CN104879434A - 基于气浮和电动组合三向解耦等刚度隔振器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于气浮和电动组合三向解耦等刚度隔振器,主要涉及高端电子设备的三向隔振领域。本发明包括外壳、悬浮块、振动台、连杆、滚珠、气浮阻尼系统、电动阻尼系统；在X、Y、Z三个方向中，至少有一个方向装设有气浮阻尼系统，至少有一个方向装设有电动阻尼系统；气浮阻尼系统和电动阻尼系统的抗弯曲刚度为零，即X、Y、Z三个方向的刚度解耦。本发明提供一种结构合理、刚度解耦、隔振性能更好的、基于气浮和电动组合三向解耦等刚度隔振器。

Description

基于气浮和电动组合三向解耦等刚度隔振器
技术领域
本发明主要涉及高端电子设备的三向隔振领域，特指一种基于气浮和电动组合三向解耦等刚度隔振器。
背景技术
传统技术中，对高端电子设备进行隔振保护通常采用金属隔振器、钢丝绳隔振器、橡胶隔振器、无谐峰阻尼隔振器等隔振设备，这些隔振设备都存在一个共同的缺陷，即三个隔振方向刚度差别较大，因此容易导致电子设备产生故障。
现有技术中，专利号为201210449640.1的文件公开了一种三向等刚度金属隔振器，通过六根设置于六个凸轴上的压缩螺旋弹簧实现了X、Y、Z向等刚度隔振，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。尽管上述技术实现了三个方向的等刚度隔振，但是由于其采用了压缩螺旋弹簧具有抗弯曲性能，故三个方向的刚度之间存在相互耦合的作用。因此，上述技术并没有实现真正意义上的三向等刚度隔振。
发明内容
本发明的发明目的：针对现有隔振器在三个隔振方向无法实现真正意义上的等刚度隔振的技术问题，本发明的目的是提供一种结构合理、刚度解耦、隔振性能更好的、基于气浮和电动组合三向解耦等刚度隔振器。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种基于气浮和电动组合三向解耦等刚度隔振器，它包括外壳、悬浮块、振动台、装设于所述悬浮块与所述振动台之间的连杆、滚珠、气浮阻尼系统、电动阻尼系统；所述悬浮块、所述气浮阻尼系统和所述电动阻尼系统皆装设于所述外壳的内部；所述气浮阻尼系统包括阻尼气体袋和充满于阻尼气体袋内部的阻尼气体；所述电动阻尼系统包括至少一组压电传感器和至少两组电动伸缩杆，且每组压电传感器和电动伸缩杆靠近所述外壳的那一端装设有所述滚珠，即电动阻尼系统可沿着所述外壳的内表面自由的滚动。
本发明的基于气浮和电动组合三向解耦等刚度隔振器，在X、Y、Z三个方向中，至少有一个方向装设有气浮阻尼系统，至少有一个方向装设有电动阻尼系统；在装设气浮阻尼系统的某个方向上，所述悬浮块装设于所述阻尼气体袋的中心，所述阻尼气体袋采用柔软易弹性变形的材料制作；在装设电动阻尼系统的某个方向上，所述压电传感器接收所述悬浮块的压力并转化为相应的电流，所述电动伸缩杆的长度随其内部电流的增、减而伸长或缩短；所述气浮阻尼系统和所述电动阻尼系统的抗弯曲刚度为零，即X、Y、Z三个方向的刚度解耦。
本发明的有益效果：提出一种基于气浮和电动组合三向解耦等刚度隔振器，利用气浮和电动组合技术实现X、Y、Z三个方向的等刚度、且对三个方向的刚度实现了解耦。因此，本发明提出的一种基于气浮和电动组合三向解耦等刚度隔振器是真正意义上的三向等刚度隔振设备，相比现有的隔振器具有更好的隔振性能。
附图说明
图1是本发明的XY双向气浮、Z向电动阻尼组合三向解耦等刚度隔振器的结构示意图。
图2是本发明的悬浮块在XY双向气浮阻尼系统中的结构原理示意图。
图3是本发明的XY双向电动阻尼、Z向气浮阻尼组合三向解耦等刚度隔振器的结构示意图。
图4是本发明的悬浮块在XY双向电动阻尼系统中的结构原理示意图。
图中，1—外壳；2—悬浮块；3—连杆；4—振动台；5—滚珠；61—压电传感器；62—电动伸缩杆；71—阻尼气体袋；72—阻尼气体。
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，作为本发明的实施实例一，基于气浮和电动组合三向解耦等刚度隔振器，包括外壳1、悬浮块2、振动台4、装设于所述悬浮块2与所述振动台4之间的连杆3、滚珠5、气浮阻尼系统、电动阻尼系统；所述悬浮块2、所述气浮阻尼系统和所述电动阻尼系统皆装设于所述外壳1的内部；所述气浮阻尼系统包括阻尼气体袋71和充满于阻尼气体袋71内部的阻尼气体72。
实施实例一中，所述电动阻尼系统包括至少一组压电传感器61和至少两组电动伸缩杆62，且每组压电传感器61和电动伸缩杆62靠近所述外壳1的那一端装设有所述滚珠5，即电动阻尼系统可沿着所述外壳1的内表面自由的滚动；在X、Y、Z三个方向中，X、Y两个方向装设有气浮阻尼系统，Z方向装设有电动阻尼系统；
实施实例一中，所述悬浮块2装设于所述阻尼气体袋71的中心，所述阻尼气体袋71采用柔软易弹性变形的材料制作；在装设电动阻尼系统的某个方向上，所述压电传感器61接收所述悬浮块2的压力并转化为相应的电流，所述电动伸缩杆62随电流的增减而伸长或缩短；所述X、Y两个方向气浮阻尼系统和Z方向所述电动阻尼系统的抗弯曲刚度皆为零，即X、Y、Z三个方向的刚度解耦。
结合图3和图4，作为本发明的实施实例二，基于气浮和电动组合三向解耦等刚度隔振器，在X、Y、Z三个方向中，X、Y两个方向装设有电动阻尼系统，Z方向装设有气浮阻尼系统；在悬浮块2与外壳1之间装设有充满阻尼气体72的阻尼气体袋71；在悬浮块2与振动台4之间装设有充满阻尼气体72的阻尼气体袋71。
实施实例二中，悬浮块2的前后、左右四个侧面皆装设至少一组压电传感器61和至少两组电动伸缩杆62，且每组压电传感器61和电动伸缩杆62靠近外壳1的那一端装设有滚珠5；当悬浮块2在Z方向发生位移时，压电传感器61和电动伸缩杆62可在外壳1的内表面自由的滚动；当悬浮块2在X、Y方向发生位移时，压电传感器61把压力信号转变为电信号，并通过电动伸缩杆62实现相应的伸长或缩短；所述Z方向的气浮阻尼系统和所述X、Y两个方向的电动阻尼系统的抗弯曲刚度皆为零，即X、Y、Z三个方向的刚度解耦。
以上所述仅为本发明的两个较佳实施方式，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 (1)

