[发明专利]一种自防护式磁敏橡胶支座

说明书

本发明属于隔振支座领域，涉及一种自防护式磁敏橡胶支座，包括呈相对设置的顶盖、基座、以及设置在所述顶盖和所述支座之间的套筒；所述套筒的两侧分别贴合所述基座及所述顶盖；所述基座及所述顶盖在套筒内通过磁敏材料制成的隔振核心单元相连；所述套筒和隔振核心单元之间环绕设置有励磁线圈；本发明利用护锁机构形成了万能活动关节，在复杂冲击的作用下可以对支座的隔振能力做出补偿调整；本发明应用于小型精密隔振工况，当其遇到一定大小的挤压、剪切或一定角度的扭转载荷时，护锁机构和限位导磁板均可通过机械性能对支座结构起到限位作用，防止支座受冲击而变形，为支座提供了自防护功能，增强了支座的结构牢固性与使用灵活性。

技术领域

本发明属于隔振支座领域，涉及一种自防护式磁敏橡胶支座。

背景技术

当前世界正处于科技高速发展的时期，人类在超精密制造加工检测、航空航天、IC制造及光学工程等新兴领域取得了伟大的成就，同时，由于这些领域涉及众多学科，具有系统复杂，系统集成度高，系统过于精密从而易受环境影响等特点。其中，环境振动尤其是环境微振动和系统内部的结构微振动是影响这些复杂系统稳定性的一个非常重要的因素。因此，这些领域在对系统进行设计时，对微振动控制技术提出了苛刻的要求，微振动控制技术也因此成为一项前沿学科。微振动通常意义上是指低水平或低幅值的机械振动或扰动，在振源与受振对象之间安装被动支座是目前常用的隔振手段之一。传统支座的隔振原理是通过增加受振对象垂直-水平刚度的方式改变其固有频率，进而达到降低振动破坏性的目的。但由于受振对象结构可能面临多种形式和频率的振动，传统的被动支座虽然在一定程度上可以满足受振对象结构对减振、隔振能力的需求，但在面临大的冲击时，其无法通过调节自身刚度来抵抗破坏性形变，也无法通过调节自身的阻尼来耗散冲击能量以降低结构受到的损害。因此有研究人员将刚度和阻尼特性可调的半主动隔振器支座(如磁敏橡胶支座)和传统的被动支座一起应用在桥梁隔振系统中，以提高桥梁的减隔振性能。

磁敏橡胶是一种新型智能材料，它是由高分子基体以及填充在其中的微米级铁磁颗粒组合而成。铁磁颗粒在外加磁场中被磁化并受磁场力作用，从而在磁场方向上形成链状或层状结构，使其在宏观上表现出材料模量随外加载磁场变化的特性。由磁敏橡胶制作的支座与传统铅芯橡胶支座相比具有刚度/阻尼同时可控、稳定性好、结构简单的优点，同时它又克服了早期的磁流变液易沉降、使用时需密封的缺点，成为结构、机械智能减振领域研究的新热点，并开始应用于支座之中。

现有的叠层式磁敏橡胶隔振支座，支座和磁敏橡胶之间、多层磁敏橡胶材料与连接钢板之间采用胶水粘接固定，进行挤压-剪切工作模式的隔振。如果被粘表面未能很好干燥而残留水分，粘接部位周围缺胶或有缝隙，固化时间不足而导致未完全固化，粘接面防腐蚀保护不当或保护层被破坏等情况出现，均会导致隔振核心单元损坏；且由于现有叠层式磁敏橡胶隔振支座通常只能应对纵向、横向的单方向作用力，当受到多方向、多角度的复杂作用力时，作为核心隔振部分的磁敏橡胶在支座中固定不牢靠而发生结构损伤、脱离、崩塌，导致隔振支座结构破坏而失去抗复杂冲击力的防护能力。智能复合材料隔振支座想要实现产品智能化，首先要保证结构安全化，所以磁敏橡胶支座的结构自适应和冲击自防护能力尤为重要。

因此，设计一种加固材料与支座连接以及支座本身结构限位保护的自防护式磁敏橡胶隔振支座，对微振动控制技术具有十分重要的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可工作在挤压、剪切、扭转等复杂作用力下的自防护式磁敏橡胶支座，提出结构优化，使支座在复杂的作用力下仍具有自防护功能，在一定大小的挤压、剪切或一定角度的扭转载荷时，护锁机构和限位导磁板均可通过机械性能对支座结构起到限位作用，防止支座受冲击而变形，为支座提供自防护功能。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种自防护式磁敏橡胶支座，包括呈相对设置的顶盖、基座、以及设置在所述顶盖和所述支座之间的套筒；所述套筒的两侧分别贴合所述基座及所述顶盖；所述基座及所述顶盖在套筒内通过隔振核心单元相连；所述隔振核心单元由磁敏材料制成；所述套筒和隔振核心单元之间环绕设置有励磁线圈。