CN115789164A - 一种橡胶与电磁并联的可调刚度低频隔振装置 - Google Patents

Abstract

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***的刚度，从而保证***兼有高承载能力与低频隔振性能，增强隔振***的低频或超低频隔振效果。

Description

一种橡胶与电磁并联的可调刚度低频隔振装置

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***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***在平衡位置处并联，可以抵消***平衡位置附近的正刚度，达到较低的动态刚度，而且不影响***零压缩时的承载静刚度以及负载的静位移，从而在不降低***承载能力的同时降低***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***分为：倾斜弹簧式、欧拉屈曲杆式、水平弹簧式、滚珠球式、磁力***。

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***发生欠载、过载等不稳定情况时很难在***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；

所述隔振箱体的顶部与中间连接平台相连，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；

所述中心轴的上端通过锁紧螺母与上支撑平台相连，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。

按上述方案，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。

按上述方案，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。

按上述方案，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。

按上述方案，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。

按上述方案，所述环形线圈均为水冷线圈。

按上述方案，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。

按上述方案，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。

本发明的有益效果为：本发明基于正、负刚度并联的原理，提出了一种橡胶与电磁并联的可调刚度低频隔振装置，旨在保证***兼有高承载能力与低频隔振性能，并根据负载质量变化实时进行隔振器负刚度调整，保证隔振***在平衡位置的隔振频率为准零态，增强隔振***的低频或超低频隔振效果。隔振装置主要适用于负载质量较大且变化以及安装空间有限的场合，采用橡胶、线性弹簧正刚度与电磁负刚度结合形式，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***的刚度。另外，采用吸引式电磁负刚度机构和排斥式电磁负刚度机构耦合的方式，提升了低频隔振装置中负刚度的线性度。而且，本发明可以利用粗调螺母和微调螺母根据负载质量变化预先对负刚度进行调整，进一步保证隔振***在平衡位置的隔振频率为准零态，从而提高隔振***的性能稳定性。

附图说明

图1为本发明一个具体实施例的整体结构示意图。

图2为本实施例整体结构的截面图。

图3为本实施例中隔振器内部箱体的整体结构示意图。

图4为本实施例中隔振器内部箱体结构的正面截面图。

图5为本实施例中隔振器内部箱体结构的侧面截面图。

图6为本实施例中隔振器内部箱体中的直线轴承装置、吸引式电磁负刚度调节装置、排斥式电磁负刚度调节装置、正刚度弹簧调节装置的连接示意图。

其中：1、上支撑平台；2、线性螺旋弹簧；3、上端环形线圈；4、中间环形线圈；5、下端环形线圈；6、隔振内部箱体底座；7、锁紧螺母；8、微调螺母；9、上端直线轴承；10、固定环；11、隔振器内部箱体；12、下端直线轴承；13、粗调螺母；14、中心轴；15、长贯穿螺栓；16、上端环形永磁体；17、下端环形永磁体；18、中间环形永磁体；19、中间环形线圈箱体；20、上端线性弹簧箱体；21、下端环形线圈箱体；22、底座箱体；23、上端环形线圈箱体；24、橡胶支撑结构；25、底部基座；26、裙体结构。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。

如图1～图2所示的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1、橡胶支撑结构24、基座15、中心轴14和隔振器，

所述上支撑平台1位于橡胶支撑结构24的顶部，橡胶支撑结构24的内部上下贯通，橡胶支撑结构24的底部连接基座25，上支撑平台4的底面、橡胶支撑结构24内壁面及基座25的上表面围合形成腔体；所述中心轴14和隔振器安装在腔体内(隔振器不与腔体内壁接触)，中心轴14的上端通过锁紧螺母7与上支撑平台1的底部相连，中心轴14的下端与隔振器的底部相连。

优选地，所述橡胶支撑结构24的外壁面上部向外伸出，形成裙状结构26，这一结构的设计可以提供更大的支撑刚度，具有更好的支撑效果。

本发明中，如图1～图3所示，上支撑平台1通过多个螺栓、锁紧螺母7与中心轴14、橡胶支撑结构24连接固定，承载隔振物体，具体地，隔振物体设于上支撑平台1上。

优选地，如图3～6所示，所述隔振器25为线性磁式负刚度低频隔振器，其包括隔振箱体11、安装在隔振箱体11内的两个弹簧正刚度模块和电磁负刚度模块；

所述隔振箱体11的底座6固定在基座25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14的上端通过锁紧螺母7与上支撑平台1相连，中心轴14的下端依次穿过位于隔振箱体11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11内下部的弹簧正刚度模块，与隔振箱体的底座6相连；

