CN103925331A - 用于螺旋弹簧的刚度调节装置以及调谐质量减振装置 - Google Patents

Abstract

一种用于螺旋弹簧的刚度调节装置，所述螺旋弹簧在第一方向上压缩和伸长，所述刚度调节装置包括：支承座，所述支承座至少具有在第二方向上相对设置的两个支撑部，所述支撑部沿所述第一方向延伸，并且所述第二方向垂直于所述第一方向，所述螺旋弹簧的一个端部置于所述两个支撑部之间，其中每一个支撑部上设置有至少一个卡口，一个支撑部上的卡口与另一个支撑部上的对应的卡口在所述第二方向上相对布置；卡板，卡板的一端支撑在一个支撑部上的卡口上，而卡板的另一端则支撑在另一个支撑部上对应的卡口上，且所述卡板适于穿过位于所述两个支撑部之间的螺旋弹簧。

Description

用于螺旋弹簧的刚度调节装置以及调谐质量减振装置

技术领域

本发明涉及结构减振控制领域，尤其涉及一种螺旋弹簧的刚度调节装置一种调谐质量减振装置。

背景技术

调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper，简称TMD)采用调谐吸振的减振策略，是一种依靠在结构某部位施加惯性质量，并配以弹簧单元及阻尼单元，通过惯性质量与主结构控制振型谐振吸收及消耗主结构振动能量的减振装置。

由于TMD对建筑功能影响较小，仅占用较少部分的建筑空间，且便于安装检修与更换，广泛应用于人行天桥、大跨结构竖向振动控制及高层结构的风振响应控制，有着较好的工程应用前景。

TMD对于调谐频率较为敏感，频率失调会明显降低TMD的有效性，甚至对受控结构带来不利影响，现有TMD减振装置的弹簧单元一旦安装完成刚度很难调整，易产生频率失调的问题。另外，质量块竖向振动过程中易发生侧倾及摆动，现有TMD虽采用导向杆等装置一定程度上避免了侧倾及摆动，但装置工作时产生了不同程度的噪声污染，降低了TMD装置的适用性，同时，减振质量块的紧固螺栓一旦松动，造成质量的局部振动，也会削弱TMD的减振控制效果。

发明内容

为了克服或缓解上述技术问题中的至少一个方面，提出本发明。

根据本发明的一个方面，提出了一种用于螺旋弹簧的刚度调节装置，所述螺旋弹簧在第一方向上压缩和伸长，所述刚度调节装置包括：支承座，所述支承座至少具有在第二方向上相对设置的两个支撑部，所述支撑部沿所述第一方向延伸，并且所述第二方向垂直于所述第一方向，所述螺旋弹簧的一个端部置于所述两个支撑部之间，其中每一个支撑部上设置有至少一个卡口，一个支撑部上的卡口与另一个支撑部上的对应的卡口在所述第二方向上相对布置；卡板，卡板的一端支撑在一个支撑部上的卡口上，而卡板的另一端则支撑在另一个支撑部上对应的卡口上，且所述卡板适于穿过位于所述两个支撑部之间的螺旋弹簧。

可选的，所述两个支撑部中的每一个为立板，所述立板可为弧形立板。

可选的，所述支承座为圆筒状支承座。

有利的，所述卡板的一端设置有将卡板固定于支撑部上的锁紧装置；所述卡板的另一端设置有阻挡件，所述阻挡件在第一方向上的尺寸大于对应卡口在第一方向上的高度。

可选的，所述锁紧装置包括：设置在卡板的一端上的螺杆以及与该螺杆配合的螺母，所述螺母的外径大于对应卡口在第一方向上的高度。

可选的，所述锁紧装置包括：从卡板的一端突出延伸的延伸部以及与该延伸件配合的锁紧件，所述锁紧件适于从平行于第二方向的位置旋转到平行于第一方向的位置，且所述锁紧件在第一方向上的长度大于对应卡口在第一方向上的高度，处于平行于第一方向的位置的锁紧件与对应的卡口形成十字形。

