結(jié)構(gòu)用于卡住螺旋彈簧1-7的端圈，卡座1-的8螺紋部分?jǐn)Q入底板1-9上的螺紋孔1C，并通過(guò)M16螺母1-2緊固；導(dǎo)桿1-6的細(xì)桿部分穿過(guò)卡座1-8的中心光孔，且與該中心光孔壁存在1mm的間隙，保證連接板1-1能相對(duì)底板1-9沿導(dǎo)桿1-6的軸向運(yùn)動(dòng)；

底板1-9為一個(gè)中間有凸臺(tái)的長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，四角各有1個(gè)通孔1D，用于連接減振器2，凸臺(tái)邊緣沿長(zhǎng)邊方向開(kāi)有凹槽，短邊方向各有3個(gè)螺紋孔1E，用于連接短側(cè)板3，凸臺(tái)四角上各有1個(gè)螺紋孔1C，用于連接卡座1-8，凸臺(tái)中部有方形盒狀結(jié)構(gòu)，該方形盒狀結(jié)構(gòu)的四壁上各有1個(gè)螺紋孔1F；

下層減振器2為凸臺(tái)型橡膠減振器，為市購(gòu)產(chǎn)品；4個(gè)下層減振器2分別通過(guò)螺栓組件5與上層非線性級(jí)1連接；

短側(cè)板3為長(zhǎng)方形板結(jié)構(gòu)，底部有3個(gè)通孔3A，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)開(kāi)有槽3B；2塊短側(cè)板3分別通過(guò)3個(gè)螺栓與上層非線性級(jí)1連接；

長(zhǎng)側(cè)板4為長(zhǎng)方形板結(jié)構(gòu)，中間開(kāi)有長(zhǎng)方形窗口4B，兩側(cè)有凸臺(tái)，凸臺(tái)側(cè)面布置了3個(gè)螺紋孔4A；2塊長(zhǎng)側(cè)板4的長(zhǎng)邊分別插入底板1-9兩邊的凹槽，短邊則插入短側(cè)板3側(cè)邊的槽3B后通過(guò)3個(gè)螺栓與短側(cè)板3連接；

螺栓組件5由螺栓5-1、彈簧墊圈5-2和平墊圈5-3組成，均為市購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)件。

線圈磁鐵1-5由電流源或控制電路供電。

環(huán)形磁鐵1-4和線圈磁鐵1-5為釹鐵硼高性能的稀土永磁體或高性能永磁體。