專利名稱：一種無源低頻隔振器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電子儀器和機電設備的振動控制技術領域，具體涉及ー種無源低頻隔振器。
背景技術：
電子儀器和機電設備在運輸和正常使用過程中，由于受到外部激勵或者機電設備自身運轉帶來的內部激勵將不可避免地發生振動，這將直接影響精密儀器的正常使用，持續的振動還會引起的材料的疲勞破壞和帶來環境噪聲污染。特別在是在現代艦艇上，振動帶來的噪聲將大大減小敵測距離，不利于艦艇的隱身。并且隨著精密測試技術、精密加工技術的不斷發展，對外界環境低頻帶振動的隔離要求越來越高。傳統的隔振系統雖然具有結構簡單，性能穩定，但是傳統的隔振器在理論上不能兼顧較高的靜承載力和較寬的隔振頻帶，一般只對中高頻振動具有較好的隔振效果，對低頻的振動的隔振能力較差。一些主動式隔振裝置雖然針對低頻隔振表現出很好的隔振性能，但是需要設計額外的控制系統，并且不易于控制。在實際使用中主動式隔振裝置還需要消耗大量的能量，而耗能這ー項是ー些領域在應用上是最為關鍵的問題，所以很難在實際工程中得到廣泛使用。另外，各種電子儀器和機電設備在工作過程中還會受到沖擊作用的影響，例如在艦艇受到外部直接攻擊或者沖擊波作用吋，雖然這種沖擊不能直接破壞艦船本身，但是安裝在艦艇內部的電子儀器和機電設備將會產生劇烈的振動和較大變形，這將直接損壞艦艇內部的各種機電設備，從而導致艦艇失去機動性和防御能力。傳統的隔振抗沖隔振器一般根據典型エ況預先設定隔振抗沖裝置特性(例如預先給定一定的耗能阻尼)。由于實際エ況的多變性和設計計算的誤差，傳統隔振抗沖裝置很難達到理想的工作性能。
發明內容為了解決傳統隔振器在低頻隔振和高承載カ上的矛盾，本實用新型提供ー種新型無源低頻隔振器。本實用新型具體的技術解決方案如下一種無源低頻隔振器包括封閉的圓筒狀的底座，所述底座頂部中間開設有通孔，底座內的側壁上均布活動連接著三個阻尼器的缸體端部的連接桿；中心連接桿插設在底座的通孔內，且中心連接桿的下端通過鉸接頭分別活動連接著三個阻尼器的活塞桿；所述底座頂部的圓周上均布設有三只安裝夾具；每只安裝夾具包括橫截面上部開設有V形槽的夾體和夾塊，夾塊與夾體上的V形槽配合通過螺栓連接；中心連接桿上部設有六邊形的中心夾緊件，中心夾緊件包括上夾體和下夾體，所述上夾體和下夾體上對應均布開設有三個以上的螺紋孔，且通過螺紋連接件連接；中心夾緊件上均布連接著三塊片彈簧的一端，三塊片彈簧的另一端分別連接著底座頂部的三只安裝夾具；中心連接桿的頂端設有承載臺。所述片彈簧為長條板狀，且一端寬度大于另一端寬度，片彈簧窄的一端開設有一個窄端安裝孔，片彈簧窄的一端通過窄端安裝孔套設在連接中心夾緊件的螺紋連接件上，片彈簧寬的另一端開設有兩個寬端安裝孔，片彈簧寬的另一端通過兩個寬端安裝孔分別套設在連接安裝夾具的螺栓上。所述底座頂部的通孔內設有直線軸承，所述中心連接桿與直線軸承滑動配合。所述阻尼器為活塞式阻尼器，阻尼器的缸體連接桿與底座內的側壁之間為鉸接連 接。