1.基于气浮和电动组合三向解耦等刚度隔振器,其特征在于：包括外壳(1)、悬浮块(2)、振动台(4)、装设于所述悬浮块(2)与所述振动台(4)之间的连杆(3)、滚珠(5)、气浮阻尼系统、电动阻尼系统；所述悬浮块(2)、所述气浮阻尼系统和所述电动阻尼系统皆装设于所述外壳(1)的内部；所述气浮阻尼系统包括阻尼气体袋(71)和充满于阻尼气体袋(71)内部的阻尼气体(72)；所述电动阻尼系统包括至少一组压电传感器(61)和至少两组电动伸缩杆(62)，且每组压电传感器(61)和电动伸缩杆(62)靠近所述外壳(1)的那一端装设有所述滚珠(5)，即电动阻尼系统可沿着所述外壳(1)的内表面自由的滚动；在X、Y、Z三个方向中，至少有一个方向装设有气浮阻尼系统，至少有一个方向装设有电动阻尼系统；在装设气浮阻尼系统的某个方向上，所述悬浮块(2)装设于所述阻尼气体袋(71)的中心，所述阻尼气体袋(71)采用柔软易弹性变形的材料制作；在装设电动阻尼系统的某个方向上，所述压电传感器(61)接收所述悬浮块(2)的压力并转化为相应的电流，所述电动伸缩杆(62)随电流的增减而伸长或缩短；所述气浮阻尼系统和所述电动阻尼系统的抗弯曲刚度为零，即X、Y、Z三个方向的刚度解耦。
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