[实用新型]一种轴承式运动解耦竖向隔振装置

说明书

一种轴承式运动解耦竖向隔振装置，其特征在于，包括竖向隔振机构、连接固定机构、防失稳机构、定位机构、运动解耦机构；所述竖向隔振机构为核心机构位于整个装置的中心位置，负责提供隔振所需的竖向自适应刚度特性；整个装置通过连接固定机构发挥连接与承载的作用，连接固定机构的顶部、底部分别固定于结构上，同时其顶部、底部以及位于中部的竖向隔振机构这三者实现竖向力的传递和承载；所述防失稳机构与定位机构设置在竖向隔振机构内弹性元件周围，二者相配合以保障竖向隔振机构性能的稳定性；整个装置的腰部设有运动解耦机构，与连接固定机构配合以实现竖向运动与水平向运动的解耦。综合全面解决了竖向隔振系统出现的失稳、偏心的问题。

技术领域

本申请涉及一种轴承式运动解耦竖向隔振装置，属于振动及噪声控制领域。

背景技术

隔振技术属于一种被动的振动控制技术。近70年来，隔振技术不断发展，在机械设备振动控制和建筑结构抗震领域已有广泛的研究和应用。隔振的基本原理是通过在被隔振物体与基础之间设置隔振支座等构造，形成水平刚度较小的隔振层，通过滤波效应减小外部环境振动、地震等对隔振物体的影响，或者阻止隔振物体产生振动向地面传播。

现有隔振装置不能满足多种类型振动隔离的需求。许多精密仪器设备以及重要历史文物等，需要同时考虑隔离地震作用和周围环境振动，而地震、机械振动等特性是截然不同的。地震具有幅值高，频谱广，频率低的特点；而机械振动具有幅值低，频谱窄，频率高的特点。传统隔振装置往往难以满足兼顾优化两类振源隔离的需求。此外，既有的一些具有三向隔振功能的装置，存在着竖向与水平向力学性能严重耦合、隔振效果不佳等缺点。

中国专利申请2019107633608公开一种《轴承式运动解耦三维隔振支座》，能够对多种类型振源，以及水平和竖向多维度振动输入具有良好的隔振效果。给出的技术方案：一种轴承式运动解耦三维隔振支座，包括上连接板、中作板、下连接板、水平向隔振系统、竖向隔振系统、直线轴承和轴承导杆。其中，上连接板、中作板、下连接板从上向下依次设置，水平向隔振系统安装在上连接板与中作板之间，竖向隔振系统安装在中作板与下连接板之间；水平向隔振系统采用叠层橡胶支座，通过水平向变形发挥隔振作用；竖向隔振系统采用碟形弹簧、螺旋弹簧与定位加载环构成的带刚度自适应的装置，通过竖向变形发挥隔振作用；通过在中作板与下连接板之间设置直线轴承与轴承导杆来实现该轴承式运动解耦三维隔振支座水平向与竖向的运动解耦。

该专利申请2019107633608《轴承式运动解耦三维隔振支座》中的竖向隔振系统为带刚度自适应的装置，其包括碟形弹簧、螺旋弹簧、定位加载环；定位加载环包括底部定位加载环、内定位加载环和外定位加载环；外定位加载环、底部定位加载环从上向下依次设置于中作板与下连接板之间；两个或多个碟形弹簧从上向下依次设置于外定位加载环、底部定位加载环之间，且相邻两个碟形弹簧之间各通过一个内定位加载环串联，通过内定位加载环进行力的传递；螺旋弹簧位于中作板、下连接板之间，并依次穿过外定位加载环、通过内定位加载环串联的碟形弹簧、底部定位加载环。串联的碟簧提供了负刚度，螺旋弹簧提供正刚度,装置的刚度在碟簧压平位置附近接近于零，从而得到较低的起始隔振频率，但该装置在实际工作时，由于水平相对位移导致存在螺旋弹簧侧向失稳以及容易出现碟簧间形心偏移等问题。

发明内容

本申请的目的在于克服现有技术不足，进一步研发，公开一种新型轴承式运动解耦竖向隔振装置，综合全面解决了竖向隔振系统出现的失稳、偏心的问题，为此本申请给出的方法思路：采用组合式防失稳机构，在不影响竖向变形能力的同时保证螺旋弹簧的稳定性；采用与防失稳机构相配合的抗变形定位加载环设计，保证碟簧组形心的对中；通过轴承式套筒设计，节约空间、简化安装的同时，使装置整体仅能在竖向发生低摩擦运动，起到运动解耦、保证装置隔震/振效果的作用。

技术方案