[发明专利]具有准零刚度的半主动控制型垂直隔振器

说明书

本发明公开了一种具有准零刚度的半主动控制型垂直隔振器，包括基座、通过螺旋弹簧A安装在基座中部的承重平台，基座四边底部沿侧壁对称设置有四个伺服阀，伺服阀上均依次设置有由伺服阀控制的液压缸、由液压缸驱动的液压缸推杆、横向安装在液压缸推杆顶部的螺旋弹簧套筒，基座侧壁固定有竖直滑杆，螺旋弹簧套筒一端套接在滑杆上，螺旋弹簧套筒内安装有螺旋弹簧B，螺旋弹簧B通过连杆与承重平台活动连接。用以隔离地面基础传递到上层承载设备中的低频振动，同时在垂直隔振器中引入作动机构，来实现在不同承载质量情况下仍能够使系统具有较低的动态刚度，使隔振系统一直处于准零刚度状态，有效的隔离低频振动，最大程度的隔离了低频振动带来的负面影响。

技术领域

本发明涉及隔振器技术领域，尤其涉及一种具有准零刚度的半主动控制型垂直隔振器。

背景技术

随着社会发展，人们生活水平的提高，使得人们对身边的机械振动品质的要求越来越高，尤其表现在车辆和手术台等精密或者超精密的环境中。研究表明，人们对低频振动最为敏感，长期处在低频振动环境中，会使人产生疲劳、焦虑等不良反应；而且低频振动也对机械设备的损害较大，是导致机械设备降低工作效率、甚至疲劳损坏的重要原因之一。所以隔离低频振动，保护人们和其他机械不受低频振动的影响就显得尤为必要。而隔振器是连接设备和基础的弹性元件，主要用以减少和消除由设备传递到基础的，振动力和由基础传递到设备的振动。

经典的振动理论表明，线性隔振器只对大于隔振系统倍固有频率的振动具有隔离作用。隔振系统的固有频率ω_n的表达式为(k为隔振系统的刚度，m为被隔离物体的质量)。由此可知，降低隔振系统的固有频率ω_n是隔离更低频率振动的有效途径。

降低隔振系统的固有频率，有效的途径是降低隔振系统的刚度，而降低了隔振系统的刚度就会使得隔振系统的所承载质量的位移较大，降低系统的承载能力。所以发明一种既能消减低频振动(表现为隔振系统的低动刚度特性)又能保证承载能力(表现为隔振系统的高静刚度特性)的隔振器就显得尤为必要；同时考虑到所承载的物体在实际应用中存在质量的变化，所以能使隔振系统在承载质量变化的时候仍旧保证有较低的动刚度特性也是隔振器在设计中需要解决的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种具有准零刚度的半主动控制型垂直隔振器，很好的解决了上述问题，用以隔离地面基础传递到上层承载设备中的低频振动，同时在垂直隔振器中引入作动机构，来实现在不同承载质量情况下仍能够使系统具有较低的动态刚度，使隔振系统一直处于准零刚度状态，有效的隔离低频振动，最大程度的隔离了低频振动带来的负面影响。

本发明的技术方案是一种具有准零刚度的半主动控制型垂直隔振器，包括基座、通过螺旋弹簧A安装在基座中部的承重平台，所述基座四边底部沿侧壁对称设置有四个伺服阀，所述伺服阀上均依次设置有由伺服阀控制的液压缸、由液压缸驱动的液压缸推杆、横向安装在液压缸推杆顶部的螺旋弹簧套筒，所述基座侧壁固定有竖直滑杆，所述螺旋弹簧套筒一端套接在滑杆上，所述螺旋弹簧套筒内安装有螺旋弹簧B，所述螺旋弹簧B通过连杆与承重平台活动连接。

进一步的，所述基座侧壁开设有滑槽，所述螺旋弹簧套筒安装在滑槽内。

进一步的，所述螺旋弹簧A承受承重平台重量自由压缩。

进一步的，所述连杆一端与螺旋弹簧B铰接，所述连杆另一端与承重平台铰接。

进一步的，所述螺旋弹簧A上端与承重平台底部固定，所述螺旋弹簧A下端与基座固定。

进一步的，所述滑杆为金属滑杆。

进一步的，所述承重平台上设置有重量传感器或位移传感器。

进一步的，还包括控制器、电源，所述重量传感器或位移传感器、伺服阀均通过导线与控制器和电源分别连接。