所述电磁负刚度模块包括沿中心轴14轴向依次配置的上环形永磁体16、中间环形永磁体18和下环形永磁体17，上下环形永磁体对称布置在中间环形永磁体18的上部和下部；每个环形永磁体的外部分别对应配置有同轴的环形线圈(分别对应配置上环形线圈3、中间环形线圈4和下环形线圈5)，环形线圈与对应的环形线圈箱体固定(各环形线圈分别对应上环形线圈箱体23、中间环形线圈箱体19和下环形线圈箱体21)；三个环形永磁体可随中心轴14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。

优选地，所述弹簧正刚度模块包括螺旋弹簧2、限位件和调节件；所述螺旋弹簧2套在中心轴14上，螺旋弹簧2的一端与调节件相连，调节件与中心轴14配合；螺旋弹簧2的另一端与限位件的上端面相连；所述中心轴14自限位件的中心穿过；所述电磁负刚度模块安装在两个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2的压缩量，进而改变中心轴14的轴向位置(上支撑平台1随14中心轴同步移动)，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。

本发明中，上支撑平台1设于锁紧螺母7上，中心轴14的上端穿过锁紧螺母7，伸入上支撑平台1预留的槽口内，上支撑平台1可随中心轴14轴向移动；中心轴14的下端通过锁紧螺母7与底座相连，基座26内预留中心轴14轴向移动的槽口。

优选地，所述调节件为调节螺母，所述中心轴14的外周面设有与调节螺母适配的外螺纹。。所述螺旋弹簧2为线性螺旋弹簧。具体地，上部弹簧正刚度模块的调节螺母为微调螺母8，下部弹簧正刚度模块的调节螺母为粗调螺母13，两螺母螺纹的螺距不同，粗调螺母13的螺距大于微调螺母8的螺距，粗调螺母13可用于较大的位置调整，微调螺母8可用于精细微调，结构设计简单，但兼顾了粗调和微调，且操作方便。

优选地，所述限位件为直线轴承，两个弹簧正刚度模块的直线轴承(上部的为上直线轴承9，下部的为下直线轴承12)沿所述隔振装置的平衡位置对称布置在中心轴14上(中心轴14与直线轴承的内圈适配)；螺旋弹簧2的一端与直线轴承的端面相连，直线轴承分别通过若干轴向间隔布置的贯穿螺栓15与环形线圈箱体相连。具体地，上部弹簧正刚度模块的上直线轴承9与上环形线圈箱体23螺栓连接，下部弹簧正刚度模块的下直线轴承11与下环形线圈箱体21螺栓连接；两个直线轴承安装在上下环形线圈的外侧，可保证箱体和中心轴14的同轴度，减少运动时的摩擦。两个直线轴承的上表面设有弹簧槽口，可有效限制螺旋弹簧2位置。

本发明中，三个环形永磁体通过固定环10安装在中心轴14上。上环形永磁体16对应配置有上环形线圈3和上环形线圈箱体23，中间环形永磁体18对应配置有中间环形线圈4和中间环形线圈箱体19，下环形永磁体17对应配置有下环形线圈5和下环形线圈箱体21；三个环形线圈箱体19、20、21内部均设有挡环，用于固定对应的环形线圈。所述隔振箱体11包括顶部的弹簧箱体(如图1～4中的顶部弹簧箱体20)、中部的三个环形线圈箱体(如图中的上环形线圈箱体23、中间环形线圈箱体19和下环形线圈箱体21)和底部的弹簧箱体(附图标记22)，各箱体之间通过外部螺栓固定连接。底部的弹簧箱体22也即整个隔振装置的底座箱体，其底座6上设有螺栓孔，可用于与基座25固定连接；下部弹簧正刚度模块的粗调螺母13安装在底座6上。

本发明中，直线轴承选用铝制外壳四氟乙烯树脂内衬的滑动轴承，以避免普通钢制滚珠直线轴承会影响磁场；环形永磁体均采用稀土永磁材料制作；中心轴14、固定环10、螺栓螺母等部件及结构均采用非导磁性或弱导磁性的材料制作，如304不锈钢；各箱体则采用铝合金材料制作。

