[发明专利]一种可变刚度的减振器

说明书

本发明公开了一种可变刚度的减振器，涉及精密减振技术领域，包括上平台和下平台，上平台和下平台相对设置，上平台和下平台之间设置有六个单腿减振单元，六个单腿减振单元按照Stewart平台方式布置，各单腿减振单元均包括相对设置的第一永磁体和第二永磁体，第一永磁体和第二永磁体之间的距离通过紧定结构进行调节，第一永磁体和第二永磁体的两侧分别设置一弹性结构。本发明基于Stewart构型，可以实现空间立方体天然解耦。与传统减振器相比，本发明可以根据不同的应用场合，调节第一永磁体和第二永磁体之间的距离，改变系统刚度，使系统固有频率前移，具有较好的减振效果，主要应用于精密设备减振领域。

技术领域

本发明涉及精密减振技术领域，特别是涉及一种可变刚度的减振器。

背景技术

当前，在精密设备的加工以及工作运行中，对于外界的振动往往非常敏感，这都要求系统对微振动进行有效抑制，随着减振需求的不断提高，各种减振器及其控制方法也层出不穷，Stewart减振平台无疑是其中最为有效的减振措施之一，但是仍需要不断进行研究提出新的减振方法。

在大量的工程应用中，由质量-弹簧-阻尼组成的被动减振技术表现出可靠、低成本等特点，其中弯曲片弹簧是一个定刚度系统，结构一旦选定，在整个工作期间，完全是保持不变的，在实际使用时存在一定的局限性。利用在减振系统中并联一个负刚度机构形成一个正负刚度并联系统，其结构简单，但是减振性能有限。空气弹簧可通过改变气室压力来改变减振系统刚度，其重量轻，能够有效抑制振幅，但是安装方式受限，密封性能要求高。

在振动系统中，降低减振系统的刚度能够有效抑制系统的固有频率，利用电磁作用力，通过调节永磁体之间的间距可以改变膜片弹簧在系统中的刚度，其结构简单、运行可靠、空间占用面积小。

公开号为CN1075884A的中国专利提出了一种新型被动元件的减振器，采用双重限位机制，可以避免外界高冲击对片弹簧的破坏，其结构紧凑，合理利用了上、下平台间的空间。

发明内容

本发明的目的是提供一种可变刚度的减振器，基于Stewart构型，利用第一永磁体和第二永磁体之间的电磁作用力，通过紧定结构调节第一永磁体和第二永磁体之间的距离，可以改变系统刚度，起到较好的减振效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种可变刚度的减振器，包括上平台和下平台，所述上平台和所述下平台相对设置，所述上平台和所述下平台之间设置有六个单腿减振单元，六个所述单腿减振单元按照Stewart平台方式布置，各所述单腿减振单元均包括相对设置的第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体和所述第二永磁体之间的距离通过紧定结构进行调节，所述第一永磁体和所述第二永磁体的两侧分别设置一弹性结构。

优选的，各所述单腿减振单元均包括两平行设置的第一安装杆和第二安装杆，所述第一安装杆与所述上平台连接，所述第二安装杆与所述下平台连接，所述第一永磁体通过所述紧定结构设置在所述第一安装杆上，所述第二永磁体设置在所述第二安装杆上。

优选的，所述第一永磁体为圆柱永磁体，所述紧定结构为紧定螺钉，所述紧定结构垂直所述第一安装杆设置，所述紧定结构与所述第一安装杆螺纹连接，所述紧定结构的一端穿过所述第一安装杆与所述第一永磁体连接。

优选的，所述第二永磁体为立方体永磁体，所述第二永磁体通过一弹性支架固定在所述第二安装杆上，所述弹性支架的一端设置有安装孔，所述弹性支架通过所述安装孔套设在所述第二安装杆上，所述第二永磁体设置在所述弹性支架的另一端。

优选的，所述弹性结构为膜片弹簧，所述膜片弹簧的两端设置有通孔，所述弹性结构的一端通过一所述通孔设置在所述第一安装杆上，所述弹性结构的另一端通过另一所述通孔设置在所述第二安装杆的自由端，螺栓将所述弹性结构的另一端固定在所述第二安装杆的自由端，两所述弹性结构、所述第一安装杆和所述第二安装杆形成矩形结构。