[发明专利]一种磁气混合调节正负刚度的紧凑型低频隔振装置

权利要求书

1.一种磁气混合调节正负刚度的紧凑型低频隔振装置，其特征在于，

包括上支撑平台、基座、弹性气囊正刚度机构、中心轴、隔振箱体、安装在隔振箱体内的两个弹簧正刚度模块和电磁负刚度模块；

所述支撑平台与基座上下且平行布置；所述弹性气囊正刚度机构包括弹性气囊，弹性气囊的上端与上支撑平台相连，弹性气囊的下端与基座相连；所述弹性气囊、上支撑平台和基座围合形成腔体；所述基座上开设有与腔体连通的气孔；气孔的入口可与外设的气体控制单元连接；

所述隔振箱体安装在腔体内，隔振箱体的底座固定在基座上；两个弹簧正刚度模块对称布置在电磁负刚度模块的上部和下部；

所述中心轴的上端与上支撑平台相连，中心轴的下端依次穿过位于隔振箱体内上部的弹簧正刚度模块、电磁负刚度模块和位于隔振箱体内下部的弹簧正刚度模块，与隔振箱体的底座相连。

2.如权利要求1所述的紧凑型低频隔振装置，其特征在于，

所述电磁负刚度模块包括沿中心轴轴向依次配置的上环形永磁体、中间环形永磁体和下环形永磁体，上下环形永磁体对称布置在中间环形永磁体的上部和下部；每个永磁体的外部分别对应配置有同轴的环形线圈，环形线圈与对应的环形线圈箱体固定；三个环形永磁体可随中心轴在对应环形线圈内部的空腔内沿轴向运动；

通过两个弹簧正刚度模块可调节中心轴的轴向位移，进而改变环形永磁体和对应线圈的相对位置，从而调整电磁负刚度模块的负刚度。

3.如权利要求2所述的紧凑型低频隔振装置，其特征在于，所述弹簧正刚度模块包括螺旋弹簧、限位件和调节件；所述螺旋弹簧套在中心轴上，螺旋弹簧的一端与调节件相连，调节件与中心轴配合；螺旋弹簧的另一端与限位件的上端面相连；所述中心轴自限位件的中心穿过；所述电磁负刚度模块安装在两个螺旋弹簧正刚度模块的限位件之间；调节两个所述弹簧正刚度模块的调节件时，可以改变两个螺旋弹簧的压缩量，进而改变中心轴的轴向位置，从而调整环形永磁体和对应环形线圈的相对位置，从而调整电磁负刚度模块的负刚度。

4.如权利要求3所述的紧凑型低频隔振装置，其特征在于，所述限位件为直线轴承，两个弹簧正刚度模块的直线轴承沿所述隔振装置的平衡位置对称布置在中心轴上；螺旋弹簧的一端与直线轴承的端面相连，直线轴承与环形线圈箱体相连。

5.如权利要求2所述的紧凑型低频隔振装置，其特征在于，三个环形线垂向同轴心对称布置构成吸引式电磁负刚度机构；上下两个环形线圈分别对称布置在中间环形线圈的两端，而且通入同向且大小相等的电流。

6.如权利要求5所述的紧凑型低频隔振装置，其特征在于，所述环形线圈均为水冷线圈。

7.如权利要求2所述的紧凑型低频隔振装置，其特征在于，三个环形永磁体和三个环形线圈垂向同轴心对称布置构成排斥式电磁负刚度机构；环形永磁体均通过固定环与中心轴固定相连，三个环形线圈均与对应的环形永磁体等高度同轴心。

8.如权利要求7所述的紧凑型低频隔振装置，其特征在于，直线轴承为铝制外壳、四氟乙烯树脂内衬的滑动轴承。

9.如权利要求7所述的紧凑型低频隔振装置，其特征在于，环形线圈的垂向间距为14～15mm，环形永磁体的垂向间距为14～15mm，环形线圈与对应永磁体的横向间距为4～5mm。

10.如权利要求2所述的紧凑型低频隔振装置，其特征在于，所述弹簧气囊采用橡胶材料制作。