[发明专利]一种适用于低频振动的被动隔振装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种隔振装置。

背景技术

随着工业化的不断发展，人们对振动隔离的要求越来越高，例如精密仪器低频隔振平台，直升机驾驶员的座椅等需要在低频时较好的隔振性能。传统的被动隔振技术如单层隔振、双层隔振、浮筏隔振等能有效地隔离机械设备振动向基础的传递以及基础振动向设备的传递，已经在船舶，航空航天，汽车等很多领域得到了广泛的应用。但与其它振动控制技术一样，被动隔振技术也有其难以克服的缺点。如为了提高低频的隔振效率，要求减振器必须具有足够低的刚度，但是为了保证一定的承载能力和稳定性，又需要较大的静态刚度。因此传统的被动隔振技术始终存在着动态刚度和静态变形间权衡的问题。而一些新型的隔振器虽然能够满足上述要求，但是结构复杂，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供可以满足高静态刚度和低动态刚度的要求，保证较小的静位移和低频隔振性能的一种适用于低频振动的被动隔振装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种适用于低频振动的被动隔振装置，其特征是：包括装置外壳、隔振平台，装置外壳包括外壳主体、外壳侧体，外壳侧体设置在外壳主体的侧面，外壳侧体里安装第一磁铁，外壳主体里安装第一弹簧、第二弹簧、第二磁铁，第一磁铁与第二磁铁的同极相对，隔振平台的上端位于外壳主体外部，隔振平台的下端与第二磁铁相连，第一弹簧设置在第二磁铁与外壳主体上端内壁之间且套于隔振平台上，第二弹簧设置在第二磁铁与外壳主体下端内壁之间。

本发明还可以包括：

1、外壳侧体里设置滑块，第一磁铁固定在滑块上，滑块上安装螺杆，外壳侧体上设置螺纹孔，螺杆穿过螺纹孔和滑块，通过调节螺杆控制滑块的位置从而调节第一磁铁与第二磁铁的距离。

2、第二磁铁与外壳主体内壁之间相接触，从而在第二磁铁上下运动的过程中第二磁铁与外壳主体内壁摩擦产生阻尼。

3、外壳主体内壁上设置导槽，第二磁铁上设置导块，第二磁铁通过导块沿导槽上下运动。

本发明的优势在于：本发明可以满足高静态刚度和低动态刚度的要求，保证较小的静位移和低频隔振性能。通过本发明可以有效地减小精密仪器或驾驶员受到地基振动与冲击的影响。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明受激励时磁铁受力图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～2，磁铁4固定在滑块9上，磁铁4工作时在壳体腔里相对于壳体静止不动，并且可以通过螺纹来调节与磁铁5间距离,两个弹簧支撑着的磁铁5可以在壳体6的空腔沿竖直方向振动，平衡时两磁铁正对。磁铁5和装置壳体6之间的摩擦产生阻尼，竖直方向的壳体腔侧面有导槽，隔振平台1与磁铁5相固定在导槽中随磁铁5振动。装置壳体6为铝等硬度较大且不导磁性材料，弹簧为铜。

装置如图竖直放置，磁铁4通过螺纹杆8的调节置于壳体侧边的空腔中与磁铁5保持间距l，磁铁5放置在壳体竖直方向的空腔中并用弹簧2、3支撑，初始静止位置磁铁4、5的同极相对，装置放在地基7上，被隔振物体如精密仪器或车辆驾驶员等置于隔振平台1，当地基7受到激励力作用时，通过本装置隔振可以有效地减小精密仪器或驾驶员受到地基振动与冲击的影响。

当重物放在磁铁5上，在两个弹簧的作用下保持静止，弹簧变形很小，隔振器表现出很高的静刚度。把磁铁4与磁铁5同极相对平行放置，当磁铁5在动态激励下发生振动时，磁铁5偏离静平衡位置x，磁铁5受排斥力在竖直方向上的分力为F₁=-xC_m/(l²+x²)^3/2，取此力泰勒展开的一次项-xC_m/l³与弹簧力的方向相反，如果把弹簧的刚度看作系统正刚度，则排斥力表现为系统的负刚度。因此系统的动刚度较小，从而实现较低频率振动的隔离，结构简单，成本低。两磁铁间距离可以通过螺纹杆来调节,随着两磁铁间距离的靠近，负刚度的绝对值增加，当达到一定数值系统的总动态刚度为0，因此本发明的动态刚度容易调节。