CN104847831A - 基于电动阻尼解耦的三向等刚度隔振器 - Google Patents

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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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    • F16F15/20—Suppression of vibrations of rotating systems by favourable grouping or relative arrangements of the moving members of the system or systems

Abstract

本发明公开了基于电动阻尼解耦的三向等刚度隔振器,主要涉及电子设备的三向隔振领域。它包括外壳、装设于外壳内部的电动悬浮块、装设于电动悬浮块上端的安装平台、装有滚珠的压电传感器、装有滚珠的电动伸缩杆；所述电动伸缩杆的长度随着内部电流的增减发生相应的伸长或缩短；由电流大小控制的所述电动悬浮块在三个方向的刚度完全相等。本发明提供一种结构合理、装配简单、基于电动阻尼解耦的三向等刚度隔振器。

Description

基于电动阻尼解耦的三向等刚度隔振器
技术领域
本发明主要涉及电子设备的三向隔振领域，特指一种基于电动阻尼解耦的三向等刚度隔振器。
背景技术
随着电子设备的广泛应用，对其隔振要求也越来越高，尤其是高端电子设备需要实现X、Y、Z三个方向的等刚度隔振。传统的电子设备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，这些隔振器都存在一个共同的缺陷：Z向刚度远远大于X向、Y向刚度。
现有技术中，专利文件公开了一种三向等刚度金属隔振器(专利号：201210449640.1)，实现了X、Y、Z向等刚度隔振。该技术虽然解决了传统隔振器中Z向刚度远远大于X向和Y向刚度的技术问题，但由于采用了六根设置于六个凸轴上的压缩螺旋弹簧，从而导致三个方向的刚度之间具有相互耦合作用，无法实现真正意义上的三向等刚度。因此，设计一种在三个方向刚度相等、且刚度解耦的隔振器具有重要的意义。
发明内容
本发明的发明目的：针对现有隔振器无法实现真正意义上的三向等刚度问题，本发明的目的是提供一种结构合理、装配简单、三个方向等刚度且刚度解耦的基于电动阻尼解耦的三向等刚度隔振器。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种基于电动阻尼解耦的三向等刚度隔振器，它包括外壳、装设于所述外壳内部的电动悬浮块、装设于所述电动悬浮块上端的安装平台、装有滚珠的压电传感器、装有滚珠的电动伸缩杆；所述外壳与所述电动悬浮块之间，在Z方向安装至少一组Z向压电传感器和至少两组Z向电动伸缩杆，在X方向安装至少两组X向压电传感器和至少四组X向电动伸缩杆，在Y方向安装至少两组Y向压电传感器和至少四组Y向电动伸缩杆。
本发明的电动悬浮块在三个方向位移时，装有滚珠的所述压电传感器和所述电动伸缩杆可以沿着外壳的内表面自由滚动，即X、Y、Z三个方向的刚度完全解耦；所述电动伸缩杆的长度随着内部电流的增减发生相应的伸长或缩短；由电流大小控制的所述电动悬浮块在三个方向的刚度完全相等。
本发明的有益效果：提出一种基于电动阻尼解耦的三向等刚度隔振器，此隔振器具有X、Y、Z三个方向的等刚度，且三个方向的刚度已经解耦，实现了真正意义上的三向等刚度隔振。因此，本发明提出的一种基于电动阻尼解耦的三向等刚度隔振器相比现有的隔振器具有更好的隔振性能，可以更好的保护高、精、尖端电子设备。
附图说明
图1是本发明的基于电动阻尼解耦的三向等刚度隔振器的结构原理示意图。
图2是本发明的电动悬浮块在X/Y平面内的刚度解耦示意图。
图3是本发明的三向等刚度隔振器在XZ平面内的等刚度原理示意图。
图4是本发明的三向等刚度隔振器在XY平面内的等刚度原理示意图。
图中，1—外壳；2—电动悬浮块；3—安装平台；4—滚珠；10—电子设备；41—Z向压电传感器；42—Z向电动伸缩杆；51—X向压电传感器；52—X向电动伸缩杆；61—Y向压电传感器；62—Y向电动伸缩杆。
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。
参见图1和图2所示，本发明的基于电动阻尼解耦的三向等刚度隔振器，包括外壳1、装设于所述外壳1内部的电动悬浮块2、装设于所述电动悬浮块2上端的安装平台3、装有滚珠4的压电传感器、装有滚珠4的电动伸缩杆。
所述外壳1与所述电动悬浮块2之间，在Z方向安装至少一组Z向压电传感器41和至少两组Z向电动伸缩杆42，在X方向安装至少两组X向压电传感器51和至少四组X向电动伸缩杆52，在Y方向安装至少两组Y向压电传感器61和至少四组Y向电动伸缩杆62。
参见图3和图4所示，电动悬浮块2在三个方向位移时，装有滚珠4的所述压电传感器和所述电动伸缩杆可以沿着外壳1的内表面自由滚动，即X、Y、Z三个方向的刚度完全解耦；所述电动伸缩杆的长度随着内部电流的增减发生相应的伸长或缩短；由电流大小控制的所述电动悬浮块2在三个方向的刚度完全相等。
装有电子设备10的安装屏3在X、Y、Z三个方向具有相等的刚度，且刚度完全解耦；假设X向电动伸缩杆52的组数为m，单根杆的电流为Ix；Y向电动伸缩杆62的组数为n，单根杆的电流为Iy；Z向电动伸缩杆42的组数为k，单根杆的电流为Iz；则实现三向等刚度控制时，满足关系式：m×Ix＝n×Iy＝k×Iz。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，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任何改进和润饰，都应该视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.基于电动阻尼解耦的三向等刚度隔振器,其特征在于：包括外壳(1)、装设于所述外壳(1)内部的电动悬浮块(2)、装设于所述电动悬浮块(2)上端的安装平台(3)、装有滚珠(4)的压电传感器、装有滚珠(4)的电动伸缩杆；所述外壳(1)与所述电动悬浮块(2)之间，在Z方向安装至少一组Z向压电传感器(41)和至少两组Z向电动伸缩杆(42)，在X方向安装至少两组X向压电传感器(51)和至少四组X向电动伸缩杆(52)，在Y方向安装至少两组Y向压电传感器(61)和至少四组Y向电动伸缩杆(62)；电动悬浮块(2)在三个方向位移时，装有滚珠(4)的所述压电传感器和所述电动伸缩杆可以沿着外壳(1)的内表面自由滚动，即X、Y、Z三个方向的刚度完全解耦；所述电动伸缩杆的长度随着内部电流的增减发生相应的伸长或缩短；由电流大小控制的所述电动悬浮块(2)在三个方向的刚度完全相等。
2.根据权利要求1所述的基于电动阻尼解耦的三向等刚度隔振器,，其特征在于：假设X向电动伸缩杆(52)的组数为m，单根杆的电流为Ix；Y向电动伸缩杆(62)的组数为n，单根杆的电流为Iy；Z向电动伸缩杆(42)的组数为k，单根杆的电流为Iz；则实现三向等刚度控制时，满足关系式：m×Ix＝n×Iy＝k×Iz。
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