CN211976317U - 一种正负刚度可调的准零刚度隔振平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种正负刚度可调的准零刚度隔振平台，涉及隔振器技术领域，包括平台支架、第一隔振器、第二隔振器、动平台和安装头，平台支架正面前方的上下两侧均活动连接有第一隔振器，平台支架后方的上下两侧均活动连接有第二隔振器，且第二隔振器与第一隔振器之间呈间隔设置，由第一弹簧垂直产生正刚度特性、第二弹簧斜置产生负刚度特性，使其第一弹簧和第二弹簧之间的正负刚度特性相互并联，使得第一弹簧和第二弹簧之间处于平衡点时，从而产生准零刚度特性，对动平台上达到非线性隔振效果，有效克服了传统线性隔振降低隔振器的刚度从而实现低频隔振，提升隔振器的静态稳定性，在高精度仪器设备使用时有良好的隔振效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及隔振器技术领域，更具体的说，涉及为一种正负刚度可调的准零刚度隔振平台。
背景技术
振动隔离是解决工程振动问题的重要手段，在目前大量的工程实际中，普遍采用线性隔振器，由线性隔振理论可知，当***的激励频率大于隔振器的固有频率之比时，才具有隔振性能，对于一些精密仪器而言，如高精度机床及精密仪器设备，高等级的科学实验室设备，低频振动对其精度影响更大，如采用线性隔振措施，势必要降低隔振器的刚度从而实现低频隔振，这也会造成隔振器的静态稳定性降低，达不到准零刚度的隔振效果，使得在高精度仪器设备使用时隔振效果差，因此需要在该基础上做出进一步的创新，提供一种正负刚度可调的准零刚度隔振平台。
实用新型内容
本实用新型旨在于解决采用线性隔振措施，势必要降低隔振器的刚度从而实现低频隔振，这也会造成隔振器的静态稳定性降低，达不到准零刚度的隔振效果，使得在高精度仪器设备使用时隔振效果差的技术问题，提供一种正负刚度可调的准零刚度隔振平台。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种正负刚度可调的准零刚度隔振平台，包括平台支架、第一隔振器、第二隔振器、动平台和安装头，所述平台支架正面前方的上下两侧均活动连接有第一隔振器，所述平台支架后方的上下两侧均活动连接有第二隔振器，且第二隔振器与第一隔振器之间呈间隔设置，所述第二隔振器与第一隔振器上方活动连接有动平台，所述动平台底面的上下两侧均嵌入设置有安装头；
所述平台支架包括支杆牵力球和固定底座，所述支杆牵力球均焊接在平台支架内侧的上下方，所述固定底座均嵌入设置在平台支架底部；
所述第一隔振器包括第一弹簧、第一牵力球、第一安装槽、第一调节杆和第一顶力杆，所述第一弹簧均嵌入设置在第一隔振器左右两侧、及下方中部，所述第一牵力球均嵌入设置在第一弹簧内侧，所述第一安装槽嵌入设置在上侧第一隔振器顶部中间，所述第一调节杆均嵌入设置在第一隔振器左右两侧，且第一调节杆均位于第一弹簧内侧，所述第一顶力杆均嵌入设置在第一隔振器下方的左右两侧；
所述第二隔振器包括第二弹簧、第二牵力球、第二安装槽、第二调节杆和第二顶力杆，所述第二弹簧均嵌入设置在第二隔振器左右两侧，所述第二牵力球均嵌入设置在第二弹簧内侧，所述第二安装槽嵌入设置在上侧第二隔振器顶部中间，所述第二调节杆均嵌入设置在第二隔振器左右两侧，且第二调节杆均位于第二弹簧内侧，所述第二顶力杆均嵌入设置在第二隔振器下方的左右两侧。
优选的：所述支杆牵力球、第一牵力球和第二牵力球尺径大小均一致，且均分别嵌入于第一弹簧与第二弹簧之间。
优选的：所述第一弹簧、第二弹簧、第一隔振器和第二隔振器之间呈三角形状设置。
优选的：所述第一弹簧之间呈垂直状结构设置，且为正刚度元件。
优选的：所述第二弹簧呈斜置形状结构设置，且为负刚度元件。
优选的：所述第一调节杆和第二调节杆与第一隔振器和第二隔振器之间设有活动槽，且第一调节杆和第二调节杆外端中部均与第一牵力球和第二牵力球嵌入设置。
