CN104632989A - 一种高性能流体阻尼隔振器及并联隔振平台 - Google Patents
一种高性能流体阻尼隔振器及并联隔振平台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104632989A CN104632989A CN201410856736.9A CN201410856736A CN104632989A CN 104632989 A CN104632989 A CN 104632989A CN 201410856736 A CN201410856736 A CN 201410856736A CN 104632989 A CN104632989 A CN 104632989A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flange
- bellows
- vibration
- damping
- breach
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title description 19
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 claims abstract description 49
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 103
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 15
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 6
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
本发明提供了一种高性能流体阻尼隔振器,包括上连接件、下连接件、刚性杆、上主波纹管、下主波纹管、上缓冲波纹管和下缓冲波纹管,刚性杆的轴线上设置有阻尼孔,第一法兰设置在刚性杆的外侧,第二法兰和第三法兰的内圈与刚性杆的两端之间通过膜片弹簧连接,第二法兰和第三法兰的外圈与上连接件固定连接;上主波纹管位于所述第一法兰和第二法兰之间,下波纹管位于第一法兰和第三法兰之间;上缓冲波纹管设置在第二法兰的上侧,下缓冲波纹管设置在第二法兰的下侧;上主波纹管、下主波纹管、上缓冲波纹管、下缓冲波纹管与阻尼孔相通,且充满流体介质。本发明具有无摩擦、流体阻尼、弯曲刚度高等优点,提高了隔振器的性能和应用范围。
Description
技术领域
本发明涉及蓄热式燃烧设计技术领域,尤其涉及一种高性能流体阻尼隔振器及并联隔振平台。
背景技术
微振动是影响遥感卫星指向精度和成像质量等性能的主要因素,它的主要特点是幅值小、频带宽、控制难。微振动位移一般在微米量级,甚至更小,但是其危害却十分显著;微振动的频率范围从极低到数千赫兹,其中几赫兹到几百赫兹范围振动能量较大,不易衰减;微振动由于振幅小,在机械结构中的传播机理复杂,使的传统减振方法性能下降。
传统隔振器装置中常包含有摩擦力,摩擦力所产生的阻尼属于非线性阻尼,这种阻尼的隔振性能随着激励幅值的改变而改变。当激励幅值非常小时,隔振装置中需要消除摩擦力,否则很小的摩擦力也可能产生“过大”的阻尼效果,甚至导致隔振器中相对运动副的“锁死”,这种现象对微振动的控制极为不利。因此,对于在轨卫星的微振动控制,需要采用不含有摩擦力的隔振元件。
隔振元件除了刚度元件外,还需要有一定的阻尼效果。普通的采用高分子材料制作的隔振器,可以通过改变几何尺寸获得一定的刚度特性,但是阻尼特性大小的调节,需要对高分子材料进行调配,设计非常困难。除此以外,阻尼的大小受限,只能在很窄的范围内进行调制。流体阻尼则不存在这个问题,在设计时通过改变阻尼孔的直径、长度、流体的粘度等,可以非常方便的改变隔振器的阻尼特性。
从已有的研究成果来看,无摩擦流体阻尼隔振器在国外的卫星微振动控制中已经得到一定的实际应用。高性能的三参数流体阻尼隔振器有相关的专利,该专利产品也得到了一定的应用,但是这中产品存在一定的不足。主要体现在以下几个方面:一,隔振的弯曲刚度过低,降低了隔振器的性能和应用范围;二,隔振器的结构不合理,导致性能降低,还有进一步提高的空间。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种高性能流体阻尼隔振器,包括上连接件、下连接件、刚性杆、上主波纹管和下主波纹管,所述刚性杆的轴线上设置有阻尼孔,所述刚性杆的外侧固定套设有一第一法兰;所述刚性杆的两端分别通过第二法兰和第三法兰与所述上连接件连接,所述第二法兰和第三法兰的内圈与所述刚性杆之间通过所述膜片弹簧连接,所述第二法兰和第三法兰的外圈与所述上连接件固定连接;
