[实用新型]一种具有主动负刚度的封闭式准零刚度低频隔振装置

说明书

本实用新型公开一种具有主动负刚度的封闭式准零刚度低频隔振装置，包括壳体、动平台、上部固定块、传动杆、钢片、下部固定块和静平台；动平台、壳体和静平台形成一个封闭的空间。下部固定块与壳体配合，上部固定块与壳体配合，弹簧钢片呈圆弧形，弧顶与传动杆中的球形相接触。本实用新型通过传动杆和弹簧钢片的结合，实现空间轴向的隔振，能够提高承载能力或达到低固有频率，使该隔振装置可以在短时间内达到隔振效果。

技术领域

本实用新型涉及隔振装置领域，尤其涉及一种封闭式准零刚度低频隔振装置。

背景技术

准零刚度装置近年来常常被用于一些减振平台支路的设计，这种准零刚度装置因为具有动刚度接近于零的特性，以及可以兼顾高承载能力和低固有频率等特性在一些重型设备的低频隔振中受到广泛关注。

现有的隔振技术在工程中具有广泛的应用，常见的准零刚度隔振器结构简单，便于装配，但是隔振效果不好而且不能实现低频隔振；传统的准零刚度隔振器虽然能够实现低频甚至超低频隔振，但是存在着结构复杂等缺点。

发明内容

基于上述问题，本实用新型提出一种具有主动负刚度的封闭式准零刚度低频隔振

装置，通过传动杆和弹簧钢片的结合，实现空间轴向的隔振，能够提高承载能力或达到低固有频率，使该隔振装置可以在短时间内达到隔振效果。

所采用的技术方案是：一种具有主动负刚度的封闭式准零刚度低频隔振装置，包括壳体、动平台、上部固定块、传动杆、钢片、下部固定块和静平台；动平台、壳体和静平台形成一个封闭的空间；

壳体的内壁设有上滑块和下滑块；

下部固定块的外侧开有下滑槽；下滑槽沿着下滑块下滑且与下滑块相配合，将下部固定块安装在壳体内；下部固定块与静平台相固定；下部固定块中心开有圆孔，圆孔内放置有弹簧；

上部固定块，中心开有通孔，两侧开有上滑槽，上滑槽与壳体的上滑块相配合，将上部固定块与壳体相固定；上部固定块和下部固定块之间形成空腔；空腔内放置相对应的两个钢片；钢片的上端与上部固定块接触；钢片的下端与下部固定块接触；

传动杆，中间呈球形；传动杆的下端穿过下部固定块的圆孔与弹簧相接触；传动杆的上端穿过上部固定块的通孔，与动平台通过螺母旋入式固定；传动杆的上端安装承载台。

钢片，呈圆弧形，弧顶与传动杆中的球形相接触。

进一步的，下部固定块呈方形，上部固定块呈方形。

进一步的，钢片为弹簧钢片，弹簧钢片起到负刚度作用。

进一步的，传动杆中的球形为实心。

进一步的，下部固定块，包括下部第一固定块和下部第二固定块；下部第二固定块与所述的静平台相固定；下部第二固定块的上表面与下部第一固定块的下表面紧密接触。

进一步的，上部固定块包括上部第一固定块和上部第二固定块；上部第一固定块与动平台相固定；上部第一固定块的下表面与上部第二固定块的上表面紧密接触。

当搭载载荷时，传动杆中间的球形，位于腔体的中心位置，弹簧钢片对球形产生横向的压紧力，理论上认为提供一个负刚度；而此时底部的弹簧被传动杆压缩，提供一个正刚度。

当受到外界干扰载荷时，传动杆进行轴向运动，传动杆中间的球形会向下运动，向下挤压弹簧(正刚度弹簧)，在这个过程中，弹簧钢片给传动杆中心球提供的正压力却随着位移的增大而减小(负刚度特性)。

本实用新型在装配之前，弹性钢片处于放松状态，在传动杆装配过程中，由于传动杆的作用，会对弹性钢片产生横向的预紧力，此时两个预压缩的弹性钢片作为负刚度元件，与竖直方向的下部固定块内的弹簧共同组成准零刚度隔振系统。传动杆的下端穿过下部固定块的圆孔与弹簧相接触弹簧提供正刚度。