优选的：所述第一顶力杆和第二顶力杆均呈向上倾斜状结构设置，且第一顶力杆和第二顶力杆外端均嵌入于平台支架内侧上。
有益效果：
(1)该装置中设置有第一弹簧和第二弹簧，由第一弹簧垂直产生正刚度特性、第二弹簧斜置产生负刚度特性，使其第一弹簧和第二弹簧之间的正负刚度特性相互并联，使得第一弹簧和第二弹簧之间处于平衡点时，从而产生准零刚度特性，对动平台上达到非线性隔振效果，有效克服了传统线性隔振降低隔振器的刚度从而实现低频隔振，提升隔振器的静态稳定性，在高精度仪器设备使用时有良好的隔振效果。
(2)通过第一调节杆和第二调节杆的设置可调节第一弹簧和第二弹簧的初始位置，来达到增大宽区域支撑隔振，可广泛应用于对隔振要求严格的精密仪器与设备，具有良好的隔振使用性。
(3)通过第一顶力杆和第二顶力杆的设置，在动平台安置与第一隔振器和第二隔振器上受压载时会有向下的重力压向，使得第一顶力杆和第二顶力杆呈向上倾斜状有向上顶住的作用力，避免第一隔振器和第二隔振器上被压形变过大，保证了第一弹簧和第二弹簧之间的处于一个平衡点的状态。
附图说明
图1为本实用新型的局部三维结构示意图。
图2为本实用新型的平台支架、第一隔振器与第二隔振器三维结构示意图。
图3为本实用新型的图2A处放大结构示意图。
图4为本实用新型的动平台底面结构示意图。
图1-4中：平台支架1、支杆牵力球101、固定底座102、第一隔振器2、第一弹簧201、第一牵力球202、第一安装槽203、第一调节杆204、第一顶力杆205、第二隔振器3、第二弹簧301、第二牵力球302、第二安装槽303、第二调节杆304、第二顶力杆305、动平台4、安装头5。
具体实施方式
请参阅图1至4本实用新型实施例中，一种正负刚度可调的准零刚度隔振平台，包括平台支架1、第一隔振器2、第二隔振器3、动平台4和安装头5，平台支架1正面前方的上下两侧均活动连接有第一隔振器2，平台支架1后方的上下两侧均活动连接有第二隔振器3，且第二隔振器3与第一隔振器2之间呈间隔设置，第二隔振器3与第一隔振器2上方活动连接有动平台4，动平台4底面的上下两侧均嵌入设置有安装头5；
平台支架1包括支杆牵力球101和固定底座102，支杆牵力球101均焊接在平台支架1内侧的上下方，固定底座102均嵌入设置在平台支架1底部；
第一隔振器2包括第一弹簧201、第一牵力球202、第一安装槽203、第一调节杆204和第一顶力杆205，第一弹簧201均嵌入设置在第一隔振器2左右两侧、及下方中部，第一牵力球202均嵌入设置在第一弹簧201内侧，第一安装槽203嵌入设置在上侧第一隔振器2顶部中间，第一调节杆204均嵌入设置在第一隔振器2左右两侧，且第一调节杆204均位于第一弹簧201内侧，第一顶力杆205均嵌入设置在第一隔振器2下方的左右两侧；
第二隔振器3包括第二弹簧301、第二牵力球302、第二安装槽303、第二调节杆304和第二顶力杆305，第二弹簧301均嵌入设置在第二隔振器3左右两侧，第二牵力球302均嵌入设置在第二弹簧301内侧，第二安装槽303嵌入设置在上侧第二隔振器3顶部中间，第二调节杆304均嵌入设置在第二隔振器3左右两侧，且第二调节杆304均位于第二弹簧301内侧，第二顶力杆305均嵌入设置在第二隔振器3下方的左右两侧。
本实施例优选的，支杆牵力球101、第一牵力球202和第二牵力球302尺径大小均一致，且均分别嵌入于第一弹簧201与第二弹簧301之间，通过支杆牵力球101、第一牵力球202和第二牵力球302的设置，使得第一弹簧201与第二弹簧301在横向和纵向之间会受到平台支架1、第一隔振器2和第二隔振器3所带来的拉紧牵引力，促进第一弹簧201与第二弹簧301之间在平台支架1上的稳定性。
本实施例优选的，第一弹簧201、第二弹簧301、第一隔振器2和第二隔振器3之间呈三角形状设置，由第一弹簧201垂直产生正刚度特性、第二弹簧301斜置产生负刚度特性，使其第一弹簧201和第二弹簧301之间的正负刚度特性相互并联，使得第一弹簧201和第二弹簧301之间处于平衡点时，从而产生准零刚度特性，对动平台4上达到非线性隔振效果，有效克服了传统线性隔振降低隔振器的刚度从而实现低频隔振，提升隔振器的静态稳定性，在高精度仪器设备使用时有良好的隔振效果。