所述阻挡件可作为将卡板从卡口中抽离的操作件。

卡板的宽度可为螺旋弹簧的螺旋直径的1/3-4/5。

在上述的刚度调节装置中，每一个支撑部上设置有在第一方向上间隔开的三个或更多卡口。

根据本发明的另一方面，提出了一种调谐质量减振装置，包括：质量块；刚度组件；阻尼组件；以及连接部，其中：所述刚度组件包括螺旋弹簧，螺旋弹簧在竖向方向上连接在质量块与连接部之间；所述刚度组件还包括上述的刚度调节装置，所述支承座固定在所述连接部上，所述第一方向即所述竖向方向。

可选的，所述质量块包括固定质量部和可调质量部，通过所述可调质量部调节质量块的质量。

可选的，所述刚度组件包括所述螺旋弹簧以及辅助弹簧；所述连接部包括第一连接板和第二连接板，所述支承座固定在所述第二连接板上，所述辅助弹簧布置在所述第一连接板与所述质量块之间。

可选的，所述调谐质量减振装置还包括：导向组件，所述导向组件引导所述质量块沿所述第一方向的移动。

所述导向组件可包括：两个导向侧板，分别设置在质量块的两侧；多个导向轮，分别连接在所述质量块的与导向侧板相对的一侧，所述导向轮与对应的导向侧板接合以在质量块沿第一方向移动时沿导向侧板滚动。

所述导向组件可包括：两个导向杆；所述质量块的沿第二方向的两端分别设置有沿第一方向的导向孔，所述导向杆穿过对应的导向孔。有利的，所述导向孔内设置有低摩擦系数的耐磨材料，诸如，石墨或聚四氟乙烯。有利的，所述导向孔内涂敷有液体润滑油或皂基及非皂基润滑脂。可选的，所述导向孔与所述导向杆之间设置有套筒，所述套筒内设置滑槽，滑槽内设置滚珠，利用滚珠的转动实现导向杆与导向孔之间的相对移动。

上述的调谐质量减振装置还可包括：封装外箱，连接到所述连接部，并且与所述连接部一起构成容纳空间，所述质量块、刚度组件、阻尼组件容纳在所述容纳空间内，其中，所述封装外箱包括底壁和沿第一方向延伸且彼此相对的两个侧壁，所述两个侧壁中的每一个设置有机械压片，机械压片的一端连接到对应的侧壁，机械压片的弹性另一端朝向底壁延伸且突出到容纳空间中，且机械压片的另一端适于基于所述质量块的挤压而朝向对应的侧壁缩回。可选的，所述机械压片的另一端与底壁之间沿第一方向的距离大于所述质量块沿第一方向的高度。

本发明通过合理构造提出了一种可调式竖向调谐质量减振装置，该调谐质量减振装置可方便有效地实现刚度及质量调节，提高了装置对环境的适用性。导向装置的设置及改进成功解决了传统TMD减振装置的噪声问题，保证减振效果的同时降低了调谐质量减振装置使用过程中对环境的影响，且该调谐质量减振装置构造简单，取材容易，加工方便，维护方便，具有较大的工程实用价值。

附图说明

本发明的以上及其它目的和优点当结合附图获悉时将从以下优选实施例的具体实施方式变得更加清楚呈现，其中：

图1为根据本发明的一个示例性实施例的调谐减振装置结构示意图；

图2为根据本发明的另一个示例性实施例的调谐减振装置结构示意图；

图3为根据本发明的再一个示例性实施例的调谐减振装置结构示意图；

图4为根据本发明的一个示例性实施例的刚度调节装置的一个支撑部的结构示意图；

图5为根据本发明的一个示例性实施例的刚度调节装置的一个卡板的结构示意图；

图6为根据本发明的一个示例性实施例的封装外箱的示意图；

图7为导向组件中使用的套筒的断面图。

图中，1-固定质量块，2、21-可调质量块，3-阻尼元件，4、41、42-弹簧元件，5-固定端筒，6-卡板，7-卡孔，8-导向侧板，81-导向杆，9-导向轮，10、101-紧固螺栓，11-连接部件一，12-连接部件二，15-结构楼板，16-封装外箱，17-机械压片，18-套筒，19-滚珠。