本實用新型的有益技術效果體現在下述幾個方面I、片彈簧組合結構采用的彈簧為具有特定形狀的片彈簧，具有明顯的高靜剛度和低動剛度的特性，能夠在不降低靜承載能力的前提下，實現低頻甚至超低頻隔振；2、本實用新型中的阻尼器采用對稱橫向安裝方式，能夠根據作用的エ況提供不同的阻尼。振動較小時阻尼器提供一個較小的阻尼力，而當系統發生共振吋，由于振動位移的增大使阻尼器提供的阻尼カ急劇増大，從而有效地衰減共振峰的振動，實現無諧峰隔振；3、本實用新型為隔振抗沖復合功能減振器，同時具有低頻隔振和抗沖擊雙重功能，在實現低頻隔振的同時可以有效的抵抗沖擊作用；4、本實用新型底座為一封閉腔體，能夠有效的報護腔體內部的阻尼器，具有防塵防水作用。本實用新型為被動無源減振器，不需要外加能量就能實現低頻隔振抗沖作用。
圖I為本實用新型結構示意圖。圖2為圖I的A-A剖視圖。圖3為片彈簧組合結構示意圖。圖4為片彈簧組合結構的力-位移曲線。上圖中序號I片彈簧，2直線軸承，3承載臺，4中心連接桿，5中心夾緊件，6安裝夾具，7螺栓，8底座鉸接頭，9阻尼器，10鉸接頭，11底座。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型作進ー步地說明。實施例參見圖1，一種無源低頻隔振器包括封閉的圓筒狀的底座11，底座11為一封閉的腔體，能夠對腔體內的結構進行有效的防塵防水。底座11頂部中間開設有通孔，通孔內安裝有直線軸承2。底座11內的側壁上均布安裝三個底座鉸接頭8，且三個底座鉸接頭8分別連接著三個阻尼器9的缸體端部的連接桿；阻尼器9缸體的連接桿與底座11內側壁之間為鉸接連接。中心連接桿4插裝在底座11的通孔內，中心連接桿4與直線軸承2滑動配合，保證了運動的流暢性；且中心連接桿4的下端通過鉸接頭10分別活動連接著三個阻尼器9的活塞桿；為了實現阻尼的自調節功能，三個阻尼器9對稱分布，構成自調阻尼結構，見圖2。底座11頂部的圓周上均布安裝有三只安裝夾具6，每只安裝夾具6包括橫截面上部開設有V形槽的夾體和夾塊，夾塊與夾體上的V形槽配合,并通過螺栓7連接。中心連接桿4上部套裝有六邊形的中心夾緊件5，中心夾緊件5包括上夾體和下夾體，上夾體和下夾體上對應均布開設有三個螺紋孔，且通過螺紋連接件連接。中心夾緊件5上均布連接著三塊片彈簧I構成片彈簧組合結構，見圖3。片彈簧組合結構具有明顯的高靜剛度和低動剛度特性，其力位移曲線如圖4所示。垂向隔振的工作點選取在力-位移曲線斜率最低的位置，此時片彈簧組合結構的動剛度最低。這樣就能在不降低承載カ的前提下降低隔振系統的起始隔振頻率，實現低頻，甚至超低頻隔振。參見圖2，片彈簧I為長條板狀，且一端寬度大于另ー端寬度，片彈簧I窄的一端開設有一個窄端安裝孔，片彈簧窄的一端通過窄端安裝孔套設在連接中心夾緊件的螺紋連接件上，片彈簧I寬的另一端開設有兩個寬端安裝孔，片彈簧I寬的另一端通過兩個寬端安裝孔分別套設在連接安裝夾具的螺栓上。中心連接桿4的頂端安裝有承載臺3。應用時，當外界激勵力作用在本實用新型上時，承載臺3、中心連接桿4，片彈簧組合結構和自調阻尼結構將一起振動。當振動位移較小時，阻尼器9的活塞運動速度較小，此時所產生的阻尼カ較小，將不會影響到減振器的起始隔振頻率，能夠充分發揮低頻隔振的能力。