本实施例优选的，第一弹簧201之间呈垂直状结构设置，且为正刚度元件，当第一弹簧201的倾斜程度较小时，第一隔振器2的特性主要由第一弹簧201所决定，其表现出正刚度特性，且非线性特性也较弱，只有第二弹簧301的倾斜程度与第一弹簧201的垂直方向处于平衡点处时，第二弹簧301产生的负刚度会被第一弹簧201产生的正刚度抵消，在此点处形成准零刚度，表现出非线性特性，达到较好的隔振效果。
本实施例优选的，第二弹簧301呈斜置形状结构设置，且为负刚度元件，通过第一弹簧201呈斜置形状结构设置，会表现出负刚度特性，且倾斜程度越大，负刚度特性越明显，非线性特性也就越强。
本实施例优选的，第一调节杆204和第二调节杆304与第一隔振器2和第二隔振器3之间设有活动槽，且第一调节杆204和第二调节杆304外端中部均与第一牵力球202和第二牵力球302嵌入设置，通过第一调节杆204和第二调节杆304的设置可调节第一弹簧201和第二弹簧301的初始位置，来达到增大宽区域支撑隔振，可广泛应用于对隔振要求严格的精密仪器与设备，具有良好的隔振使用性。
本实施例优选的，第一顶力杆205和第二顶力杆305均呈向上倾斜状结构设置，且第一顶力杆205和第二顶力杆305外端均嵌入于平台支架1内侧上，通过第一顶力杆205和第二顶力杆305的设置，在动平台4安置与第一隔振器2和第二隔振器3上受压载时会有向下的重力压向，使得第一顶力杆205和第二顶力杆305呈向上倾斜状有向上顶住的作用力，避免第一隔振器2和第二隔振器3上被压形变过大，保证了第一弹簧201和第二弹簧301之间的处于一个平衡点的状态。
工作原理：首先，将动平台4底面的安装头5对准第一隔振器2和第二隔振器3上的第一安装槽203、第二安装槽303的位置进行安装稳固，方便使用，由第一弹簧201垂直产生正刚度特性、第二弹簧301斜置产生负刚度特性，使其第一弹簧201和第二弹簧301之间的正负刚度特性相互并联，使得第一弹簧201和第二弹簧301之间处于平衡点时，从而产生准零刚度特性，对动平台4上达到非线性隔振效果，有效克服了传统线性隔振降低隔振器的刚度从而实现低频隔振，提升隔振器的静态稳定性，在高精度仪器设备使用时有良好的隔振效果，同时，通过第一调节杆204和第二调节杆304的设置可调节第一弹簧201和第二弹簧301的初始位置，来达到增大宽区域支撑隔振，可广泛应用于对隔振要求严格的精密仪器与设备，具有良好的隔振使用性，最后，在动平台4安置与第一隔振器2和第二隔振器3上受压载时会有向下的重力压向，使得第一顶力杆205和第二顶力杆305呈向上倾斜状有向上顶住的作用力，避免第一隔振器2和第二隔振器3上被压形变过大，保证了第一弹簧201和第二弹簧301之间的处于一个平衡点的状态。
Claims (7)
1.一种正负刚度可调的准零刚度隔振平台，包括平台支架(1)、第一隔振器(2)、第二隔振器(3)、动平台(4)和安装头(5)，其特征在于：所述平台支架(1)正面前方的上下两侧均活动连接有第一隔振器(2)，所述平台支架(1)后方的上下两侧均活动连接有第二隔振器(3)，且第二隔振器(3)与第一隔振器(2)之间呈间隔设置，所述第二隔振器(3)与第一隔振器(2)上方活动连接有动平台(4)，所述动平台(4)底面的上下两侧均嵌入设置有安装头(5)；
所述平台支架(1)包括支杆牵力球(101)和固定底座(102)，所述支杆牵力球(101)均焊接在平台支架(1)内侧的上下方，所述固定底座(102)均嵌入设置在平台支架(1)底部；