具体实施方式

虽然将参照含有本发明的较佳实施例的附图充分描述本发明，但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的发明，同时获得本发明的技术效果。因此，须了解以上的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本发明所描述的示例性实施例。

下面描述可调式竖向调谐质量减振装置的具体示例。

实施例一

如图1所示，本发明提出的可调式竖向调谐质量减振装置主要包括固定质量块1、可调质量块2、粘滞阻尼器3及螺旋弹簧4，其中可调质量块2通过焊接于固定质量块1上的固定螺杆10与固定质量块1螺栓连接，螺旋弹簧4伸入固定端筒5内并固定于连接部件11(可为梁式、板式或桁架式连接部件)，螺旋弹簧4另一端固定于质量块底部，固定端筒5上设有卡孔7(固定端筒及卡板构造示意见图5、图6)，卡板6通过固定端筒5上的卡孔7穿过弹簧4，导向轮9焊接于质量块1并预压导向侧板8。当振动发生时，质量块1及质量块2沿着导向侧板8的竖直平面发声上下振动，同时螺旋弹簧4及粘滞阻尼器3产生竖向变形，调谐减振装置开始调谐吸振及阻尼耗能。

如图1～图3所述，本发明所涉及的可调式竖向调谐质量减振装置与建筑结构楼层楼板的连接方式是这样的：方案一，将本发明所涉及的可调式竖向调谐质量减振装置置于主体结构楼板或楼层梁上方，将连接部件11(可为梁式、板式或桁架式连接件)与主体结构预设的预埋件通过高强螺栓连接；方案二，将本发明所涉及的可调式竖向调谐质量减振装置吊于楼板下方，此情况下，如图1～图3所述的装置需倒置安装，将连接部件11与楼板下表面或者楼层梁上预设的预埋件通过高强螺栓连接。

本发明所涉及的可调式竖向调谐质量减振装置可带有自我保护装置。自我保护装置可采用附加式封装外箱，如图6所示，所述的附加式封装外箱16可采用钢板焊接而成，其中，封装外箱底板可换成钢桁架或钢梁。封装外箱16侧壁内侧预留机械压片17，当质量块运动行程较大时机械压片17被压入封装外箱16侧壁的内侧的预留空腔内，质量块的过大振动受到机械压片17与质量块间的摩擦限制得到削弱；大震或外力突然作用下，质量块振动突然增大以致完全由机械压片17的一侧(例如上侧)运动到另一侧(例如下侧)，此时机械压片17凸出封装外箱16侧壁并卡住质量块，质量块将停止工作，避免过大振动对主体结构产生不利作用。所述的机械压片17沿封装外箱16侧壁方向的刚度应满足在相当于质量块全部重量的120％的外力作用时变形不超过3mm。待可调式竖向调谐质量减振装置调试安装完成，封装外箱通过高强螺栓连接于主结构，该连接应能保证大震下高强螺栓及预埋件不会先于主体结构破坏。封装外箱16侧壁可粘贴吸声材料以进一步减小噪声。

本发明所涉及的可调式竖向调谐质量减振装置在工程安装调试过程中，以被控制对象(建筑结构)的卓越频率为所述的可调式竖向调谐质量减振装置的设计目标，根据公式(1)计算所述的可调式竖向调谐质量减振装置的振动圆频率，首先可通过调节卡板6在固定端筒5上的位置改变螺旋弹簧4的自由长度实现对装置刚度的调节，其次通过增加或减少可调质量块2实现对总体质量的微调，调试成功后方可固定完成安装。本发明可方便实现调谐装置的刚度及质量调节，提高了调谐质量减振装置的鲁棒性，一旦调试安装仅需简单维护即可满足使用要求，同时由导向轮与导向板构成的导向装置采用避免了传统导向装置工作过程中产生的噪声污染问题。