所述上主波纹管和下主波纹管均套设置所述刚性管上,且所述上主波纹管位于所述第一法兰和第二法兰之间,所述上主波纹管的两端分别与所述第一法兰和第二法兰连接;所述下波纹管位于所述第一法兰和第三法兰之间,且所述下波纹管的两端分别与所述第一法兰和第三法兰连接;所述上主波纹管和下主波纹管内充满流体介质,且所述上主波纹管和下主波纹管均与所述阻尼空相连通。
较佳地,该隔振器还包括上缓冲波纹管和下缓冲波纹管,其内充满流体介质;所述上缓冲波纹管设置在所述第二法兰的上方并与之连接,所述上缓冲波纹管与所述上主波纹管相通;所述下缓冲波纹管设置在所述第三法兰的下方并与之连接,所述下缓冲波纹管与所述下主波纹管相通。
较佳地,所述阻尼孔贯穿整个刚性杆的轴线,且与所述上缓冲波纹管和所述下缓冲波纹管相连通。
较佳地,所述膜片弹簧上至少设置有一流通孔,所述上缓冲波纹管与所述上主波纹管之间、所述所述下缓冲波纹管与所述下主波纹管之间通过所述通孔相连通。
较佳地,所述上缓冲波纹管和所述下缓冲波纹管上设置有流体介质注入孔。
较佳地,所述上连接件和所述下连接件均为一端开口的套筒结构,所述上连接件、下连接件与所述刚性杆同轴设置,形成一容置刚性杆和上主波纹管、下主波纹管的空间;
较佳地,所述上连接件和所述下连接件的开口端侧壁均至少设置有一缺口,所述上连接件的出去口部分伸进所述下连接件的缺口内,所述下连接件的除去缺口部分伸进所述上连接件的缺口内。
较佳地,所述上连接件上和所述下连接件上均设置有两个对称设置的缺口。
较佳地,所述第一法兰和所述第三法兰均为缺口法兰,且所述第一法兰上的缺口与所述下连接件上缺口的位置相对应,所述第一法兰的外圈与所述下连接件上除去缺口部分相连接;所述第二法兰上的缺口与所述上连接件上缺口的位置相对应,所述第三法兰与所述上连接上出去缺口的部分相连接。
本发明还提供了一种并联隔振平台,包括上安装面板、下安装面板以及若干如上所述的隔振器,所述若干隔振器的上连接件均通过柔性铰连接到所述上安装板上,所述若干隔振器的下连接件均通过柔性铰安装到下安装板上,且所述上安装板和所述下安装板上下平行设置。
本发明由于采用以上技术方案,使之与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:
1)本发明提供的高性能流体阻尼隔振器,加入刚性杆的使用,提高了隔振的弯曲刚度,提高了隔振器的性能和应用范围;
2)本发明提供的高性能流体阻尼隔振器,采用波纹管和膜片弹簧作为隔振器的刚度元件,消除隔振器中相对运动部件之间的接触摩擦力,避免了摩擦力对微振动带来的不利影响;
3)本发明提供的高性能流体阻尼隔振器,采用波纹管的体积变形来驱动流体产生阻尼力,使得隔振器的阻尼能力强,且阻尼大小可以根据需求来设计,适用范围广;
4)本发明提供的高性能流体阻尼隔振器,采用膜片弹簧作为刚性杆的保持支架,使得隔振器具有了柔性铰的功能,从而提高了隔振器的抗弯曲能力,避免了隔振器弯曲模态频率过低对隔振系统性能的影响。
附图说明
结合附图,通过下文的述详细说明,可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点,其中:
图1为本发明提供的高性能流体阻尼隔振器的结构示意图;
图2为本发明提供的高性能流体阻尼隔振器的俯视图;
图3为本发明高性能流体阻尼隔振器A-A的旋转剖视图;
图4为本发明高性能流体阻尼隔振器的四分之三三维结构示意图;
图5为上连接件拆分示意图;
图6为下连接件的示意图;
图7为第一法兰和第三法兰的示意图;
图8为膜片弹簧的示意图;
图9为三参数隔振器的等效模型;
图10为本发明提供的并联隔振平台的结构示意图;
图11为不同隔振质量下隔振平台传递率测试结果图。
符号说明:
1-上连接件 2-下连接件 3-第一法兰 4-第二法兰
5-第三法兰 6-刚性杆 7-上主波纹管 8-下主波纹管
9-上缓冲波纹管 10-下缓冲波纹管 11-膜片弹簧 12-盖板
13上安装面板 14-下安装面板 101-保护罩 102-主体部分
601-阻尼孔 602-通孔 901-流体介质注入孔
1011、1022-环状悬臂 202-悬臂 1021、201-缺口
1101-圆孔 1102-流通孔
具体实施方式
