CN202402559U - 一种无源低频隔振器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无源低频隔振器。包括封闭的圆筒状的底座，其顶部开设有通孔，其内侧壁上均布活动连接着三个阻尼器的缸体；中心连接杆插设在底座的通孔内，下端活动连接着三个阻尼器的活塞杆；底座顶部均布设有三只安装夹具；中心连接杆上部设有六边形的中心夹紧件，中心夹紧件上均布连接着三块片弹簧的一端，三块片弹簧的另一端分别连接着三只安装夹具；中心连接杆的顶端设有承载台。本实用新型具有明显的高静刚度和低动刚度特性，既降低了起始隔振频率，能够实现低频甚至超低频隔振，又具有较高的静承载能力，减小了隔振器的变形。同时通过阻尼结构的优化，使减振器能够根据作用工况来自动调节阻尼，起到抑制共振和抗冲击的作用。

Description

一种无源低频隔振器

技术领域

本实用新型属于电子仪器和机电设备的振动控制技术领域，具体涉及一种无源低频隔振器。

背景技术

电子仪器和机电设备在运输和正常使用过程中，由于受到外部激励或者机电设备自身运转带来的内部激励将不可避免地发生振动，这将直接影响精密仪器的正常使用，持续的振动还会引起的材料的疲劳破坏和带来环境噪声污染。特别在是在现代舰艇上，振动带来的噪声将大大减小敌测距离，不利于舰艇的隐身。并且随着精密测试技术、精密加工技术的不断发展，对外界环境低频带振动的隔离要求越来越高。传统的隔振***虽然具有结构简单，性能稳定，但是传统的隔振器在理论上不能兼顾较高的静承载力和较宽的隔振频带，一般只对中高频振动具有较好的隔振效果，对低频的振动的隔振能力较差。一些主动式隔振装置虽然针对低频隔振表现出很好的隔振性能，但是需要设计额外的控制***，并且不易于控制。在实际使用中主动式隔振装置还需要消耗大量的能量，而耗能这一项是一些领域在应用上是最为关键的问题，所以很难在实际工程中得到广泛使用。

另外，各种电子仪器和机电设备在工作过程中还会受到冲击作用的影响，例如在舰艇受到外部直接攻击或者冲击波作用时，虽然这种冲击不能直接破坏舰船本身，但是安装在舰艇内部的电子仪器和机电设备将会产生剧烈的振动和较大变形，这将直接损坏舰艇内部的各种机电设备，从而导致舰艇失去机动性和防御能力。传统的隔振抗冲隔振器一般根据典型工况预先设定隔振抗冲装置特性(例如预先给定一定的耗能阻尼)。由于实际工况的多变性和设计计算的误差，传统隔振抗冲装置很难达到理想的工作性能。

发明内容

为了解决传统隔振器在低频隔振和高承载力上的矛盾，本实用新型提供一种新型无源低频隔振器。

本实用新型具体的技术解决方案如下：

一种无源低频隔振器包括封闭的圆筒状的底座，所述底座顶部中间开设有通孔，底座内的侧壁上均布活动连接着三个阻尼器的缸体端部的连接杆；中心连接杆插设在底座的通孔内，且中心连接杆的下端通过铰接头分别活动连接着三个阻尼器的活塞杆；所述底座顶部的圆周上均布设有三只安装夹具；每只安装夹具包括横截面上部开设有V形槽的夹体和夹块，夹块与夹体上的V形槽配合通过螺栓连接；中心连接杆上部设有六边形的中心夹紧件，中心夹紧件包括上夹体和下夹体，所述上夹体和下夹体上对应均布开设有三个以上的螺纹孔，且通过螺纹连接件连接；中心夹紧件上均布连接着三块片弹簧的一端，三块片弹簧的另一端分别连接着底座顶部的三只安装夹具；中心连接杆的顶端设有承载台。

所述片弹簧为长条板状，且一端宽度大于另一端宽度，片弹簧窄的一端开设有一个窄端安装孔，片弹簧窄的一端通过窄端安装孔套设在连接中心夹紧件的螺纹连接件上，片弹簧宽的另一端开设有两个宽端安装孔，片弹簧宽的另一端通过两个宽端安装孔分别套设在连接安装夹具的螺栓上。

所述底座顶部的通孔内设有直线轴承，所述中心连接杆与直线轴承滑动配合。

所述阻尼器为活塞式阻尼器，阻尼器的缸体连接杆与底座内的侧壁之间为铰接连接。

本实用新型的有益技术效果体现在下述几个方面：

1、片弹簧组合结构采用的弹簧为具有特定形状的片弹簧，具有明显的高静刚度和低动刚度的特性，能够在不降低静承载能力的前提下，实现低频甚至超低频隔振；

2、本实用新型中的阻尼器采用对称横向安装方式，能够根据作用的工况提供不同的阻尼。振动较小时阻尼器提供一个较小的阻尼力，而当***发生共振时，由于振动位移的增大使阻尼器提供的阻尼力急剧增大，从而有效地衰减共振峰的振动，实现无谐峰隔振；

3、本实用新型为隔振抗冲复合功能减振器，同时具有低频隔振和抗冲击双重功能，在实现低频隔振的同时可以有效的抵抗冲击作用；

4、本实用新型底座为一封闭腔体，能够有效的报护腔体内部的阻尼器，具有防尘防水作用。

本实用新型为被动无源减振器，不需要外加能量就能实现低频隔振抗冲作用。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为片弹簧组合结构示意图。