$w=\sqrt{K/M}$ 公式(1)

实施例二

如图2所示，与具体实施例一不同的是，实施例二中的导向装置采用导向杆，不同于传统导向杆的是，本发明提出在导向杆81表面及质量块预设的导向孔内增设隔离材料，具体可采用低摩擦系数的弹性材料或涂抹润滑材料，如：液体润滑油、皂基及非皂基润滑脂、石墨、聚四氟乙烯等；亦可以采用套筒置于导向杆与导向孔之间，套筒18断面如图7所示，套筒内设滑槽，导向杆通过套筒滑槽内的滚珠19与导向孔接触，实际工作中，导向杆沿着导向孔上下振动，将传统导向杆与导向孔的滑动摩擦变为滚动摩擦。

实施例三

如图3所示，与具体实施例一不同的是，本发明提出的可调式竖向调谐质量减振装置采用双层对称的8组弹簧，质量块1及质量块2置于弹簧4及弹簧41之间，双层弹簧的设置可有效地避免振动过程中质量块的抖动及倾覆，可实现自身导向而无需附加导向装置，保证装置减振控制效果的同时简化了构造。该装置与主体结构连接时需根据建筑空间及装置大小沿竖向在结构布设位置设置支墩，支墩竖向刚度需满足可调式竖向调谐质量减振装置工作时变形不大于2mm。图3中虽未示出，但是图1和图2中的导向装置也可以应用到图3的示例中。

在以上的实施例中，例如，螺旋弹簧的螺距可以为5mm，而卡板的厚度可以为不小于3.5mm而不大于4.5mm。基于不同的螺距以及不同的负载要求，在保证必要的强度的情况下，卡板的厚度可以不同。

另外，因为卡板需要穿过螺旋弹簧，所以，明显的，卡板的宽度小于螺旋弹簧的螺旋直径。有利的，卡板的宽度为螺旋直径的1/3-4/5。

为此，本发明提出了一种用于螺旋弹簧的刚度调节装置，所述螺旋弹簧(对应于上述的弹簧元件4)在第一方向(图中的上下方向)上压缩和伸长，所述刚度调节装置包括：支承座(对应于上述的固定端筒5，图4中仅仅示出为作为支撑部的立板的形式)，所述支承座至少具有在第二方向(对应于图1-3中的左右方向)上相对设置的两个支撑部，所述支撑部沿所述第一方向延伸，并且所述第二方向垂直于所述第一方向，所述螺旋弹簧4的一个端部(图中为下端)置于所述两个支撑部之间(参加图1-3)，其中每一个支撑部上设置有至少一个卡口(对应于上文中提及的卡孔7)，一个支撑部上的卡口与另一个支撑部上的对应的卡口在所述第二方向上相对布置；卡板6，卡板的一端支撑在一个支撑部上的卡口上，而卡板的另一端则支撑在另一个支撑部上对应的卡口上，且所述卡板适于穿过位于所述两个支撑部之间的螺旋弹簧。

可选的，所述两个支撑部中的每一个为立板，所述立板可为弧形立板。

可选的，所述支承座为圆筒状支承座。

有利的，参见图5，所述卡板6的一端设置有将卡板固定于支撑部上的锁紧装置；所述卡板的另一端设置有阻挡件62，所述阻挡件在第一方向上的尺寸大于对应卡口在第一方向上的高度。

可选的，所述锁紧装置包括：设置在卡板的一端上的螺杆61以及与该螺杆配合的螺母，所述螺母的外径大于对应卡口在第一方向上的高度。

所述锁紧装置可以采用其他形式，具体的，锁紧装置包括：从卡板的一端突出延伸的延伸部以及与该延伸件配合的锁紧件，所述锁紧件适于从平行于第二方向的位置旋转到平行于第一方向的位置，且所述锁紧件在第一方向上的长度大于对应卡口在第一方向上的高度，处于平行于第一方向的位置的锁紧件与对应的卡口形成十字形。