参见示出本发明实施例的附图,下文将更详细地描述本发明。然而,本发明可以以许多不同形式实现,并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反,提出这些实施例是为了达成充分及完整公开,并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中,为清楚起见,可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。
本发明提供了一种高性能流体阻尼隔振器,适用于卫星在轨微振动控制,该隔振器主要由上下连接件、多个法兰、多个波纹管、刚性杆以及膜片弹簧保持支架等零件组成,具有无摩擦、流体阻尼、弯曲刚度高等优点,且本发明提供的隔振器可以根据需求设计为两参数/三参数流体阻尼隔振器,应用于在轨卫星微振动控制相关的隔振平台的组建,以下以三参数流体阻尼隔振器为例进行详细说明。
参照图1-4,本发明提供的高性能流体阻尼隔振器包括上连接件1、下连接件2和刚性杆6。具体的,刚性杆6中间位置上套设有第一法兰3,第一法兰3的内圈与刚性杆6的外侧壁固定连接,第一法兰3的外圈与下连接件2固定连接;其中,第一法兰3的设置位置也可沿刚性杆6的轴向适当调整,此处不作限制。刚性杆6的两端还分别通过第二法兰4和第三法兰5与上连接件1固定连接,第二法兰4和第三法兰5的外圈均与上连接件1固定连接;第二法兰4和第三法兰5的内圈通过保持架与刚性杆6两端固定设置;在本实施例中,保持架采用膜片弹簧11,膜片弹簧11整体呈一片状,具有弹性,本发明通过膜片弹簧连接刚性杆6和上连接件1、下连接件2,使得该隔振器同时具有了柔性铰的功能,从而提高了整个隔振器的抗弯曲能力,避免了隔振器弯曲模态频率过低对隔振系统性能的影响。其中,第二法兰4和第三法兰5的内圈与刚性杆6的外侧壁间隔一定距离。
在本实施例中,上连接件1和下连接件2均为一端开口的套筒结构,上连接件1和下连接件2的开口端相对,且与刚性杆6同轴设置,刚性杆6位于上连接件1与下连接件2组成的一容置空间内。上连接件1由保护罩101和主体部分102,保护罩101下端开口,主体部分102上、下端均开口,保护罩101的下端开口、主体部分102的上端开口的外侧一圈上分别设置有外伸环状悬臂1011、1022,第二法兰5的外圈位于保护罩101下端的外伸环状悬臂1011和主体部分102上端的外伸环状悬臂1022之间,并通过螺钉等方式实现三者的固定连接,从而实现刚性杆6的上端与上连接件1之间的固定连接。本实施例中的上连接件1由两部分组成是为了便于第二法兰5与上连接件1实现连接,当然上连接件1也可为一整体结构,此处不作限制。
主体部分102的下端开口的侧壁上至少设置有一个矩形缺口1021,优选的主体部分102下端开口侧壁上设置有两个对称设置的缺口1021。
下连接件2的上端开口的侧壁至少设置有一个矩形缺口201,优选的设置有两个对称设置的缺口201;上连接件1的缺口1021与下连接件2的除去缺口的部分相匹配,上连接件1的除去缺口的部分与下连接件2的缺口201相匹配,以保证上连接件1的除去缺口的部分伸进下连接件2的缺口201内,下连接件2的除去缺口的部分伸进上连接件1的缺口1021内,从而使得上连接件1与下连接件2之间呈十字交叉设置;其中,上连接件1的除去缺口的部分与下连接件2缺口201的底部之间留有一定距离,下连接件2的除去缺口的部分与上连接件1缺口1021的底部之间也留有一定距离,为上连接件1与下连接件2之间的移动留下空间。本发明上连接件1和下连接件2上均设置有两个缺口是为了保证隔振器的整体刚度,当然缺口的设置形状以及数目均可根据具体情况进行调整,此处不作限制。
在本实施例中,上连接件1除去缺口其余侧壁的底部外侧设置有外伸的悬臂;如图7中所示,第三法兰5为一缺口法兰,且第三法兰5上的缺口位置与上连接件1上的缺口相对应;第三法兰5除去缺口的外圈与上连接件1的悬臂之间通过螺钉等方式连接,从而实现刚性杆6下端与上连接件1之间的固定连接。下连接件2除去缺口其余侧壁的底部外侧设置有外伸的悬臂202,第一法兰3为一缺口法兰(如图7中所示),且第一法兰3上的缺口位置与下连接件2上的缺口201相对应;第一法兰3除去缺口的外圈与下连接件2的悬臂202之间通过螺钉等方式连接,从而实现刚性杆6中间部分与下连接件2之间的固定连接。本发明通过上述方式将上连接件1和下连接件2组成隔振器的外壳,且通过加入刚性杆6,使得本发明具有较高的刚度,且消除了隔振器中相对运动部件之间的接触摩擦力,避免了摩擦力对微振动带来的不利影响。
