[实用新型]屈曲梁准零刚度隔振器

说明书

本实用新型涉及一种屈曲梁准零刚度隔振器，属于振动控制领域，其包括底板和与所述底板平行设置的顶板，所述底板与所述顶板之间设置有连接所述底板和顶板的正刚度机构和负刚度机构，所述负刚度机构包括两交叉设置的弹性臂，所述弹性臂包括第一底座和第二底座，所述第一底座和第二底座之间设置有两相对设置的屈曲梁，所述两屈曲梁的中部朝外弯曲设置，所述屈曲梁的两端分别连接于所述第一底座和第二底座，所述第一底座和第二底座通过转轴分别枢接于所述顶板的下表面和底板的上表面。本实用新型在振动幅值很小的情况表现出良好的隔振性能，能适用于隔离微幅低频振动。

技术领域

本实用新型涉及振动控制领域，特别涉及一种屈曲梁准零刚度隔振器。

背景技术

随着现代科学技术的不断发展，隔振技术在工业生产和工程项目中的地位越来越重。长期以来，低频或超低频率的振动控制一直是一个难题。现有的准零刚度隔振器采用弹簧来做为负刚度机构，其会占用很大的安装空间，不利于准零刚度隔振器小型化，而屈曲梁的出现提供了一种新型的负刚度结构的可能，推动了准零刚度低频振动控制技术研究的进一步发展。

目前现有的准零刚度隔振器只有在较大振动幅值的状态下，才能表现出良好的隔振性能。当外界振动幅值很小时，则达不到理想的隔振效果。屈曲梁准零刚度隔振器能够在振动幅值很小的情况表现出良好的隔振性能，是一种适应于隔离微幅低频振动的隔振器。不仅可以保证有一定的承载能力，还具有较小的动刚度，能很好的实现微幅低频振动的隔离，且实现方法简便。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种屈曲梁准零刚度隔振器，包括底板和与所述底板平行设置的顶板，所述底板与所述顶板之间设置有连接所述底板和顶板的正刚度机构和负刚度机构，所述负刚度机构包括两交叉设置的弹性臂，所述弹性臂包括第一底座和第二底座，所述第一底座和第二底座之间设置有两相对设置的屈曲梁，所述两屈曲梁的中部朝外弯曲设置，所述屈曲梁的两端分别连接于所述第一底座和第二底座，所述第一底座和第二底座通过转轴分别枢接于所述顶板的下表面和底板的上表面。

本实用新型中，底板用于将隔振器固定在地基等承载结构上，顶板用于承载被隔振物，底板和顶板以及位于底板和顶板中间的正刚度机构和负刚度机构形成一个准零刚度系统，准零刚度系统在静平衡位置处的动刚度为零，可以使得隔振器在保证承载力的前提下其刚度接近为零，从而表现出优良的低频隔振性能。

其中，正刚度机构的数量为一个或多个，其用于支撑顶板并使得顶板平稳；负刚度机构的数量为一个或多个，其具体数量根据正刚度机构的数量以及规格而定，以保证本实用新型能在放置被隔振物后能成为准零刚度系统。

本实用新型中，弹性臂的两端通过转轴分别枢接于顶板的下表面和底板的上表面，则在顶板因承载有被隔振物而下移时，弹性臂会趋向于平行于底板，此时弹性臂会被压缩，屈曲梁朝外继续弯曲，屈曲梁会产生一个向内的反作用力，即弹性臂变形产生负刚度，此时负刚度机构与正刚度机构形成一个准零刚度系统，且本实用新型中的被隔振物主要由正刚度机构提供支撑，而负刚度机构中的屈曲梁对于刚度的敏感度高，因此本实用新型中负刚度机构能使得隔振器在振动幅值很小的情况表现出良好的隔振性能，能适用于隔离微幅低频振动；同时，相较于现有隔振器中的作为负刚度结构的弹簧，本实用新型中的负刚度机构占用的安装空间更小，因而能实现隔振器的小型化。

另外，本实用新型中的负刚度机构中的两个弹性臂相互交叉设置，其可以避免隔振器的扭转转矩的产生，同时还能使得隔振器在受到水平方向的外力时不易产生形变。

进一步的，正刚度机构包括固定设置于所述底板的上表面的第一安装座和固定设置于所述顶板的下表面的第二安装座，所述第一安装座和第二安装座之间设置有圆柱弹簧，所述圆柱弹簧的上端和下端分别与所述第二安装座和第一安装座固定连接。

第一安装座和第二安装座可以通过螺栓连接结构、焊接连接结构等固定连接结构分别设置在底板和顶板上，圆柱弹簧的两端可以通过螺栓连接结构或者焊接连接结构等固定连接结构连接在第一安装座和第二安装座上。