[发明专利]一种多维隔振装置

说明书

技术领域

本发明专利涉及隔振装置，特指用带有气缸的两个Stewart机构和上、下平台组成的一种多维隔振装置。可用于车辆、船舶等运输工具中，主要作用为保护被运输对象，如用于救护车病床的防振。 

背景技术

车辆、船舶在运行过程中不可避免地会产生振动。目前，救护车病床主要依靠被褥来缓冲振动，效果不理想。中国专利CN2374165(公告号)公开了一种医用救护车担架减振装置，利用多杆机构和汽缸实现减振，该专利存在的主要问题是：(1)结构比较复杂，(2)对于减小单方向的振动效果较好，而对于减小不同方向移动、转动复杂振动，效果不理想。 

日本专利(专利申请号：特原平6-184894，公开号：特开平8-47510)公开了一种防振担架床，利用四杆机构和两个磁铁隔振，该专利存在的主要问题是：沿两磁极连线方向将取得较好的减振效果，而其它方向的减振效果不很理想。 

中国专利CN1251292公开了一种救护车用防振架，利用三层结构实施减振，该专利存在的主要问题是：结构很复杂，制造难度大，成本高，对移动振动形式减振效果好，而对减小回转振动的能力较弱。 

总而言之，上述专利公开的装置对于防振以及减振具有一定作用，但结构复杂，也没有很好解决三维以上的防振问题，所用技术方案与本发明也完全不同。 

相关专利及申请还有：发明专利“一类多自由度并联机构组合弹性减振装置”(申请号为02137948.3)，实用新型“仿橡胶多自由度弹性阻尼减振装置”(专利号：02258129.4)，发明专利“一类基于混联式运动副并联机构弹性多维减振平台”(专利号：200410014088.9)，发明专利“磁流变半主动多自由度并联减振装置”(申请号：200810122615.6)，上述专利所用机构的结构、布置方式及数量与本发明不同。 

发明内容

本发明的目的是要提供一种可实现多维隔振的装置，如满足救护车在运行过程中减振的需要，减轻病人的痛苦。 

实现本发明的技术方案为： 

一种多维隔振装置，由带有气缸的两个史都华(Stewart)机构和上、下平台组成，具有六个自由度，可多维隔振。Stewart机构由动、静平台和6条支腿组成，Stewart机构的支腿如图1所示，从上至下由弹簧座、弹簧、气缸、活塞组成。气缸有上、下出气口。Stewart机构上部为动平台，下部为静平台。如图2所示，动、静平台分别与两Stewart机构的上平面和下平面固连。 

Stewart机构6条支腿在360度范围内可以均匀分布，如图2所示。与此对应，Stewart机构上部的动平台、下部的静平台均为正六边形，如图2所示。 

上、下平台与两Stewart机构组成多维隔振装置。隔振装置上、下平台分别与两Stewart机构的动平台和静平台固连。上平台位于两Stewart机构的上方，下平台位于两Stewart机构的下方。如图3所示。 

Stewart机构支腿的布置形式最好如图4所示布置(气缸、球副等未示出)，即Stewart机构的相邻两支腿均相互垂直，这时动平台、静平台不是正六边形，其基本图形是一个正三角形。当采用该布置方式时，两Stewart机构与上、下平台按图5布置：让下面两三角形的两条边平行，与这两条边相对的顶点分别放置于左、右两侧，——即下面两三角形“相背”放置。该布置方式具有对称性和稳定性，ADAMS仿真和实际实验表明，该布置方式隔振效果良好。 

Stewart机构的移动由活塞与气缸的相对运动实现。弹簧两端分别与弹簧座和气缸的一端相连，当上、下平台相靠近时，弹簧受压，当上、下平台间距离增大时，弹簧受拉。上平台相对于下平台运动时，除了受弹簧力作用外，还受到空气阻尼力的作用，调节进出气口的大小，阻尼力变化。开口加大，阻尼力减小，开口减小，阻尼力加大。 

将六自由度Stewart并联机构换成五自由度、四自由度、三自由度并联机构，也具有一定的隔振效果，在上、下平台之间放置三个或三个以上并联机构也具有一定隔振效果。并联机构平行放置也具有隔振效果。 

支腿的长度和弹簧的刚度影响装置的固有频率，应该与工作条件相一致。阻尼的大小影响振动衰减的快慢，也应该与工作条件相一致。 

本发明的优点在于： 

1.本发明Stewart机构支腿具有导向、弹性回复和产生阻尼的功能，简单、方便、实用，成本低。