所述第一隔振器(2)包括第一弹簧(201)、第一牵力球(202)、第一安装槽(203)、第一调节杆(204)和第一顶力杆(205)，所述第一弹簧(201)均嵌入设置在第一隔振器(2)左右两侧、及下方中部，所述第一牵力球(202)均嵌入设置在第一弹簧(201)内侧，所述第一安装槽(203)嵌入设置在上侧第一隔振器(2)顶部中间，所述第一调节杆(204)均嵌入设置在第一隔振器(2)左右两侧，且第一调节杆(204)均位于第一弹簧(201)内侧，所述第一顶力杆(205)均嵌入设置在第一隔振器(2)下方的左右两侧；
所述第二隔振器(3)包括第二弹簧(301)、第二牵力球(302)、第二安装槽(303)、第二调节杆(304)和第二顶力杆(305)，所述第二弹簧(301)均嵌入设置在第二隔振器(3)左右两侧，所述第二牵力球(302)均嵌入设置在第二弹簧(301)内侧，所述第二安装槽(303)嵌入设置在上侧第二隔振器(3)顶部中间，所述第二调节杆(304)均嵌入设置在第二隔振器(3)左右两侧，且第二调节杆(304)均位于第二弹簧(301)内侧，所述第二顶力杆(305)均嵌入设置在第二隔振器(3)下方的左右两侧。
2.根据权利要求1所述的正负刚度可调的准零刚度隔振平台，其特征在于：所述支杆牵力球(101)、第一牵力球(202)和第二牵力球(302)尺径大小均一致，且均分别嵌入于第一弹簧(201)与第二弹簧(301)之间。
3.根据权利要求1所述的正负刚度可调的准零刚度隔振平台，其特征在于：所述第一弹簧(201)、第二弹簧(301)、第一隔振器(2)和第二隔振器(3)之间呈三角形状设置。
4.根据权利要求1所述的正负刚度可调的准零刚度隔振平台，其特征在于：所述第一弹簧(201)之间呈垂直状结构设置，且为正刚度元件。
5.根据权利要求1所述的正负刚度可调的准零刚度隔振平台，其特征在于：所述第二弹簧(301)呈斜置形状结构设置，且为负刚度元件。
6.根据权利要求1所述的正负刚度可调的准零刚度隔振平台，其特征在于：所述第一调节杆(204)和第二调节杆(304)与第一隔振器(2)和第二隔振器(3)之间设有活动槽，且第一调节杆(204)和第二调节杆(304)外端中部均与第一牵力球(202)和第二牵力球(302)嵌入设置。
7.根据权利要求1所述的正负刚度可调的准零刚度隔振平台，其特征在于：所述第一顶力杆(205)和第二顶力杆(305)均呈向上倾斜状结构设置，且第一顶力杆(205)和第二顶力杆(305)外端均嵌入于平台支架(1)内侧上。
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| CN202020064761.4U CN211976317U (zh) | 2020-01-11 | 2020-01-11 | 一种正负刚度可调的准零刚度隔振平台 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112576689A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-30 | 哈尔滨工程大学 | 一种低频重载准零刚度隔振装置 |
| CN113309784A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-27 | 西北工业大学 | 一种几何非线性可调多稳态装置 |
| CN113357308A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-09-07 | 吉林大学 | 一种高效低频隔振装置 |
| CN114278703A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-04-05 | 哈尔滨工程大学 | 一种双几何非线性结构集成的低频准零刚度隔振器 |
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2020
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