所述阻挡件62可作为将卡板从卡口中抽离的操作件。

在上述的刚度调节装置中，每一个支撑部上设置有在第一方向上间隔开的三个或更多卡口。

根据上述的具体示例，本发明也提出了一种调谐质量减振装置，包括：质量块(对应于上述的固定质量块1和可调质量块2、21)；刚度组件；阻尼组件(对应于上述的阻尼元件3)；以及连接部(对应于例如上述的连接部件一11、连接部件二12以及结构楼板15)，其中：所述刚度组件包括螺旋弹簧(对应于上述的弹簧元件4)，螺旋弹簧在竖向方向上连接在质量块与连接部之间；所述刚度组件还包括上述的刚度调节装置，所述支承座固定在所述连接部上，所述第一方向即所述竖向方向。

所述质量块可包括固定质量部(对应于固定质量块1)和可调质量部(对应于可调质量块2、21)，通过所述可调质量部调节质量块的质量。

可选的，所述刚度组件包括所述螺旋弹簧(对应于弹簧元件4)以及辅助弹簧(对应于弹簧元件41、42)；所述连接部包括第一连接板(对应于连接部件二12)和第二连接板(对应于连接部件一11)，所述支承座固定在所述第二连接板上，所述辅助弹簧布置在所述第一连接板与所述质量块之间。

为避免所述的可调式竖向调谐质量减振控制装置工作中质量块发生抖动及倾覆影响减振效果，优选的，在装置中增设导向组件，为减小甚至避免传统TMD中导向组件与质量块之间由于摩擦产生的噪声污染，本发明采用两种方案：

一种方案是采用导向侧板及定向轮装置，导向装置的导向侧板需保证平整要求，与定向轮组装完成后质量块应保证水平，通过上述两种方案，变滑动摩擦为滚动摩擦，实现导向作用的同时减小摩擦系数，有效降低了摩擦。如图1所示，所述导向组件可包括：两个导向侧板8，分别设置在质量块的两侧；多个导向轮9，分别连接在所述质量块的与导向侧板相对的一侧，所述导向轮9与对应的导向侧板8接合以在质量块沿第一方向移动时沿导向侧板滚动。

另一种是导向杆固定于连接部件并对称布置，导向杆通过质量块预留的导向孔贯穿质量块，导向杆与质量块预留的导向孔均预设隔离材料(如：液体润滑油、皂基及非皂基润滑脂、石墨、聚四氟乙烯等)，减小或避免导向杆与质量块的直接摩擦接触；如图2所示，所述导向组件可包括：两个导向杆81；所述质量块的沿第二方向的两端分别设置有沿第一方向的导向孔(图2中虚线所示)，所述导向杆穿过对应的导向孔。有利的，所述导向孔内设置有低摩擦系数的耐磨材料，诸如，石墨或聚四氟乙烯。有利的，所述导向孔内涂敷有液体润滑油或皂基及非皂基润滑脂。可选的，所述导向孔与所述导向杆之间设置有套筒18，所述套筒内设置滑槽，滑槽内设置滚珠19，利用滚珠的转动实现导向杆与导向孔之间的相对移动。

上述的调谐质量减振装置还可包括封装外箱，参见图6，封装外箱连接到所述连接部，并且与所述连接部一起构成容纳空间，所述质量块、刚度组件、阻尼组件容纳在所述容纳空间内，其中，所述封装外箱包括底壁和沿第一方向延伸且彼此相对的两个侧壁，所述两个侧壁中的每一个设置有机械压片17，机械压片的一端连接到对应的侧壁，机械压片的弹性另一端朝向底壁延伸且突出到容纳空间中，且机械压片的另一端适于基于所述质量块的挤压而朝向对应的侧壁缩回。可选的，所述机械压片的另一端与底壁之间沿第一方向的距离大于所述质量块沿第一方向的高度。

