[发明专利]一种可消除初始静变形的超低频金属减震器

说明书

本发明公开了一种可消除初始静变形的超低频金属减震器，属于金属减震器领域。它包括外壳、平衡支架板、端盖A、端盖B、导轨齿条杆、设备平台、刚度等效转换装置和零位移自平衡装置；刚度等效转换装置包括大齿轮A、小齿轮A、大齿轮B、小齿轮B、转轴、大齿轮C、力增益杆、弧形滑块、弹簧导向板和伸缩弹簧；零位移自平衡装置包括滑轮A、滑轮B、滑轮E、平动滑块、平动连杆、滑轮C、滑轮D、静止滑块、柔性绳B、平衡配重和柔性绳A。本发明是一种结构简单合理、具有静态零位移、利用大刚度弹簧实现超低频固有频率的超低频金属减震器。

技术领域

本发明主要涉及金属减震器领域，特指一种可消除初始静变形的超低频金属减震器。

背景技术

采用弹簧力实现减震的金属减震器在工程中得到广泛的应用，通常情况下，弹簧的刚度越小，系统的固有频率越低，减震效果越好；同时弹簧的刚度越小，系统的初始静变形也就越大，从而导致金属弹簧的初始长度也就越大。现有技术中的金属减震器的固有频率通常大于5Hz，因此它难以实现对外界环境中低频率（5-10Hz）激励力的超低频（固有频率小于5Hz）减震；而且现有的低频率减震器的静态初位移太大而导致减震器的整体高度太高。因此，设计一种可消除初始静态变形的超低频减震器具有一定的工程应用前景。

发明内容

本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单合理、具有静态零位移、利用大刚度弹簧实现超低频固有频率的超低频金属减震器。

为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种可消除初始静变形的超低频金属减震器，包括外壳，沿水平方向固定装设在所述外壳内部的平衡支架板，分别固定装设在所述外壳两端的端盖A和端盖B，下端位于所述外壳内上端穿过所述端盖A并延伸在外沿铅垂方向装设的导轨齿条杆，固定装设在所述导轨齿条杆上端用于安装被减震设备的设备平台。

所述导轨齿条杆的右侧面设有啮合齿，左侧面为光滑面；所述平衡支架板上开设有沿水平方向的直线型滑槽。

还包括装设在所述外壳内部的刚度等效转换装置和零位移自平衡装置。

所述刚度等效转换装置包括转动装设在所述外壳上的大齿轮A、小齿轮A、大齿轮B、小齿轮B和转轴，固定装设在所述转轴上的大齿轮C和力增益杆，转动装设在所述力增益杆上远离所述转轴一端的弧形滑块，固定装设在所述端盖B上的弹簧导向板，伸缩弹簧。

所述大齿轮A和小齿轮A同轴同步转动装设，所述大齿轮B和小齿轮B同轴同步转动装设；所述大齿轮A与所述导轨齿条杆啮合，所述小齿轮A与所述大齿轮B外啮合，所述小齿轮B与所述大齿轮C外啮合；所述弹簧导向板上开设有以转轴为圆心的圆弧形滑槽，所述圆弧形滑槽中装设有所述弧形滑块和伸缩弹簧，所述伸缩弹簧的两端分别与所述弧形滑块和所述弹簧导向板相连。

所述零位移自平衡装置包括转动装设在所述平衡支架板上的滑轮A、滑轮B和滑轮E，滑动装设在所述直线型滑槽上的平动滑块，沿水平方向固定装设在所述平动滑块上的平动连杆，转动装设在所述平动连杆上的滑轮C和滑轮D，固定装设在所述平衡支架板右端且与所述导轨齿条杆滑动配合的静止滑块，一端与所述导轨齿条杆的下端相连另一端绕过所述滑轮E并与所述平动滑块相连的柔性绳B，平衡配重，一端与所述平衡配重相连另一端依次绕过所述滑轮A、滑轮D、滑轮B和滑轮C并与所述滑轮B的中心相连的柔性绳A。

进一步地，所述大齿轮A和大齿轮B、大齿轮C均为扇形齿轮。

进一步地，所述大齿轮A的半径不小于所述小齿轮A半径的两倍；所述大齿轮B的半径不小于所述小齿轮B半径的两倍；所述大齿轮C的半径不小于所述圆弧形滑槽半径的两倍。

进一步地，所述柔性绳B位于所述滑轮E与平动滑块之间的部分沿水平方向装设。

进一步地，所述伸缩弹簧为金属螺旋抗拉压弹簧。

进一步地，安装被减震设备后的所述设备平台处于静止平衡状态时，所述伸缩弹簧的变形量为零。