本发明中，所述电磁负刚度模块的部件可分别构成吸引式电磁负刚度机构和排斥式电磁负刚度机构。

三个环形线圈3、4、5垂向同轴心对称布置构成吸引式电磁负刚度机构。如图3和图4所示，吸引式电磁负刚度机构包括两个对称布置的上、下环形线圈3和5以及一个中部环形线圈4，每个环形线圈由漆包线绕制而成。两个上下相同的环形线圈3和5沿着中心轴14分别位于中间环形线圈4的两端，对称布置，而且通入同向且大小相等的电流。三个环形线圈之间相互固定；所述环形线圈均为水冷线圈，可有效解决线圈的发热问题。

三个环形永磁体16、17、18和三个环形线圈3、4、5垂向同轴心对称布置构成排斥式电磁负刚度机构。如图3和图4所示，排斥式电磁负刚度机构包括三对由环形线圈与永磁体组成的配对结构(上环形线圈3和上端环形永磁体16、中间环形线圈4和中间环形永磁体18、下环形线圈5和下端环形永磁体17)，且这三对环形线圈与永磁体组成的配对结构沿着中心轴14对称布置。优选地，三对配对结构中的环形永磁体均通过固定环10与中心轴14固定相连，三个环形线圈3、4、5之间相互固定，均与对应的环形永磁体16、17、18等高度同轴心。三对环形线圈与对应永磁体形成的配对结构其垂向距离均为14～15mm(也即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)，环形线圈与对应环形永磁体的横向间距为4～5mm。所述三对配对结构中的环形永磁体均采用轴向充磁，由环形永磁体和环形线圈的二维轴对称可知，仅有轴向力作用在环形永磁体上，即仅产生轴向负刚度。

正刚度橡胶弹簧调节装置采用两个线性螺旋弹簧2和一个橡胶支撑结构24。如图4～图6所示，所述线性螺旋弹簧2套设在中心轴14上，位于两个直线轴承9、12的外侧；所述的橡胶支撑结构24布置在隔振器内部箱体11的外侧，通过多个螺栓、锁紧螺母7与上支撑平台1和隔振器内部箱体11连接；所述的线性弹簧2一端压紧在直线轴承9、12的槽口上，另一端分别压紧在中心轴的粗调螺母13和微调螺母8上。两个螺旋弹簧压紧中间的设计可以确保隔振***在共振产生大位移时，负载不会脱离弹簧。

本发明中，直线轴承选用铝制外壳四氟乙烯树脂内衬的滑动轴承以避免普通钢制滚珠直线轴承会影响磁场；环形永磁体16、17、18均采用稀土永磁材料制作；橡胶支撑结构24采用橡胶材料和弱磁材料制作；中心轴、固定环、螺栓螺母等部件及结构均采用非导磁性或弱导磁性的材料制作，如304不锈钢；箱体则采用铝合金。

平衡位置是指***静止状态下的位置。本发明中的平衡位置是在中间环形永磁体处于中间环形线圈垂向中心的位置。根据磁元件构型的电磁负刚度生成机理，吸引式电磁负刚度机构产生软化负刚度，因为磁体之间的吸引力与其距离的平方成反比，离平衡位置越远，就越靠近一端磁体，产生的力差也就越大。排斥式电磁负刚度机构产生硬化负刚度，因为越偏离平衡位置，磁元件之间的排斥力就越小。因此，将排斥式和吸引式电磁负刚度机构相耦合，实现软化刚度特性与硬化刚度特性的非线性部分相互抵消，而线性部分相互叠加，在提升负刚度线性度的同时提高负刚度的值。使用永磁体或环形线圈均可以产生软化或硬化特性的负刚度，永磁体之间产生的负刚度更大，但是不能被调节；环形线圈可以通过控制励磁电流来控制磁场的大小，但承载电流能力有限，仅靠环形线圈之间电磁力产生的负刚度太弱；因此，选择环形线圈和环形永磁体组合构型设计电磁负刚度模块，实现可调负刚度，以获得更大的可调范围。

本发明中，排斥式电磁负刚度机构包括三个环形永磁体16、17、18和三个环形线圈3、4、5。当在环形线圈中通入电流后，由于电流的磁效应，载流环将激发一个恒定的磁场，并与环形永磁体之间产生相互作用力。永磁体和线圈等磁元件在真空中产生的磁场分布比较规律，可以计算其产生的电磁场进而计算电磁力。

根据叠加定理，轴向充磁的环形永磁体可以等效为在圆柱永磁体内叠加一个反向充磁的圆柱永磁体。轴向充磁的环形磁铁可以等效为位于内外环面的两个薄螺线管，两个螺线管中的电流大小相等方向相反，分别为：