在本实施例中,该隔振器还包括有上主波纹管7和、下主波纹管8、上缓冲波纹管9和下缓冲波纹管10。上主波纹管7和下主波纹管8均套设在刚性杆6上,即刚性杆6穿过上主波纹管7和下主波纹管8;上主波纹管7设置在第一法兰3和第二法兰4之间,且上主波纹管7的两端分别与第一法兰3和第二法兰4固定连接;下主波纹管8设置在第一法兰3与第三法兰4之间,且下主波纹管8的两端分别与第一法兰3和第三法兰5固定连接。
上缓冲波纹管9设置第二法兰4的上方,上缓冲波纹管的上端通过一盖板12密封,且盖板12上设置有流体介质注入孔901,上缓冲波纹管9下端与第二法兰4的上端固定连接;在本实施例中刚性杆6的顶端固定在膜片弹簧11的一侧面的中心位置上,弹簧膜片11的另一侧面与上缓冲波纹管相通;阻尼孔601贯穿刚性杆6的中轴线且两端开口,弹簧膜片11上与阻尼孔601的开口对应的位置处设置有圆孔1101,圆孔1101贯穿弹簧膜片11使得阻尼孔601与上缓冲波纹管9相连通;如图8中所示,弹簧膜片11上还设置若干流通孔1102,用于使得上主波纹管7与上缓冲波纹管9相连通。下缓冲波纹管10设置在第三法兰5的下方,且其上端与第三法兰5固定连接,下缓冲波纹管10与阻尼孔601、下主波纹管8均相通,其基体设置方式可参照上缓冲波纹管9的设置方式,此处不再赘述。上主波纹管7和、下主波纹管8、上缓冲波纹管9和下缓冲波纹管10内均充满具有一定粘度的流体介质,在工作过程中通过各波纹管的变形,各波纹管内的流体介质运动,产生阻尼力,使得隔振器具有较强的阻尼能力,且流体阻尼的大小可以通过改变阻尼孔的长度、直径、立体粘度等参数实现,使得本发明的适用范围较广。同时为了降低刚性杆的端部对流体阻尼计算产生不利的影响,刚性杆6的两端侧壁上还均设置有通孔602,使得阻尼孔601直接与上主波纹管7和下主波纹管8内的流体相通。具体的,由于阻尼孔的两端孔径较小,不利于流体的流通,所以在刚性杆两端侧壁上各自打了通孔602,这样流体不仅可以通过阻尼孔两端的开口,而且可以通过通孔602流入阻尼孔,增加阻尼的流通性能。
本发明采用以上技术特征,形成三参数立体阻尼隔振器,其工作原理具体如下:
上连接件1和下连接件2安装被隔振物和基础上,上连接件1可与基础连接也可与被隔振物连接,此处不做先限制,以下以上连接件1的上端连接被隔振物、下连接件2的下端连接基础为例来说明。当下连接件2固定不动的时候,向上拉动上连接件1;由于刚性杆6的中间部分与下连接杆2固定连接,刚性杆6的上、下两端又通过膜片弹簧11与上连接件1连接,因此上连接件1向上运动的时候,带动第二法兰4和第三法兰5相对于刚性杆6轴向向上运动,从而使得下主波纹管8被挤压,上主波纹管7被拉伸;下主波纹管8的流体介质一部分通过膜片弹簧11上的流通孔1102流入到下缓冲波纹管10内,一部分通过通孔602、阻尼孔601流入到上方的上主波纹管内7和上缓冲波纹管9内,由于流体自身的粘性,流体在经过阻尼孔时流速增大,流体耗能增大,从而达到阻尼耗能的效果。
本发明提供的隔振器还可根据需求设计为两参数流体阻尼隔振器,具体的去掉上述三参数流体阻尼隔振器中上缓冲波纹管9和下缓冲波纹管10,这种实施方式下,阻尼孔不贯穿整个刚性杆6的中心轴线,可直接通过在刚性杆6两端的侧壁上开设通孔602,来实现阻尼孔601与上主波纹管7和下主波纹管8之间的连通,且弹簧膜片11为一完整的膜片,其上不设置圆孔1101和流通孔1102。该两参数流体阻尼隔振器的其他结构部分均可参照三参数流体阻尼隔振器的结构,此处不作限制。两参数流体阻尼隔振器在工作过程中,上连接件1与下连接件2之间相互运动,使得上主波纹管7和下主波纹管8与通过阻尼孔601实现流体交换,达到阻尼耗能效果。
三参数流体阻尼隔振器与两参数流体阻尼隔振器的不同之处在于,两参数流体阻尼隔振器输出阻尼的能力随着频率的增大而增大,而三参数流体阻尼隔振器特点在于在一定的范内隔振器具有较强的阻尼输出能力,而在其他的范围内隔振器基本不输出阻尼。利用三参数流体阻尼隔振器的这种特性,可以有效的缓解两参数流体阻尼隔振器通过增大阻尼抑制共振峰的同时导致隔振效果变差的不利影响。通过合理的设计使得三参数输出阻尼最大的频率与隔振系统的共振频率相匹配,一方面可以抑制系统的共振峰,于此同时不会对高频的隔振效果产生过多的不利影响。
该种三参数隔振器的等效模型如图9所示,其设计方法如下:
1)主刚度Ka的设计。隔振器的主刚度等于两个主波纹管的刚度以及膜片弹簧轴向刚度之和。可以采用有限元方法、实验的方法、解析方法等多种手段设计主波纹管,使其满足使用需求。
2)辅助刚度Kb的设计。隔振器的辅助刚度近似等于两个缓冲波纹管的刚度之和。其设计方法与主波纹管的设计方法相同。
