CN104832586A - 基于电动阻尼三向解耦的自适应等刚度隔振器 - Google Patents

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班书昊
李晓艳
蒋学东
华同曙
何云松
徐然
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    • 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
    • F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32—Details
    • F16F9/53—Means for adjusting damping characteristics by varying fluid viscosity, e.g. electromagnetically
    • F16F9/532—Electrorheological [ER] fluid dampers

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Abstract

本发明公开了基于电动阻尼三向解耦的自适应等刚度隔振器,主要涉及高、精、尖端电子设备的三向隔振领域。本发明包括隔振外壳、三向移动块、隔振连杆、隔振平台、装设于隔振外壳与三向移动块之间的电动阻尼系统；三向移动块在X、Y、Z三个方向上各装设有两组、两组、一组电动阻尼系统，五组电动阻尼系统相互独立，即三向解耦。本发明提供了一种结构合理、采用电动阻尼实现刚度解耦、且三向刚度均可调节的、基于电动阻尼三向解耦的自适应等刚度隔振器。

Description

基于电动阻尼三向解耦的自适应等刚度隔振器
技术领域
本发明主要涉及高、精、尖端电子设备的三向隔振领域，特指一种基于电动阻尼三向解耦的自适应等刚度隔振器。
背景技术
高端、精密的电子设备通常对隔振设备的要求很高。传统技术中，电子设备采用的隔振器主要有钢丝绳隔振器、橡胶隔振器、金属弹簧隔振器等，它们都存在一些共同的特点：Z向刚度远大于X、Y向刚度；三个方向的刚度不能主动调节。现有技术中，文件(专利号：201210449640.1)公开了一种三向等刚度隔振器，通过采用压缩螺旋弹簧成功实现了三个方向的等刚度要求。尽管上述技术实现了三个方向的等刚度要求，但是，压缩螺旋弹簧的刚度不能自适应调节，三个方向刚度相互耦合。因此，设计一种三个隔振方向真正刚度相等、且刚度能够主动调节的自适应等刚度隔振器具有一定的实用价值。
发明内容
本发明的发明目的：针对现有技术存在的刚度耦合、刚度不能自适应调节等技术问题，本发明的目的是提供一种结构合理、采用电动阻尼实现刚度解耦、且三向刚度均可调节的、基于电动阻尼三向解耦的自适应等刚度隔振器。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种基于电动阻尼三向解耦的自适应等刚度隔振器，它包括隔振外壳、三向移动块、装设于所述三向移动块上部的隔振连杆、装设于所述隔振连杆上的隔振平台、装设于所述隔振外壳与所述三向移动块之间的电动阻尼系统；所述三向移动块在X、Y、Z三个方向上各装设有两组、两组、一组所述电动阻尼系统，五组所述的电动阻尼系统相互独立，即三向解耦。
本发明的三向移动块在X、Y、Z三个方向发生位移时，相应的所述电动阻尼系统可沿着隔振外壳的相应内表面自由滚动；所述电动阻尼系统包括：两端开口的电流变液缸体，分别装设于所述电流变液缸体上、下两端的上端盖、下端盖，装设于所述下端盖底部的滚轮，装设于所述电流变液缸体内部、可沿着其内部自由移动的节流活塞，穿过所述上端盖一端装设于所述节流活塞上、另一端装设于薄膜基体上的活塞杆，装设于所述薄膜基体上的压电薄膜；所述节流活塞将所述电流变液缸体分割成两个部分：电流变液A室和电流变液B室。
所述节流活塞上开设有多个节流孔，以便节流活塞运动时，电流变液可以在电流变液B室与电流变液A室之间相互流动；所述压电薄膜接收来自所述三向移动块上的压力，并转化为相应的电压，在所述上端盖与所述下端盖之间形成相应的电场；所述电流变液A室和电流变液B室内部装设有一定的电流变液，在电场作用下可以改变其黏度，从而改变X、Y、Z三个方向的刚度。
本发明的有益效果：本发明的基于电动阻尼三向解耦的自适应等刚度隔振器，采用电动阻尼实现三向刚度解耦和自适应调节功能，能够很好的满足高端电子设备的隔振要求。因此，本发明提出的基于电动阻尼三向解耦的自适应等刚度隔振器相比已有的隔振器，真正实现了三个方向等刚度的隔振要求、且三向刚度均可主动调节，能够更好的保护好电子设备。