式中，μ₀为真空中的磁导率(H/m)，内I_in为内部等效螺线管电流值(A)，I_out为外部等效螺线管电流值(A)，h为等效螺线管轴向高度(m)，N_eq为等效螺线管的等效匝数(圈)，J为等效极化强度(C/m²)。

本发明中，吸引式电磁负刚度机构则采用三个环形线圈3、4、5，其中两个相同的环形线圈通入方向相同大小相等的电流。当在环形线圈中通入电流后，由于电流的磁效应，两个载流环1和2将分别激发一个恒定的磁场，并产生相互作用力。

毕奥-萨伐尔定律描述电流元在空间任意点处所激发的磁场：

其中，I是源电流(A)，dl是源电流的微小线元素(m)，r是电流元到激发磁场点的距离(m)，e_r为电流元指向激发磁场点的单位向量(A·m)，B为磁感应强度(T)，μ₀是真空中的磁导率(H/m)。

载流环上的电流元Idl所受到的来自另一载流环的作用力为：

dF＝Idl×B (4)，

对上式积分即可得到两个载流环之间的相互作用力F：

F＝∫_ldF (5)，

由于两个载流环同心，根据对称性可知电磁力沿轴向。因为积分复杂，很难求解析解，同样用椭圆积分表示可得：

式中，I₁为载流环1的电流值(A)，I₂为载流环2的电流值(A)，r₁为载流环1的半径(m)，r₂为载流环2的半径(m)，z为两个载流环之间的垂直距离(m)，k则为

K(k)和E(k)分别是以k为模数的第一、第二类完整椭圆积分。两个载流环之间相互作用力的方向是由励磁电流的方向决定的，根据安培定则，当两载流环内电流方向相同时，电磁力表现为相互吸引，反之则互斥。至此，两个载流环之间的电磁力已经确定，将载流环之间的力叠加，即可以求解通电线圈或螺线管之间的电磁力。结合轴向充磁永磁体和螺线管的等效关系，也可以叠加得到环形线圈和环形永磁体之间的电磁力。

本发明的工作原理为：采用橡胶支撑结构24和线性螺旋弹簧2提供正刚度，具有较高的承载能力，以及吸引式电磁负刚度机构和排斥式电磁负刚度机构耦合的方式提供线性负刚度，实现软化刚度特性与硬化刚度特性的非线性部分相互抵消，提升了准零刚度隔振器中负刚度的线性度。当***处于静平衡位置时，三个环形永磁体16、17、18和三个环形线圈3、4、5之间的作用力相互抵消，***处于稳定状态。静平衡位置附近具有非常低的动刚度，通过将电磁负刚度可与橡胶、弹簧正刚度相结合，可以更好的调节控制***的隔振性能，并且吸引式电磁负刚度机构和排斥式电磁负刚度机构耦合，提高了隔振***稳定性。当***受到外部激励力时，中心轴做垂向运动，使得环形永磁体偏离平衡位置，从而环形永磁体与环形线圈之间产生排斥式电磁力，另外三个环形线圈之间也存在吸引式电磁力，不仅提供了负刚度，而且可以有效抵消非线性部分。运动过程中的负刚度与橡胶、弹簧提供的正刚度相抵，从而降低***的动态频率，可以有效隔离激励力导致的振动。当负载质量发生变化时，可以利用粗调螺母和微调螺母以及电磁负刚度结构，可以根据负载质量变化实时调节电磁铁中的电流，预先对负刚度进行实时调整；另外，可以通过电磁负刚度调节模块，根据负载质量变化实时控制电磁铁中的电流大小，对负刚度进行实时调整，从而保证隔振装置在平衡位置的隔振频率为准零态。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种橡胶与电磁并联的可调刚度低频隔振装置，其特征在于，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。

2.如权利要求1所述的可调刚度低频隔振装置，其特征在于，所述橡胶支撑结构的外壁面上部向外伸出，形成裙状结构。

3.如权利要求2所述的可调刚度低频隔振装置，其特征在于，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；

所述隔振箱体的顶部与中间连接平台相连，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；

所述中心轴的上端通过锁紧螺母与上支撑平台相连，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。

4.如权利要求3所述的可调刚度低频隔振装置，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。

5.如权利要求4所述的可调刚度低频隔振装置，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。

6.如权利要求5所述的可调刚度低频隔振装置，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。

7.如权利要求4所述的可调刚度低频隔振装置，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。

8.如权利要求7所述的可调刚度低频隔振装置，其特征在于，所述环形线圈均为水冷线圈。

9.如权利要求4所述的可调刚度低频隔振装置，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。

10.如权利要求7所述的可调刚度低频隔振装置，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。

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