3)阻尼系数Ca的设计。当阻尼孔中的雷诺数较小时,阻尼孔较长时可以采用利用阻尼长孔相关理论进行计算。阻尼孔两端的压差为,
其中v为阻尼孔中的流体速度,μ为流体粘度,L为阻尼孔长度,r为阻尼孔半径,隔振器输出的阻尼力为,
其中Abellow为波纹管的有效工作面积,以U型波纹管为例其近似计算为计算式中R′为波纹管的波峰到波纹管轴线距离,r′为波纹管波谷到波纹管轴心线的距离。Aorifice为阻尼孔的面积。u为隔振器两端的相对运动速度。可以知道隔振器是阻尼系数为
综上,本发明提供的高性能流体阻尼隔振器,具有无摩擦、流体阻尼、弯曲刚度高等优点。具体的,加入刚性杆的使用,提高了隔振的弯曲刚度,提高了隔振器的性能和应用范围;采用波纹管和膜片弹簧作为隔振器的刚度元件,消除隔振器中相对运动部件之间的接触摩擦力,避免了摩擦力对微振动带来的不利影响;采用波纹管的体积变形来驱动流体产生阻尼力,使得隔振器的阻尼能力强,且阻尼大小可以根据需求来设计,适用范围广;采用膜片弹簧作为刚性杆的保持支架,使得隔振器具有了柔性铰的功能,从而提高了隔振器的抗弯曲能力,避免了隔振器弯曲模态频率过低对隔振系统性能的影响。对该隔振器(三参数隔振器)的实验结果表明该隔振器的振动传递率曲线在隔振区间内具有-40dB的下降速率,内共振频率起始频率从300Hz开始,隔振起始频率为20Hz时,可以对高频振动实现约60dB的衰减。本发明提供的隔振器可以根据需求设计为两参数/三参数流体阻尼隔振器,应用于在轨卫星微振动控制相关的隔振平台的组建。
参照图10-11,本发明还提供个了一种采用上述高性能流体阻尼隔振器的并联隔振平台,其包括有若干上述隔振器以及上安装板、下安装板;隔振器的两上连接件和下连接件通过柔性铰分别连接到上安装面板和下安装面板上,且上安装面板和下安装面板上下平行设置;其中,各隔振器可按一定空间角度倾斜布置,如图10中所示,从而使得该并联隔振平台可以实现多自由度隔振。
由于隔振器和隔振平台中均采用无摩擦设计,使得该类型隔振平台特别适用于微振动的控制。同时由于隔振器具有较高抗弯曲能力,可以使得隔振器的第一阶弯曲模态频率较高,有效的减少隔振器横向振动模态对隔振平台隔振性能的影响,提高隔振平台的隔振效果。参照图11,为隔振平台垂向振动传递率测试结果,可以看出隔振平台具有优良的隔振能力。
本技术领域的技术人员应理解,本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离本发明的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施例,应理解本发明不应限制为这些实施例,本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明精神和范围之内作出变化和修改。
Claims (10)
1. 一种高性能流体阻尼隔振器,其特征在于,包括上连接件、下连接件、刚性杆、上主波纹管和下主波纹管,所述刚性杆的轴线上设置有阻尼孔,所述刚性杆的外侧固定套设有一第一法兰;所述刚性杆的两端分别通过第二法兰和第三法兰与所述上连接件连接,所述第二法兰和第三法兰的内圈与所述刚性杆之间通过所述膜片弹簧连接,所述第二法兰和第三法兰的外圈与所述上连接件固定连接;
所述上主波纹管和下主波纹管均套设置所述刚性管上,且所述上主波纹管位于所述第一法兰和第二法兰之间,所述上主波纹管的两端分别与所述第一法兰和第二法兰连接;所述下波纹管位于所述第一法兰和第三法兰之间,且所述下波纹管的两端分别与所述第一法兰和第三法兰连接;所述上主波纹管和下主波纹管内充满流体介质,且所述上主波纹管和下主波纹管均与所述阻尼空相连通。
2.据权利要求1所述的高性能流体阻尼隔振器,其特征在于,该隔振器还包括上缓冲波纹管和下缓冲波纹管,其内充满流体介质;所述上缓冲波纹管设置在所述第二法兰的上方并与之连接,所述上缓冲波纹管与所述上主波纹管相通;所述下缓冲波纹管设置在所述第三法兰的下方并与之连接,所述下缓冲波纹管与所述下主波纹管相通。
3.据权利要求2所述的高性能流体阻尼隔振器,其特征在于,所述阻尼孔贯穿整个刚性杆的轴线,且与所述上缓冲波纹管和所述下缓冲波纹管相连通。
4.据权利要求2所述的高性能流体阻尼隔振器,其特征在于,所述膜片弹簧上至少设置有一流通孔,所述上缓冲波纹管与所述上主波纹管之间、所述所述下缓冲波纹管与所述下主波纹管之间通过所述通孔相连通。
5.据权利要求2所述的高性能流体阻尼隔振器,其特征在于,所述上缓冲波纹管和所述下缓冲波纹管上设置有流体介质注入孔。