本发明提出一种用于竖向振动控制的可调式竖向调谐质量减振装置，可用于大跨结构、人行天桥、登机廊桥等相关建筑的减振控制。

综上，本发明提出了一种用于螺旋弹簧的刚度调节装置。

1、一种用于螺旋弹簧的刚度调节装置，所述螺旋弹簧在第一方向上压缩和伸长，所述刚度调节装置包括：

支承座，所述支承座至少具有在第二方向上相对设置的两个支撑部，所述支撑部沿所述第一方向延伸，并且所述第二方向垂直于所述第一方向，所述螺旋弹簧的一个端部置于所述两个支撑部之间，其中每一个支撑部上设置有至少一个卡口，一个支撑部上的卡口与另一个支撑部上的对应的卡口在所述第二方向上相对布置；

卡板，卡板的一端支撑在一个支撑部上的卡口上，而卡板的另一端则支撑在另一个支撑部上对应的卡口上，且所述卡板适于穿过位于所述两个支撑部之间的螺旋弹簧。

2、根据1所述的刚度调节装置，其中：所述两个支撑部中的每一个为立板。

3、根据2所述的刚度调节装置，其中：所述立板为弧形立板。

4、根据1所述的刚度调节装置，其中：所述支承座为圆筒状支承座。

5、根据1所述的刚度调节装置，其中：所述卡板的一端设置有将卡板固定于支撑部上的锁紧装置；所述卡板的另一端设置有阻挡件，所述阻挡件在第一方向上的尺寸大于对应卡口在第一方向上的高度。

6、根据5所述的刚度调节装置，其中：所述锁紧装置包括：设置在卡板的一端上的螺杆以及与该螺杆配合的螺母，所述螺母的外径大于对应卡口在第一方向上的高度。

7、根据6所述的刚度调节装置，其中：所述锁紧装置包括：从卡板的一端突出延伸的延伸部以及与该延伸件配合的锁紧件，所述锁紧件适于从平行于第二方向的位置旋转到平行于第一方向的位置，且所述锁紧件在第一方向上的长度大于对应卡口在第一方向上的高度，处于平行于第一方向的位置的锁紧件与对应的卡口形成十字形。

8、根据5所述的刚度调节装置，其中：所述阻挡件作为将卡板从卡口中抽离的操作件。

9、根据1所述的刚度调节装置，其中：卡板的宽度为螺旋弹簧的螺旋直径的1/3-4/5。

10、根据1-9中任一项所述的刚度调节装置，其中：每一个支撑部上设置有在第一方向上间隔开的三个或更多卡口。

本发明还提出一种调谐质量减振装置。

11、一种调谐质量减振装置，包括：

质量块；

刚度组件；

阻尼组件；以及

连接部，

其中：

所述刚度组件包括螺旋弹簧，螺旋弹簧在竖向方向上连接在质量块与连接部之间；

所述刚度组件还包括上述1-9中任一项所述的刚度调节装置，所述支承座固定在所述连接部上，所述第一方向即所述竖向方向。

12、根据11所述的调谐质量减振装置，其中：所述质量块包括固定质量部和可调质量部，通过所述可调质量部调节质量块的质量。

13、根据11所述的调谐质量减振装置，其中：所述刚度组件包括所述螺旋弹簧以及辅助弹簧；所述连接部包括第一连接板和第二连接板，所述支承座固定在所述第二连接板上，所述辅助弹簧布置在所述第一连接板与所述质量块之间。

14、根据11-13中任一项所述的调谐质量减振装置，还包括：导向组件，所述导向组件引导所述质量块沿所述第一方向的移动。

15、根据14所述的调节质量减振装置，其中：所述导向组件包括：两个导向侧板，分别设置在质量块的两侧；多个导向轮，分别连接在所述质量块的与导向侧板相对的一侧，所述导向轮与对应的导向侧板接合以在质量块沿第一方向移动时沿导向侧板滚动。