附图说明
图1是本发明的基于电动阻尼三向解耦的自适应等刚度隔振器的结构原理主视图。
图2是本发明的基于电动阻尼三向解耦的自适应等刚度隔振器的结构原理俯视图。
图3是本发明的电动阻尼系统的结构原理示意图。
图中，1—隔振外壳；2—电动阻尼系统；3—三向移动块；41—隔振连杆；42—隔振平台；21—压电薄膜；22—薄膜基体；23—活塞杆；24—上端盖；25—电流变液缸体；26—下端盖；27—节流活塞；271—节流孔；28—滚轮；291—电流变液B室；292—电流变液A室。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
结合图1和图2，本发明的基于电动阻尼三向解耦的自适应等刚度隔振器，它包括隔振外壳1、三向移动块3、装设于所述三向移动块3上部的隔振连杆41、装设于所述隔振连杆41上的隔振平台42、装设于所述隔振外壳1与所述三向移动块3之间的电动阻尼系统2；所述三向移动块3在X、Y、Z三个方向上各装设有两组、两组、一组所述电动阻尼系统2，五组所述的电动阻尼系统2相互独立，即三向解耦；所述三向移动块3在X、Y、Z三个方向发生位移时，相应的所述电动阻尼系统2可沿着隔振外壳1的相应内表面自由滚动。
参见图3所示，所述电动阻尼系统2包括：两端开口的电流变液缸体25，分别装设于所述电流变液缸体25上、下两端的上端盖24、下端盖26，装设于所述下端盖26底部的滚轮28，装设于所述电流变液缸体25内部且可沿着其内部自由移动的节流活塞27，穿过所述上端盖24一端装设于所述节流活塞27上、另一端装设于薄膜基体22上的活塞杆23，装设于所述薄膜基体22上的压电薄膜21；所述节流活塞27将所述电流变液缸体分割成两个部分：电流变液A室292和电流变液B室291；所述节流活塞27上开设有多个节流孔271，以便节流活塞27运动时，电流变液可以在电流变液B室291与电流变液A室292之间相互流动。
结合图1和图3，所述压电薄膜21接收来自所述三向移动块3上的压力，并转化为相应的电压，在所述上端盖24与所述下端盖26之间形成相应的电场；所述电流变液A室292和电流变液B室291内部装设有一定的电流变液，在电场作用下可以改变其黏度，用于自发调节X、Y、Z方向的刚度。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下做出的若干改进和润饰，都应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.基于电动阻尼三向解耦的自适应等刚度隔振器，其特征在于：包括隔振外壳(1)、三向移动块(3)、装设于所述三向移动块(3)上部的隔振连杆(41)、装设于所述隔振连杆(41)上的隔振平台(42)、装设于所述隔振外壳(1)与所述三向移动块(3)之间的电动阻尼系统(2)；所述三向移动块(3)在X、Y、Z三个方向上各装设有两组、两组、一组所述电动阻尼系统(2)；五组所述的电动阻尼系统(2)相互独立，即三向解耦；所述三向移动块(3)在X、Y、Z三个方向发生位移时，相应的所述电动阻尼系统(2)可沿着隔振外壳(1)的相应内表面自由滚动；所述电动阻尼系统(2)包括：两端开口的电流变液缸体(25)，分别装设于所述电流变液缸体(25)上、下两端的上端盖(24)、下端盖(26)，装设于所述下端盖(26)底部的滚轮(28)，装设于所述电流变液缸体(25)内部且可沿着其内部自由移动的节流活塞(27)，穿过所述上端盖(24)一端装设于所述节流活塞(27)上、另一端装设于薄膜基体(22)上的活塞杆(23)，装设于所述薄膜基体(22)上的压电薄膜(21)；所述节流活塞(27)将所述电流变液缸体分割成两个部分：电流变液A室(292)和电流变液B室(291)；所述节流活塞(27)上开设有多个节流孔(271)，以便节流活塞(27)运动时，电流变液可以在电流变液B室(291)与电流变液A室(292)之间相互流动；所述压电薄膜(21)接收来自所述三向移动块(3)上的压力，并转化为相应的电压，在所述上端盖(24)与所述下端盖(26)之间形成相应的电场；所述电流变液A室(292)和电流变液B室(291)内部装设有一定的电流变液，在电场作用下可以改变其黏度。
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