這時候片彈簧組合結 構主要起到緩沖振動、減小傳遞率的作用，振動的能量將由阻尼器逐漸消耗。當經過共振峰或者振動較為劇烈時，則阻尼器9活塞的運動速度將隨著中心連接桿4位移的増大而明顯加快，這樣阻尼器9提供的阻尼力就會顯著増大，能夠有效的消耗共振能量，從而降低共振峰的大小，實現無諧峰隔振。當受到沖擊時，沖擊力通過承載臺3、中心連接桿4傳遞到片彈簧組合結構和自調阻尼結構上。在沖擊的第一階段，自調阻尼結構提供的阻尼カ還不是太大，此時的沖擊能量將存儲在片彈簧組合結構中，這樣能夠有效避免沖擊帶來的剛性碰撞；在沖擊的第二階段，自調阻尼結構提供的阻尼力迅速増大，存儲在片彈簧組合結構中的能量將會很快被消耗掉，達到抗沖擊的作用。
權利要求1.、一種無源低頻隔振器，其特征在于包括封閉的圓筒狀的底座，所述底座頂部中間開設有通孔，底座內的側壁上均布活動連接著三個阻尼器的缸體端部的連接桿；中心連接桿插設在底座的通孔內，且中心連接桿的下端通過鉸接頭分別活動連接著三個阻尼器的活塞桿；所述底座頂部的圓周上均布設有三只安裝夾具；每只安裝夾具包括橫截面上部開設有V形槽的夾體和夾塊，夾塊與夾體上的V形槽配合通過螺栓連接；中心連接桿上部設有六邊形的中心夾緊件，中心夾緊件包括上夾體和下夾體，所述上夾體和下夾體上對應均布開設有三個以上的螺紋孔，且通過螺紋連接件連接；中心夾緊件上均布連接著三塊片彈簧的一端，三塊片彈簧的另一端分別連接著底座頂部的三只安裝夾具；中心連接桿的頂端設有承載臺。
2.根據權利要求I所述的一種無源低頻隔振器，其特征在于所述片彈簧為長條板狀，且一端寬度大于另一端寬度，片彈簧窄的一端開設有一個窄端安裝孔，片彈簧窄的一端通過窄端安裝孔套設在連接中心夾緊件的螺紋連接件上，片彈簧寬的另一端開設有兩個寬端安裝孔，片彈簧寬的另一端通過兩個寬端安裝孔分別套設在連接安裝夾具的螺栓上。
3.根據權利要求I所述的一種無源低頻隔振器，其特征在于所述底座頂部的通孔內設有直線軸承，所述中心連接桿與直線軸承滑動配合。
4.根據權利要求I所述的一種無源低頻隔振器，其特征在于所述阻尼器為活塞式阻尼器，阻尼器的缸體連接桿與底座內的側壁之間為鉸接連接。
專利摘要本實用新型涉及一種無源低頻隔振器。包括封閉的圓筒狀的底座，其頂部開設有通孔，其內側壁上均布活動連接著三個阻尼器的缸體；中心連接桿插設在底座的通孔內，下端活動連接著三個阻尼器的活塞桿；底座頂部均布設有三只安裝夾具；中心連接桿上部設有六邊形的中心夾緊件，中心夾緊件上均布連接著三塊片彈簧的一端，三塊片彈簧的另一端分別連接著三只安裝夾具；中心連接桿的頂端設有承載臺。本實用新型具有明顯的高靜剛度和低動剛度特性，既降低了起始隔振頻率，能夠實現低頻甚至超低頻隔振，又具有較高的靜承載能力，減小了隔振器的變形。同時通過阻尼結構的優化，使減振器能夠根據作用工況來自動調節阻尼，起到抑制共振和抗沖擊的作用。
文檔編號F16F15/04GK202402559SQ201120556329
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者嚴啟凡, 周宏 , 宗路航, 彭超, 郭朝陽, 龔興龍 申請人:中國科學技術大學