图4为片弹簧组合结构的力-位移曲线。

上图中序号：1 片弹簧，2 直线轴承，3 承载台，4 中心连接杆，5 中心夹紧件，6安装夹具，7 螺栓，8底座铰接头，9 阻尼器，10铰接头，11 底座。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步地说明。

实施例：

参见图1，一种无源低频隔振器包括封闭的圆筒状的底座11，底座11为一封闭的腔体，能够对腔体内的结构进行有效的防尘防水。底座11顶部中间开设有通孔，通孔内安装有直线轴承2。底座11内的侧壁上均布安装三个底座铰接头8，且三个底座铰接头8分别连接着三个阻尼器9的缸体端部的连接杆；阻尼器9缸体的连接杆与底座11内侧壁之间为铰接连接。中心连接杆4插装在底座11的通孔内，中心连接杆4与直线轴承2滑动配合，保证了运动的流畅性；且中心连接杆4的下端通过铰接头10分别活动连接着三个阻尼器9的活塞杆；为了实现阻尼的自调节功能，三个阻尼器9对称分布，构成自调阻尼结构，见图2。底座11顶部的圆周上均布安装有三只安装夹具6，每只安装夹具6包括横截面上部开设有V形槽的夹体和夹块，夹块与夹体上的V形槽配合，并通过螺栓7连接。中心连接杆4上部套装有六边形的中心夹紧件5，中心夹紧件5包括上夹体和下夹体，上夹体和下夹体上对应均布开设有三个螺纹孔，且通过螺纹连接件连接。中心夹紧件5上均布连接着三块片弹簧1构成片弹簧组合结构，见图3。片弹簧组合结构具有明显的高静刚度和低动刚度特性，其力位移曲线如图4所示。垂向隔振的工作点选取在力-位移曲线斜率最低的位置，此时片弹簧组合结构的动刚度最低。这样就能在不降低承载力的前提下降低隔振***的起始隔振频率，实现低频，甚至超低频隔振。参见图2，片弹簧1为长条板状，且一端宽度大于另一端宽度，片弹簧1窄的一端开设有一个窄端安装孔，片弹簧窄的一端通过窄端安装孔套设在连接中心夹紧件的螺纹连接件上，片弹簧1宽的另一端开设有两个宽端安装孔，片弹簧1宽的另一端通过两个宽端安装孔分别套设在连接安装夹具的螺栓上。中心连接杆4的顶端安装有承载台3。

应用时，当外界激励力作用在本实用新型上时，承载台3、中心连接杆4，片弹簧组合结构和自调阻尼结构将一起振动。

当振动位移较小时，阻尼器9的活塞运动速度较小，此时所产生的阻尼力较小，将不会影响到减振器的起始隔振频率，能够充分发挥低频隔振的能力。这时候片弹簧组合结构主要起到缓冲振动、减小传递率的作用，振动的能量将由阻尼器逐渐消耗。

当经过共振峰或者振动较为剧烈时，则阻尼器9活塞的运动速度将随着中心连接杆4位移的增大而明显加快，这样阻尼器9提供的阻尼力就会显著增大，能够有效的消耗共振能量，从而降低共振峰的大小，实现无谐峰隔振。

当受到冲击时，冲击力通过承载台3、中心连接杆4传递到片弹簧组合结构和自调阻尼结构上。在冲击的第一阶段，自调阻尼结构提供的阻尼力还不是太大，此时的冲击能量将存储在片弹簧组合结构中，这样能够有效避免冲击带来的刚性碰撞；在冲击的第二阶段，自调阻尼结构提供的阻尼力迅速增大，存储在片弹簧组合结构中的能量将会很快被消耗掉，达到抗冲击的作用。

Claims (4)

1.、一种无源低频隔振器，其特征在于：包括封闭的圆筒状的底座，所述底座顶部中间开设有通孔，底座内的侧壁上均布活动连接着三个阻尼器的缸体端部的连接杆；中心连接杆插设在底座的通孔内，且中心连接杆的下端通过铰接头分别活动连接着三个阻尼器的活塞杆；所述底座顶部的圆周上均布设有三只安装夹具；每只安装夹具包括横截面上部开设有V形槽的夹体和夹块，夹块与夹体上的V形槽配合通过螺栓连接；中心连接杆上部设有六边形的中心夹紧件，中心夹紧件包括上夹体和下夹体，所述上夹体和下夹体上对应均布开设有三个以上的螺纹孔，且通过螺纹连接件连接；中心夹紧件上均布连接着三块片弹簧的一端，三块片弹簧的另一端分别连接着底座顶部的三只安装夹具；中心连接杆的顶端设有承载台。

2.根据权利要求1所述的一种无源低频隔振器，其特征在于：所述片弹簧为长条板状，且一端宽度大于另一端宽度，片弹簧窄的一端开设有一个窄端安装孔，片弹簧窄的一端通过窄端安装孔套设在连接中心夹紧件的螺纹连接件上，片弹簧宽的另一端开设有两个宽端安装孔，片弹簧宽的另一端通过两个宽端安装孔分别套设在连接安装夹具的螺栓上。

3.根据权利要求1所述的一种无源低频隔振器，其特征在于：所述底座顶部的通孔内设有直线轴承，所述中心连接杆与直线轴承滑动配合。

4.根据权利要求1所述的一种无源低频隔振器，其特征在于：所述阻尼器为活塞式阻尼器，阻尼器的缸体连接杆与底座内的侧壁之间为铰接连接。

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