[发明专利]一种刚度可调的电磁气动式准零刚度隔振器

说明书

本发明公开了一种刚度可调的电磁气动式准零刚度隔振器，包括底座；底座上设置有1组气动弹簧和2组电磁弹簧；2组电磁弹簧分别与双头螺栓两侧固定连接，2组电磁弹簧能够带动双头螺栓上下运动，连接件与双头螺栓配合；气动弹簧与连接件固定连接，气动弹簧能够带动连接件上下运动；连接件与负载平台连接；负载平台放置负载。本发明利用电磁弹簧产生的负刚度平衡气动弹簧产生的正刚度，实现在静平衡位置处于准零刚度状态；当负载发生变化时，改变通入的气室气压和线圈电流，能够保持系统的工作位置和准零刚度特性不变，从而保持优越的低频隔振性能；本发明适用范围广，低频隔振性能优越，且结构紧凑，操作简单，易于控制。

技术领域

本发明属于隔振器技术领域，特别涉及一种刚度可调的电磁气动式准零刚度隔振器。

背景技术

由振动理论可知，线性隔振器只有在激励频率大于系统固有频率的倍时才能够发挥隔振效果，若要实现低频隔振则要降低系统刚度，将导致隔振系统静态变形增大，降低系统的稳定性。将提供负刚度的机构与正刚度机构并联形成准零刚度隔振器，使其在静平衡位置兼具低动态刚度和高静态支撑能力，从而降低系统的固有频率，提高低频隔振性能。

准零刚度隔振器承担载荷时，在静平衡位置附近小范围内具有趋近于零的动态刚度。当承担质量发生变化时，隔振系统就会偏离原工作状态，隔振效果下降甚至失去隔振效果。因此有必要设计一种针对不同负载仍能保持准零刚度特性的隔振器。CN210423559U提出一种负刚度可调准零刚度隔振装置，其正负刚度机构均由线性弹簧组成，当负载改变时，手动调节水平弹簧高度从而保持弹簧的预压缩量，保证与负刚度相匹配，但是其结构复杂，高度及水平位置调节精度低，可靠性差。CN206234312U提出一种刚度可调的磁性准零刚度隔振器，其中将提供正刚度的弹性囊体与提供负刚度的三块横向充磁的矩形磁块并联，当隔振质量发生变化时，通过充放气保证弹性囊体工作位置不变，同时横向调节磁体位置使其与此时的正刚度相匹配，但其负刚度机构结构复杂且调节精度低。

发明内容

本发明提出了一种刚度可调的电磁气动式准零刚度隔振器，包括：底座；

底座上设置有1组气动弹簧和2组电磁弹簧，气动弹簧设置于2组电磁弹簧之间；

2组电磁弹簧分别与双头螺栓两侧固定连接，2组电磁弹簧能够带动双头螺栓上下运动；

气动弹簧上端与连接件下端固定连接，气动弹簧能够带动连接件上下运动；

所述连接件设置有通孔，所述双头螺栓插入到通孔中与连接件配合；

所述连接件上端与连杆第二端固定连接，所述连杆第一端与负载平台下端固定连接；

负载平台上用于放置负载。

进一步地，2个所述电磁弹簧沿气动弹簧轴线对称布置在气动弹簧的两侧。

进一步地，所述底座上端两侧设置有第一凹槽和内螺纹，中间设有第二凹槽和通孔。

进一步地，所述电磁弹簧包括套筒，套筒内由下至上设置有第一空间、第二空间、第三空间，第一空间与第三空间相同，第二空间直径小于第一空间或第三空间直径；

所述第一空间与第三空间内各配合安装有1个金属线圈，所述第二空间配合安装有环形磁体，所述环形磁体能够沿第二空间内壁上下滑动；

所述环形磁体一侧与双头螺栓一侧固定连接；

所述套筒配合安装在第一凹槽中；

导柱穿过2个金属线圈和环形磁体；

导柱与套筒固定连接；

导柱下端设置有外螺纹，与底座内螺纹连接。

进一步地，所述电磁弹簧还包括压紧螺母；

所述金属线圈由压紧螺母固定；