6.据权利要求1所述的高性能流体阻尼隔振器,其特征在于,所述上连接件和所述下连接件均为一端开口的套筒结构,所述上连接件、下连接件与所述刚性杆同轴设置,形成一容置刚性杆和上主波纹管、下主波纹管的空间。
7.据权利要求6所述的高性能流体阻尼隔振器,其特征在于,所述上连接件和所述下连接件的开口端侧壁均至少设置有一缺口,所述上连接件的出去口部分伸进所述下连接件的缺口内,所述下连接件的除去缺口部分伸进所述上连接件的缺口内。
8.据权利要求7所述的高性能流体阻尼隔振器,其特征在于,所述上连接件上和所述下连接件上均设置有两个对称设置的缺口。
9.据权利要求7所述的高性能流体阻尼隔振器,其特征在于,所述第一法兰和所述第三法兰均为缺口法兰,且所述第一法兰上的缺口与所述下连接件上缺口的位置相对应,所述第一法兰的外圈与所述下连接件上除去缺口部分相连接;所述第二法兰上的缺口与所述上连接件上缺口的位置相对应,所述第三法兰与所述上连接上出去缺口的部分相连接。
10.一种并联隔振平台,其特征在于,包括上安装面板、下安装面板以及若干如权利要求1-9中任意一项所述的隔振器,所述若干隔振器的上连接件均通过柔性铰连接到所述上安装板上,所述若干隔振器的下连接件均通过柔性铰安装到下安装板上,且所述上安装板和所述下安装板上下平行设置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410856736.9A CN104632989B (zh) | 2014-12-29 | 2014-12-29 | 一种高性能流体阻尼隔振器及并联隔振平台 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410856736.9A CN104632989B (zh) | 2014-12-29 | 2014-12-29 | 一种高性能流体阻尼隔振器及并联隔振平台 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104632989A true CN104632989A (zh) | 2015-05-20 |
CN104632989B CN104632989B (zh) | 2017-03-15 |
Family
ID=53212078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410856736.9A Expired - Fee Related CN104632989B (zh) | 2014-12-29 | 2014-12-29 | 一种高性能流体阻尼隔振器及并联隔振平台 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104632989B (zh) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105041942A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-11-11 | 上海交通大学 | 一种无摩擦流体阻尼隔振器 |
CN105840724A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-08-10 | 上海交通大学 | 一种含有流体阻尼的双层网结构减振器 |
CN106704474A (zh) * | 2017-01-10 | 2017-05-24 | 哈尔滨工业大学 | 高度集成化的自感式六轴锥形隔振器 |
CN107143601A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-09-08 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种液体阻尼器 |
CN107939898A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-20 | 南京航空航天大学 | 一种波纹管式缓冲器 |
CN108939635A (zh) * | 2017-05-18 | 2018-12-07 | 曼·胡默尔有限公司 | 具有过滤器元件的过滤器系统 |
CN110360065A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-22 | 大连理工大学 | 一种用于大型海上风力发电机塔筒上部的减振装置 |
