[发明专利]多自由度超低频大载荷全金属被动隔振器

说明书

技术领域

本发明涉及减振装置设计技术领域，尤其涉及一种多自由度超低频大载荷全金属被动隔振器。

背景技术

隔振技术已广泛应用于工业界的各行各业，如车辆、船舶、精密加工领域等。为提高减振效果，工业界一直在追求低频或超低频的减振元器件。常规的线性减振器存在低频固有频率和静态位移大的矛盾。在低频减振领域，目前广泛通过被动非线性减振、主动和半主动减振技术来实现。主动和半主动减振存在需要外界输入能量、系统较为复杂的缺点。相比之下，被动非线性减振器的系统简单、成本较低。空气弹簧即属于非线性被动减振器的一种，但存在价格昂贵、需要辅助气源设备的缺点。因此研究者们通过引入负刚度机构，利用负刚度机构和正刚度弹簧并联来构造低频和超低频减振器。但目前提出的减振器大多针对垂向隔振进行。

发明内容

为了解决这些问题，本发明提供了一种多自由度超低频大载荷全金属被动隔振器，包括同轴且平行依次排布的安装盘、上部辅助平台、支撑底盘、下部承载盘，其中，

所述安装盘与所述下部承载盘之间设置有若干水平隔振压杆，所述水平隔振压杆的一端连接所述安装盘，另一端穿过所述支撑底盘连接所述下部承载盘，且所述水平隔振压杆相对于所述支撑底盘轴向移动；

该隔振器还包括有垂向主承载轴，所述主承载梁的上端连接所述上部辅助平台，下端穿过所述支撑底盘连接所述下部承载盘，且所述主承载梁相对于所述支撑底盘轴向移动；

所述上部辅助平台与所述支撑底盘之间设置有若干垂向支撑梁；所述支撑底盘上设置有若干用于支撑整个隔振器的机脚。

较佳地，所述垂向支撑梁采用具有1%-5%初始偏心的垂向布置的欧拉压杆。

较佳地，所述垂向支撑梁的两端通过滚动轴承分别连接所述上部辅助平台和所述支撑底盘。

较佳地，所述支撑底盘上同轴设置有一垂直导轨，所述垂向主承载轴穿过所述垂直导轨内，且所述垂向主承载轴沿所述垂直导轨轴向移动。

较佳地，所述若干水平隔振压杆绕所述支撑底盘的中心轴周向均匀布置，所述若干垂直支撑梁绕所述支撑底盘的中心轴周向均匀布置。

较佳地，所述隔振器还包括有负刚度调节器，所述负刚度调节器水平设置，其一端连接所述上部辅助平台，另一端通过一支撑件连接所述支撑底盘。

较佳地，所述隔振器包括有若干负刚度调节器，且所述若干负刚度调节器绕所述支撑底盘的中心轴周向均匀布置。

较佳地，所述负刚度调节器采用具有初始偏心的水平布置的欧拉压杆。

较佳地，所述负刚度调节器的两端通过滚动轴承分别连接所述上部辅助平台和所述支撑件。

较佳地，所述隔振器采用全金属制作而成。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1）本发明提供的多自由度超低频大载荷全金属被动隔振器，基于欧拉压杆和负刚度机构，可实现最低1.5Hz的隔振频率；在水平方向，由于水平隔振压杆在横向的频率非常低，可实现1.5Hz~2Hz的隔振频率； 在垂直方向，利用垂向支撑梁在屈曲前的载荷很大的特点来承受垂向的大载荷，并且屈曲后垂向支撑梁的刚度较小，再通过并联负刚度调节器，可使最低固有频率降低至1.5Hz以下；负刚度调节器采用具有初始偏心的水平布置的欧拉压杆，具有在较小的变形下实现大的负刚度的能力，其调节能力强，且结构可以非常紧凑；

2）本发明提供的多自由度超低频大载荷全金属被动隔振器，将承载圆盘布置在减振器的底部，一方面可以留出水平隔振压杆的布置空间，另一方面可以降低整个减振器的重心，增强器稳定性；负刚度调节器通过水平方向的滚动轴承连接，可以有效降低传递至支撑底盘的动态力矩，传递的力以水平方向为主，因此可以降低传递至支撑底盘的垂向动态力，对于减小力传递率有利；

3）本发明提供的多自由度超低频大载荷全金属被动隔振器，采用全金属结构，对高温的环境适应性好，可应用于温度高、或是存在辐照等场合。

附图说明

结合附图，通过下文的详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1为本发明提供的多自由度超低频大载荷全金属被动隔振器的剖视图一；

图2为本发明提供的多自由度超低频大载荷全金属被动隔振器的剖视图二。

符号说明：

1-安装盘

2-水平隔振压杆

3-下部承载盘

4-垂向主承载轴

5-垂向导轨

6-上部辅助平台