[发明专利]一种橡胶与电磁并联的可调刚度低频隔振装置

说明书

本发明公开了一种橡胶与电磁并联的可调刚度低频隔振装置，包括上支撑平台、橡胶支撑结构、基座、中心轴和隔振器，所述上支撑平台位于橡胶支撑结构的顶部，橡胶支撑结构的内部上下贯通，橡胶支撑结构的底部连接基座，上支撑平台的底面、橡胶支撑结构内壁面及基座的上表面围合形成腔体；所述中心轴和隔振器安装在腔体内，中心轴的上端通过锁紧螺母7与上支撑平台的底部相连，中心轴的下端与隔振器的底部相连。本发明的有益效果为：基于正、负刚度并联的原理，提出橡胶与电磁并联的隔振装置，使得隔振装置的承载能力强、结构紧凑且简单；当负载质量或者外部激励变化时，利用电磁调节机构更易于实时调节隔振系统的刚度，从而保证系统兼有高承载能力与低频隔振性能，增强隔振系统的低频或超低频隔振效果。

技术领域

本发明涉及隔振技术领域，具体涉及一种橡胶与电磁并联的可调刚度低频隔振装置。

背景技术

工程领域中，振动是造成装置不稳定的主要原因，改善装置运行过程中的振动情况是提高装置运行可靠性的重要措施。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。近几年来，为了突破线性隔振系统的性能瓶颈，研究人员提出了负刚度机构。将负刚度机构与正刚度系统在平衡位置处并联，可以抵消系统平衡位置附近的正刚度，达到较低的动态刚度，而且不影响系统零压缩时的承载静刚度以及负载的静位移，从而在不降低系统承载能力的同时降低系统固有频率，扩展隔振频带。二十一世纪以来，随着工程实践的开展对低频隔振需求日益强烈，多种具有准零刚度特性的隔振器被研制出来。可根据负刚度弹性元件的不同可以将准零刚度系统分为：倾斜弹簧式、欧拉屈曲杆式、水平弹簧式、滚珠球式、磁力系统。

虽然准零刚度隔振器具有优异的低频隔振效果，但其隔振性能对负载质量非常敏感，当负载质量发生变化时，负载平衡位置发生改变，隔振器并非准零态，隔振性能将会大大降低。但准零刚度隔振器优越的低频性能严重受限于承载质量，当系统发生欠载、过载等不稳定情况时很难在系统静平衡位置附近运动，隔振效果变差。

为了降低准零刚度对承载质量的敏感度，使得其在负载平衡位置发生变化时也具有良好的低频隔振效果，研究者们相继提出了新颖的隔振装置。公开号为CN 112696454 A，为“一种具有主动负刚度的磁悬浮式准零刚度电磁隔振器”的发明专利，通过采用放大机构和DIESOLE型电磁铁，进一步挺高了隔振器的承载能力，并根据传感器，实时测量负刚度机构的位移状态，在控制器和驱动器的配合下，实现主动负刚度，实现实时线性负刚度，避免了多稳态现象，防止隔振器在工作过程中出现跳跃等复杂的动力学现象。公开号为CN112460177A，为“自适应调整负刚度的准零刚度隔振器”的发明专利，提出了一种自适应调整负刚度的准零刚度隔振器，通过电机同时驱动联轴器带动丝杆转动，丝杆滑块会根据电机正转和反转对负刚度调整弹簧进行调整，调整两个柔性连杆对中间连接体作用来实现负载质量变化的负刚度调整。但是，现有隔振装置多数采用机械弹簧作为正刚度调节装置，其承载能力受限，导致其不能够很好地应用于工程实践。其次，目前现有的隔振装置普遍采用机械结构调节负刚度，存在负刚度调节装置结构复杂、调节灵敏度差及稳定性不好等问题，导致其承载范围小且适应性较差。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种橡胶与电磁并联的可调刚度低频隔振装置。

本发明采用的技术方案为：一种橡胶与电磁并联的可调刚度低频隔振装置，包括上支撑平台、橡胶支撑结构、基座、中心轴和隔振器，

所述上支撑平台位于橡胶支撑结构的顶部，橡胶支撑结构的内部上下贯通，橡胶支撑结构的底部连接基座，上支撑平台的底面、橡胶支撑结构内壁面及基座的上表面围合形成腔体；所述中心轴和隔振器安装在腔体内，中心轴的上端与上支撑平台的底部相连，中心轴的下端与隔振器的底部相连。

按上述方案，所述橡胶支撑结构的外壁面上部向外伸出，形成裙状结构。

按上述方案，所述隔振器为线性磁式负刚度低频隔振器，其包括隔振箱体、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；