CN113915281A (zh) * | 2021-09-02 | 2022-01-11 | 季华实验室 | 隔振装置及隔振系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5332070A (en) * | 1993-04-21 | 1994-07-26 | Honeywell Inc. | Three parameter viscous damper and isolator |
US20120267506A1 (en) * | 2011-04-25 | 2012-10-25 | Honeywell International Inc. | Three parameter, multi-axis isolators, isolation systems employing the same, and methods for producing the same |
US20140291452A1 (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | Honeywell International Inc. | Isolators having damper-external thermal compensators and spacecraft isolation systems employing the same |
-
2014
- 2014-12-29 CN CN201410856736.9A patent/CN104632989B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5332070A (en) * | 1993-04-21 | 1994-07-26 | Honeywell Inc. | Three parameter viscous damper and isolator |
US20120267506A1 (en) * | 2011-04-25 | 2012-10-25 | Honeywell International Inc. | Three parameter, multi-axis isolators, isolation systems employing the same, and methods for producing the same |
US20140291452A1 (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-02 | Honeywell International Inc. | Isolators having damper-external thermal compensators and spacecraft isolation systems employing the same |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
王杰: "微振动隔振器动态阻尼系数的测试方法", 《航空学报》 * |
邓钢铁: "空间飞行器隔振与振动抑制研究进展", 《第九届全国振动理论及应学术会议论文集》 * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105041942A (zh) * | 2015-06-29 | 2015-11-11 | 上海交通大学 | 一种无摩擦流体阻尼隔振器 |
CN105041942B (zh) * | 2015-06-29 | 2018-01-19 | 上海交通大学 | 一种无摩擦流体阻尼隔振器 |
CN105840724A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-08-10 | 上海交通大学 | 一种含有流体阻尼的双层网结构减振器 |
CN106704474A (zh) * | 2017-01-10 | 2017-05-24 | 哈尔滨工业大学 | 高度集成化的自感式六轴锥形隔振器 |
CN106704474B (zh) * | 2017-01-10 | 2019-01-15 | 哈尔滨工业大学 | 高度集成化的自感式六轴锥形隔振器 |
CN108939635A (zh) * | 2017-05-18 | 2018-12-07 | 曼·胡默尔有限公司 | 具有过滤器元件的过滤器系统 |