16、根据14所述的调节质量减振装置，其中：所述导向组件包括：两个导向杆；所述质量块的沿第二方向的两端分别设置有沿第一方向的导向孔，所述导向杆穿过对应的导向孔。

17、根据16所述的调节质量减振装置，其中：所述导向孔内设置有低摩擦系数的耐磨材料。

18、根据17所述的调节质量减振装置，其中：所述耐磨材料包括石墨或聚四氟乙烯。

19、根据16所述的调节质量减振装置，其中：所述导向孔内涂敷有液体润滑油或皂基及非皂基润滑脂。

20、根据16所述的调节质量减振装置，其中：所述导向孔与所述导向杆之间设置有套筒，所述套筒内设置滑槽，滑槽内设置滚珠，利用滚珠的转动实现导向杆与导向孔之间的相对移动。

21、根据11-13中任一项所述的调谐质量减振装置，还包括：封装外箱，连接到所述连接部，并且与所述连接部一起构成容纳空间，所述质量块、刚度组件、阻尼组件容纳在所述容纳空间内，其中，所述封装外箱包括底壁和沿第一方向延伸且彼此相对的两个侧壁，所述两个侧壁中的每一个设置有机械压片，机械压片的一端连接到对应的侧壁，机械压片的弹性另一端朝向底壁延伸且突出到容纳空间中，且机械压片的另一端适于基于所述质量块的挤压而朝向对应的侧壁缩回。

22、根据21所述的调谐质量减振装置，其中：所述机械压片的另一端与底壁之间沿第一方向的距离大于所述质量块沿第一方向的高度。

在详细说明本发明的较佳实施例之后，熟悉本领域的技术人员可清楚的了解，在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变。

Claims (10)

1.一种用于螺旋弹簧的刚度调节装置，所述螺旋弹簧在第一方向上压缩和伸长，所述刚度调节装置包括：

支承座，所述支承座至少具有在第二方向上相对设置的两个支撑部，所述支撑部沿所述第一方向延伸，并且所述第二方向垂直于所述第一方向，所述螺旋弹簧的一个端部置于所述两个支撑部之间，其中每一个支撑部上设置有至少一个卡口，一个支撑部上的卡口与另一个支撑部上的对应的卡口在所述第二方向上相对布置；

卡板，卡板的一端支撑在一个支撑部上的卡口上，而卡板的另一端则支撑在另一个支撑部上对应的卡口上，且所述卡板适于穿过位于所述两个支撑部之间的螺旋弹簧。

2.根据权利要求1所述的刚度调节装置，其中：

所述两个支撑部中的每一个为立板。

3.根据权利要求2所述的刚度调节装置，其中：

所述立板为弧形立板。

4.根据权利要求1所述的刚度调节装置，其中：

所述支承座为圆筒状支承座。

5.根据权利要求1所述的刚度调节装置，其中：

所述卡板的一端设置有将卡板固定于支撑部上的锁紧装置；

所述卡板的另一端设置有阻挡件，所述阻挡件在第一方向上的尺寸大于对应卡口在第一方向上的高度。

6.根据权利要求5所述的刚度调节装置，其中：

所述锁紧装置包括：

设置在卡板的一端上的螺杆以及与该螺杆配合的螺母，所述螺母的外径大于对应卡口在第一方向上的高度。

7.根据权利要求6所述的刚度调节装置，其中：

所述锁紧装置包括：

从卡板的一端突出延伸的延伸部以及与该延伸件配合的锁紧件，所述锁紧件适于从平行于第二方向的位置旋转到平行于第一方向的位置，且所述锁紧件在第一方向上的长度大于对应卡口在第一方向上的高度，处于平行于第一方向的位置的锁紧件与对应的卡口形成十字形。

8.根据权利要求5所述的刚度调节装置，其中：

所述阻挡件作为将卡板从卡口中抽离的操作件。

9.根据权利要求1所述的刚度调节装置，其中：

卡板的宽度为螺旋弹簧的螺旋直径的1/3-4/5。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的刚度调节装置，其中：

每一个支撑部上设置有在第一方向上间隔开的三个或更多卡口。