[发明专利]一种可调电磁负刚度与垂向电涡流阻尼的准零刚度隔振器

说明书

本发明公开了一种可调电磁负刚度与垂向电涡流阻尼的准零刚度隔振器，包括隔振箱体，以及安装在隔振箱体内部的防倾覆装置、负刚度电磁调节装置、正刚度弹簧调节装置和垂向电涡流阻尼装置；所述负刚度电磁调节装置包括两个相对设置的负刚度产生模块，负刚度产生模块面向中央区；所述正刚度弹簧调节装置安装在中央区内；所述垂向电涡流阻尼装置包括两个垂向电涡流阻尼模块，两个垂向电涡流阻尼模块相对布置，且位于两个负刚度产生模块之间的中央区外，垂向电涡流阻尼模块与负刚度产生模块相连。本发明的有益效果为：本发明在静平衡位置附近具有非常低的动刚度；垂向阻尼的增加可有效地抑制系统共振，提高了隔振系统稳定性。

技术领域

本发明涉及隔振技术领域，具体涉及一种可调电磁负刚度与垂向电涡流阻尼的准零刚度隔振器。

背景技术

工程领域中，振动是引发故障的重要因素之一，传统的线性刚度隔振器对中、高频振动的隔离效果良好，但对低频振动的隔离效果不理想。而且线性隔振系统只有当激励频率大于系统固有频率的倍时才具有隔振效果。因此，隔振系统需降低自身固有频率才具有低频隔振性能，通常的方法是减小系统刚度，但刚度过小会降低承载能力，导致静位移过大、系统稳定性不足，线性隔振系统不能兼顾高承载能力与低频隔振性能。为了提高隔振器的低频隔振效果，研究者们提出了大量新颖的隔振装置。

公开号为CN 204852123 U，为“一种可灵活调节的准零刚度减振平台”的实用新型专利，该实用新型由定平台、动平台、减振组件和推力组件构成，减振组件与动平台和定平台连接，推力组件设置在定平台上，用于对动平台施加推力，推力组件在动平台周围设置多个；公开号为CN 104455181 B，为“一种采用环形永磁体产生负刚度的准零刚度隔振器”的发明专利，提出了一种采用环形永磁体产生负刚度的准零刚度隔振器，在振动过程中，所设置的内永磁体与外永磁体相对，产生负刚度来降低系统的总刚度，该发明具有高静态刚度和低动态刚度的特点。公开号为CN 205824020 U，为“一种剪式准零刚度隔振器”的实用新型专利，公开了一种剪式准零刚度隔振器，该隔振器基于正负刚度结构并联的原理，具有高静刚度低动刚度特性。公开号为CN 109973571 A，为“一种带水平阻尼的准零刚度隔振器”的发明专利，公开了一种带水平阻尼的准零刚度隔振器，利用两组凸轮-滚轮-弹簧机构水平对称布置作为负刚度结构，并增设水平阻尼器，再与竖直布置的正刚度弹簧结构并联，共同组成一个准零刚度隔振机构。但是，目前现有的隔振装置普遍存在负刚度不可调或者调节不便的问题，导致其承载范围有限，不能够很好地应用于工程实践；其次，现有隔振装置在低频共振点处都存在较为明显的共振峰，在共振点处的隔振效果较差；还有就是现有隔振装置结构不够紧凑，承载能力有限，一般仅适用于特定隔振对象，普适性较差。

由正、负刚度元件并联的准零刚度隔振器，承载力取决于正刚度元件，而负刚度元件则可以降低系统动刚度，可获得支撑被隔离设备的高静刚度和减小振动传递率的低动刚度特性，既可保证工作点附近的低频隔振性能，又能提高系统的稳定性，使之具有广阔的应用前景。但船上安装空间有限，工程化隔振器必须实现紧凑设计，而目前负刚度机构往往是斜螺旋弹簧、斜连杆或屈曲梁，占用空间较大。另外，准零刚度隔振器是一种组合型隔振器，其在静平衡位置的一定区间内具有较小的组合刚度。若被隔振物体的重量不是设计的理想重量，即被隔振物体放在准零刚度隔振器上，不能够稳定在理想的静平衡位置上，准零刚度隔振器的性能将受到严重影响。同时，在共振点处普遍存在较为明显的共振峰，隔振效果较差，导致隔振系统振动剧烈，增加隔振系统的不稳定性。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种可抑制系统共振的可调电磁负刚度与垂向电涡流阻尼的准零刚度隔振器。