CN107143601A (zh) * | 2017-06-01 | 2017-09-08 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种液体阻尼器 |
CN107143601B (zh) * | 2017-06-01 | 2019-03-05 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 一种液体阻尼器 |
CN107939898A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-04-20 | 南京航空航天大学 | 一种波纹管式缓冲器 |
CN107939898B (zh) * | 2017-11-30 | 2023-09-29 | 南京航空航天大学 | 一种波纹管式缓冲器 |
CN110360065A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-22 | 大连理工大学 | 一种用于大型海上风力发电机塔筒上部的减振装置 |
CN113915281A (zh) * | 2021-09-02 | 2022-01-11 | 季华实验室 | 隔振装置及隔振系统 |
CN113915281B (zh) * | 2021-09-02 | 2023-02-28 | 季华实验室 | 隔振装置及隔振系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104632989B (zh) | 2017-03-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104632989A (zh) | 一种高性能流体阻尼隔振器及并联隔振平台 | |
CN105041942B (zh) | 一种无摩擦流体阻尼隔振器 | |
CN100507305C (zh) | 磁流变弹性体移频式吸振器及控制方法 | |
CN102483117B (zh) | 力控制液压设备 | |
US9033319B2 (en) | Electronic active mount capable of bidirectional control | |
US8998185B2 (en) | Vibration damping device for vertically cantilevered pump assemblies | |
CN106870615B (zh) | 一种基于正负刚度并联原理的盘形非线性低频隔振器 | |
RU2412511C1 (ru) | Гаситель колебаний | |
CN102518741B (zh) | 一种无源低频隔振器 | |
CN101725660A (zh) | 高频解耦型活塞式磁流变阻尼器 | |
CN100455843C (zh) | 磁流变式调谐液柱阻尼器 | |
CN102338187B (zh) | 星载变阻尼减振装置 | |
KR101424700B1 (ko) | 부강성 시스템을 이용한 마운트 | |
KR20090129170A (ko) | 에어 댐핑 엔진 마운트 | |
CN202338591U (zh) | 星载变阻尼减振装置 | |
CN102338188B (zh) | 基于活塞式液体粘滞阻尼作用的空气弹簧隔振器 | |
US20190003099A1 (en) | Washing machine | |
JP2665312B2 (ja) | 板スプリング又は重板スプリングを利用した軸方向振動絶縁装置 | |
CN103758912A (zh) | 一种电流变液扭振减振器 | |
CN215171781U (zh) | 一种内置式阻尼减振装置 | |
CN212429601U (zh) | 一种磁流变减震器 | |
CN210837407U (zh) | 一种具有减震效果的变压器油箱 | |
CN113357302A (zh) | 一种内置式阻尼减振装置 | |
JP5606892B2 (ja) | 防振装置 | |
KR20070034286A (ko) | 자동차 배기계의 행거 구조 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170315 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |