CN109268443A - 准零刚度正刚度调整方法及准零刚度调整方法及隔振器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种准零刚度正刚度调整方法及准零刚度调整方法及隔振器，其中正刚度调整方法是在准零度隔振器中设置能移动的支撑柱，被隔振体连接在支撑柱顶部，沿支撑柱轴向依次设置有磁铁一和磁铁二，磁铁一设置在支撑柱底部上，磁铁二设置在准零度隔振器上，磁铁一和磁铁二同性磁极相对，在沿支撑柱的周向且位于磁铁一和磁铁二之间的准零度隔振器上设置有多个磁铁三，多个磁铁三之间同性磁极相对设置且所述多个磁铁三之间设置的同性磁极和磁铁一和磁铁二之间设置的同性磁极属于同一极性；当进行准零刚度正刚度调整时，是通过改变多个磁铁三之间的磁力线状态来对磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度进行调整，从而实现对准零刚度正刚度进行调整的。

Description

准零刚度正刚度调整方法及准零刚度调整方法及隔振器

技术领域

本发明涉及一种准零刚度隔振器的刚度调整方法及隔振器，尤其涉及一种准零刚度正刚度调整方法及准零刚度调整方法及隔振器。

背景技术

在工程振动控制领域，隔振是最常用的方法之一。隔振是通过在振动传递路径中加入适当的弹性元件和阻尼元件，使得在一定频率范围内，传递到被保护体的振动尽量小。通常，隔振系统都有自己的固有频率，能够起到隔振作用的频率范围在理论上要大于隔振系统固有频率的倍，若隔振系统的固有频率越高的话，则能起到隔振效果的起始频率也就越高。而在实际工程中，往往需要较低的起始隔振频率，这在实际工程应用中存在难点。因为被隔振设备的质量基本上是固定不变的，若要获得较低的固有频率，根据固有频率公式，就需要将弹性支承元件的刚度降低，而降低就意味着弹簧很软，弹簧变形量很大，随之带来的是隔振系统的稳定性很差。同时，具有这样的极低刚度且有具有长寿命和高可靠性的隔振器件在是工程上是较难实现的。

为了降低隔振系统的固有频率，又不至于使隔振器件难以实现，近年来出现了准零刚度隔振器。准零刚度隔振器是将正刚度弹簧和负刚度弹簧联合使用，正刚度弹簧起到支承重物的作用，而负刚度弹簧则可以在平衡位置处抵消正刚度弹簧的刚度，使得在平衡位置附近的刚度呈现准零状态。那么在平衡位置处，整个隔振系统的固有频率也近似为零，所以隔振系统的起始隔振频率将降到极低，能够实现低频和超低频隔振。

准零刚度隔振器虽然具有优异的低频隔振效果，但其性能对承载质量非常敏感，当承载质量不同时，其支承平衡位置就会改变，而在新的平衡位置处，隔振器刚度并不是准零状态，隔振系统的效果会大打折扣。

为了降低准零刚度对承载质量的敏感度，使得其在平衡位置变化时也有良好的低频隔振效果，必须设计一种可调整的准零刚度隔振器，准零刚度的调整又包括对正刚度的调整和对负刚度的调整，其中在对正刚度进行调整时，检索到的现有技术如下：

一、授权公告号 为CN102606673B，授权公告日为2013年10月9日的中国发明专利公开了一种承重可调准零刚度电磁隔振器，包括被隔振设备、底座、一组垂直方向的电磁弹簧、两组水平方向的电磁弹簧，底座左右两侧安装有外框架，还包括控制电路，水平方向的电磁弹簧包括一组电磁铁和两块永磁体，被隔振设备右侧通过连杆与右侧水平方向电磁弹簧的第一块永磁体连接，右侧水平方向电磁弹簧的第一块永磁体通过导杆与第二块永磁体连接，第二块永磁体与电磁铁连接，电磁铁固定在右侧外框架上；垂直方向的电磁弹簧包括两组电磁铁和三块永磁体，被隔振设备通过载物台架与垂直方向电磁弹簧的第一组电磁铁连接，垂直方向电磁弹簧的三块永磁体串接在两组电磁铁之间，永磁体之间通过导杆连接，中间永磁体为滑动磁铁，可以在导杆上自由滑动，两端为固定磁铁，滑动磁铁与固定磁铁之间极性相反，第二组电磁铁固定在底座上；被隔振设备左右两侧呈对称结构；载物台架上安装有力传感器；控制电路输入端与力传感器连接，控制电路输出端与电磁铁连接。

二、授权公告号为CN 103899704 B，授权公告日为2015年11月18日的中国发明专利公开了一种具有准零刚度的阻尼可调隔振平台，其包括承载组件、定平台框架和减振组件，其中，承载组件，用于承载隔振物体；定平台框架，设有一开口端和与开口端连通的空腔，空腔中容纳有承载组件和减振组件；减振组件，包括在空腔内沿纵向布置且阻尼可调的上减振组件和下减振组件，承载组件通过上减振组件和下减振组件与定平台框架连接；所述上减振组件和下减振组件均包括减振器、套设在减振器上的弹簧和设在减振器两端的安装结构，减振器为阻尼可调式减振器，减振器通过两端的安装结构分别与所述承载组件和所述定平台框架连接，减振器设有分别与弹簧的上端和下端连接的上弹簧座和下弹簧座；所述减振器包括储油筒、工作缸、活塞组件和与活塞组件连接的用于调节活塞组件阻尼力的阻尼调节机构，活塞组件包括一空心活塞杆和位于工作缸内且连接在空心活塞杆下端的活塞阀总成，所述上弹簧座与空心活塞杆的上端连接；所述活塞阀总成包括活塞本体和位于活塞本体中可转动的旋转阀芯，活塞本体中心设有容纳旋转阀芯的阀腔，旋转阀芯设有沿轴向延伸的中心孔和沿径向贯穿旋转阀芯且与中心孔连通的阀芯阻尼通道，阀芯阻尼通道沿旋转阀芯轴向设有孔径大小不同的若干个且沿旋转阀芯周向均匀分布，活塞本体内设有分别位于旋转阀芯两侧的两个主阻尼通道和连通各阀芯阻尼通道与主阻尼通道的若干个径向导通孔，径向导通孔沿活塞本体径向延伸且各径向导通孔的轴线相平行。

三、申请公布号为CN 106402262 A，申请公布日为2017年2月15日的中国发明专利公开了一种刚度可调的磁性准零刚度隔振器，其特征在于，包括负载平台、负刚度磁性调节机构、正刚度弹性囊体和机箱；所述负载平台设置在机箱外部上方，机箱内部设置负刚度磁性调节机构和正刚度弹性囊体；其中，负刚度磁性调节机构的上部通过导杆穿出机箱上部与负载平台相连接，负刚度磁性调节机构的下部与正刚度弹性囊体的上部相连，正刚度弹性囊体的下部与机箱下部连接固定；所述正刚度弹性囊体包括上盖板、下盖板和弹性气囊，弹性气囊与气路位置保持装置连通；所述磁性准零刚度隔振器整个装置沿导杆的中心轴线呈对称结构。

上述几篇专利文献中虽各自公开了对准零刚度正刚度进行调整的方法，但是与本申请所公开的调整方法均不一样。

综上，如何设计一种准零刚度正刚度调整方法及准零刚度调整方法及隔振器，使得当被隔振体在质量发生变化时，能进行准零刚度调整，保证在平衡位置处，整个隔振系统的固有频率近似为零，从而使得隔振系统的固有频率极低，在小幅振动时能够获得很好的低频和超低频隔振效果是急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种准零刚度正刚度调整方法及准零刚度调整方法及隔振器，当被隔振体在质量发生变化时，其能进行准零刚度调整，保证了在平衡位置处，整个隔振系统的固有频率近似为零，从而使得隔振系统的固有频率极低，在小幅振动时能够获得很好的低频和超低频隔振效果。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种准零刚度正刚度调整方法，其是在准零度隔振器中设置能上、下移动的支撑柱，被隔振体连接在支撑柱的顶部，沿支撑柱的轴向依次设置有磁铁一和磁铁二，磁铁一设置在支撑柱的底部上，磁铁二设置在准零度隔振器上，磁铁一和磁铁二同性磁极相对形成磁力弹簧为准零度隔振器提供垂向正刚度，在沿支撑柱的周向且位于磁铁一和磁铁二之间位置处的准零度隔振器上设置有两个或两个以上的磁铁三，两个或两个以上的磁铁三之间同性磁极相对设置且所述两个或两个以上的磁铁三之间设置的同性磁极和磁铁一和磁铁二之间设置的同性磁极属于同一极性；

当进行准零刚度正刚度调整时，是通过改变两个或两个以上的磁铁三之间的磁力线状态来对磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度进行调整，从而实现对准零刚度正刚度进行调整的。

优选的，磁铁三为永磁铁，当进行准零刚度正刚度调整时，是通过改变两个或两个以上的磁铁三所述同性磁极之间的相对位置来对磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度进行调整，从而实现对准零刚度正刚度进行调整的。

优选的，当需要增大准零刚度正刚度时，通过移动两个或两个以上的磁铁三之间的相对位置，使得所述两个或两个以上的磁铁三同性磁极之间的相对位置减小，利用所述两个或两个以上的磁铁三同性磁极之间的磁力线对磁铁一和磁铁二之间的磁力线进行压缩，使得磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度增大，从而增大了准零刚度正刚度；

当需要减小准零刚度正刚度时，通过反向移动两个或两个以上的磁铁三之间的相对位置，将所述两个或两个以上的磁铁三同性磁极之间的相对位置增加，使得磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度减小，从而减小了准零刚度正刚度。

优选的，磁铁三为电磁铁，当进行准零刚度正刚度调整时，是通过改变两个或两个以上的磁铁三的通电电流强度来对磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度进行调整，从而实现对准零刚度正刚度进行调整的。

优选的，当需要增大准零刚度正刚度时，通过增加两个或两个以上的磁铁三的通电电流强度，利用所述两个或两个以上的磁铁三同性磁极之间的磁力线对磁铁一和磁铁二之间的磁力线进行压缩，使得磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度增大，从而增大了准零刚度正刚度；

当需要减小准零刚度正刚度时，通过减小两个或两个以上的磁铁三的通电电流强度，使得磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度减小，从而减小了准零刚度正刚度。

本发明还公开一种准零刚度调整方法，其包括根据如上所述的准零刚度正刚度调整方法，所述准零刚度正刚度调整方法还包括准零刚度负刚度调整方法。

优选的，所述准零刚度负刚度调整方法是在准零度隔振器中沿支撑柱的周向且位于磁铁一的外周位置上设置两个或两个以上的调节螺旋弹簧，调节螺旋弹簧处于预压状态且水平设置，每个调节螺旋弹簧和磁铁一之间均设置有一个连接杆，连接杆的一端铰接在调节螺旋弹簧的一端上，连接杆的另外一端铰接在磁铁一上；

进行准零刚度负刚度调整时，是通过改变每个调节螺旋弹簧的预压力大小，从而对准零刚度负刚度进行调整的。

本发明还公开一种能实现根据如上所述的准零刚度调整方法的隔振器，包括中空的外壳体，支撑柱垂向滑动连接在外壳体顶部上，被隔振体连接在位于外壳体外部的支撑柱顶部上，磁铁一连接在位于外壳体内部的支撑柱底部上，沿支撑柱轴向方向，磁铁二设置在外壳体内底部上，磁铁一和磁铁二同性磁极相对形成磁力弹簧；沿支撑柱周向，在外壳体内侧部上设置有两个或两个以上的水平导槽一，每个处于预压缩状态的调节螺旋弹簧均设置在一个水平导槽一中，每个调节螺旋弹簧的一端均与一个连接杆的一端铰接，所述一个连接杆的另外一端均与磁铁一铰接，在外壳体上还设置有用于调整调节螺旋弹簧预压力的调节机构一；

沿支撑柱周向，在外壳体内侧部上设置有两个或两个以上的水平导槽二，每个磁铁三均设置在一个水平导槽二中，在外壳体上还设置有用于调整磁铁三磁力线状态的调节机构二。

优选的，所述调节机构一为多个调节螺钉一，在每个水平导槽一中均设置有能沿水平导槽一移动的移动板一和移动板二，调节螺旋弹簧设置在移动板一和移动板二之间且调节螺旋弹簧的一端与移动板一相接触，调节螺旋弹簧的另外一端与移动板二相接触，通过连接杆的一端与移动板一铰接，从而使得调节螺旋弹簧的一端与连接杆的一端铰接；每个调节螺钉一均通过螺纹连接在外壳体上且每个调节螺钉一的一端均与一个移动板二相接触。

优选的，当磁铁三为永磁铁时，所调节机构二为多个调节螺钉二，每个调节螺钉二均通过螺纹连接在外壳体上且每个调节螺钉二的一端均与一个磁铁三相接触；

当磁铁三为电磁铁时，所调节机构二为电流强度调节装置，电流强度调节装置与电磁铁的导电绕组相连接。

本发明的有益效果在于：本发明利用变磁铁一和磁铁二之间形成磁力弹簧为准零度隔振器提供垂向正刚度且通过改变磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度来对准零刚度正刚度进行调整，使得当被隔振体在质量发生变化时，将平衡位置调整回来，使平衡位置达到准零刚度状态，保持良好的低频隔振效果。采用非有源控制的方法来调整刚度，使得本发明中隔振器在保证隔振效果的前提下，体积和重量更小、成本更低、可靠性更高，更有利于工程应用。结构简单、体积小、重量轻、可靠性高、操作方便。本发明中隔振器的正刚度和负刚度均可调整，使得这种准零刚度隔振器对承载物重量变化的敏感度降低，在不同承载物的情况下均可使用，均可保持良好的低频隔振效果。

附图说明

图1为本发明实施例中隔振器的轴向剖视结构示意图；

图2为本发明实施例中进行正刚度调整的原理示意图；

图3为本发明实施例中隔振器刚度曲线；

图4为本发明实施例中三个磁铁三沿支撑柱周向分布位置示意图；

图5为本发明实施例中四个磁铁三沿支撑柱周向分布位置示意图；

图中：1. 支撑柱，2. 被隔振体，3. 磁铁一，4. 磁铁二，5. 磁铁三，6. 调节螺旋弹簧，7. 连接杆，8. 外壳体，9. 水平导槽一，10. 调节机构一，11. 水平导槽二，12. 移动板一，13. 移动板二，14. 调节机构二，15. 直线轴承。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细的阐述。

实施例：如图1所示，一种准零刚度正刚度调整方法，其是在准零度隔振器中设置能上、下移动的支撑柱1，被隔振体2连接在支撑柱1的顶部，沿支撑柱1的轴向依次设置有磁铁一3和磁铁二4，磁铁一3设置在支撑柱1的底部上，磁铁二4设置在准零度隔振器上，磁铁一3和磁铁二4同性磁极相对形成磁力弹簧为准零度隔振器提供垂向正刚度，在沿支撑柱1的周向且位于磁铁一3和磁铁二4之间位置处的准零度隔振器上设置有两个或两个以上的磁铁三5，两个或两个以上的磁铁三5之间同性磁极相对设置且所述两个或两个以上的磁铁三之间设置的同性磁极和磁铁一和磁铁二之间设置的同性磁极属于同一极性，即当磁铁一和磁铁二之间是N-N极相对设置时，两个或两个以上的磁铁三之间也是N-N极相对设置，当磁铁一和磁铁二之间是S-S极相对设置时，两个或两个以上的磁铁三之间也是S-S极相对设置；

当进行准零刚度正刚度调整时，是通过改变两个或两个以上的磁铁三5之间的磁力线状态来对磁铁3一和磁铁二4之间的磁力线密度进行调整，从而实现对准零刚度正刚度进行调整的。本实施例利用变磁铁一和磁铁二之间形成磁力弹簧为准零度隔振器提供垂向正刚度且通过改变磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度来对准零刚度正刚度进行调整，使得当被隔振体在质量发生变化时，也能保证在平衡位置处，整个隔振系统的固有频率近似为零，从而使得隔振系统的固有频率极低，在小幅振动时能够获得很好的低频和超低频隔振效果。

磁铁三为永磁铁，当进行准零刚度正刚度调整时，是通过改变两个或两个以上的磁铁三所述同性磁极之间的相对位置来对磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度进行调整，从而实现对准零刚度正刚度进行调整的。

当需要增大准零刚度正刚度时，通过移动两个或两个以上的磁铁三之间的相对位置，使得所述两个或两个以上的磁铁三同性磁极之间的相对位置减小，利用所述两个或两个以上的磁铁三同性磁极之间的磁力线对磁铁一和磁铁二之间的磁力线进行压缩，使得磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度增大，从而增大了准零刚度正刚度；

当需要减小准零刚度正刚度时，通过反向移动两个或两个以上的磁铁三之间的相对位置，将所述两个或两个以上的磁铁三同性磁极之间的相对位置增加，使得磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度减小，从而减小了准零刚度正刚度。

调整原理如图2所示，永磁铁Ⅰ（即磁铁一）和永磁铁Ⅱ（即磁铁二）同极性相对，构成磁弹簧主体，其中的N、S分别表示磁极。永磁铁Ⅲ和Ⅳ（即磁铁三）垂直于磁弹簧主体，分置于磁弹簧主体相对磁极的两侧作为调节磁铁，其磁极布置也是同性相对，并且相对磁极的极性与磁弹簧主体的极性相同。在永磁铁Ⅲ和Ⅳ同性磁极之间的相对位置减小时，由于同极相斥，磁弹簧主体的永磁铁Ⅰ和永磁铁Ⅱ之间的磁力线被永磁铁Ⅲ和Ⅳ压缩，磁力线密度增大，磁弹簧主体的刚度增大，反之，在永磁铁Ⅲ和Ⅳ同性磁极之间的相对位置增加时，由于受到永磁铁Ⅲ和Ⅳ的影响减小，磁弹簧主体的永磁铁Ⅰ和永磁铁Ⅱ之间的磁力线密度减小，磁弹簧主体的刚度减小。

在现有技术中，为了调整正刚度，有的是采用气囊实现正刚度，通过改变气囊压力来调整支承刚度，有的是采用永磁弹簧和电磁弹簧相复合，通过改变电磁铁的控制电流来实现正刚度的调整。这些调整正刚度的方法都属于有源控制，需要额外的控制装置和能源输入装置，其体积和重量均较大，且有源控制也会带来可靠性降低的风险。而本实施例通过采用相对设置的同性磁极形成磁力弹簧为准零度隔振器提供垂向正刚度且通过另外的相对设置的同性磁极来对磁力弹簧的磁力线密度进行调整，从而达到调整正刚度的目的，因此本实施例属于无源控制，结构简单、体积小、重量轻、可靠性高、操作方便。

基于上述原理，本实施例中的磁铁三也可以采用电磁铁，当进行准零刚度正刚度调整时，是通过改变两个或两个以上的磁铁三的通电电流强度来对磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度进行调整，从而实现对准零刚度正刚度进行调整的。

当需要增大准零刚度正刚度时，通过增加两个或两个以上的磁铁三的通电电流强度，利用所述两个或两个以上的磁铁三同性磁极之间的磁力线对磁铁一和磁铁二之间的磁力线进行压缩，使得磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度增大，从而增大了准零刚度正刚度；当需要减小准零刚度正刚度时，通过减小两个或两个以上的磁铁三的通电电流强度，使得磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度减小，从而减小了准零刚度正刚度。

如图1所示，本实施例还公开一种准零刚度调整方法，其包括根据如上所述的准零刚度正刚度调整方法，所述准零刚度正刚度调整方法还包括准零刚度负刚度调整方法。当被隔振体的质量减小时，通过将准零刚度正刚度调小，同时将准零刚度负刚度也调小，从而使得保证了在新的平衡位置处，整个隔振系统的固有频率也近似为零，从而使得隔振系统的固有频率极低，在小幅振动时能够获得很好的低频和超低频隔振效果。

所述准零刚度负刚度调整方法是在准零度隔振器中沿支撑柱1的周向且位于磁铁一3的外周位置上设置两个或两个以上的调节螺旋弹簧6，调节螺旋弹簧6处于预压状态且水平设置，每个调节螺旋弹簧6和磁铁一3之间均设置有一个连接杆7，连接杆7的一端铰接在调节螺旋弹簧6的一端上，连接杆7的另外一端铰接在磁铁一3上，这种结构形式为准零刚度隔振器提供了垂向负刚度。进行准零刚度负刚度调整时，是通过改变每个调节螺旋弹簧6的预压力大小，从而对准零刚度负刚度进行调整的。垂向正刚度和垂向负刚度并联并且合理匹配，使得该隔振器在一定的载荷情况下，在支承平衡位置处能够获得准零刚度。该隔振器的刚度曲线如图3所示，可见在垂向平衡位置附近（即无量纲位移为零附近）的小范围内，隔振器的垂向刚度近似为零。从而使隔振系统的固有频率极低，在小幅振动时能够获得很好的低频和超低频隔振效果。

如图1所示，本实施例还公开一种能实现如上所述的准零刚度调整方法的隔振器，包括中空的外壳体8，支撑柱1垂向滑动连接在外壳体8顶部上，被隔振体2连接在位于外壳体8外部的支撑柱1顶部上，磁铁一3连接在位于外壳体8内部的支撑柱1底部上，沿支撑柱1轴向方向，磁铁二4设置在外壳体8内底部上，磁铁一3和磁铁二4同性磁极相对形成磁力弹簧；沿支撑柱1周向，在外壳体8内侧部上设置有两个或两个以上的水平导槽一9，每个处于预压缩状态的调节螺旋弹簧6均设置在一个水平导槽一9中，每个调节螺旋弹簧6的一端均与一个连接杆7的一端铰接，所述一个连接杆8的另外一端均与磁铁一3铰接，在外壳体8上还设置有用于调整调节螺旋弹簧6预压力的调节机构一10；

沿支撑柱1周向，在外壳体8内侧部上设置有两个或两个以上的水平导槽二11，每个磁铁三5均设置在一个水平导槽二11中，在外壳体8上还设置有用于调整磁铁三5磁力线状态的调节机构二14。

在隔振器中，支撑柱1通过直线轴承15活动连接在外壳体8上，外壳体8、支撑柱1、直线轴承15、水平导槽一9、水平导槽二11、移动板一12、移动板二13和连接杆7均采用不导磁材料制造，以确保永磁铁三5可顺利移动调节，并防止磁铁一3、磁铁二4和磁铁三5的磁力线分布受到影响。磁铁一3和磁铁二4可为永磁体，采用高性能钕铁硼磁铁制造，磁铁三5为永磁铁时，采用铁氧体磁铁或高性能钕铁硼材料制造。

所述调节机构一10为多个调节螺钉一，在每个水平导槽一9中均设置有能沿水平导槽一9移动的移动板一12和移动板二13，调节螺旋弹簧6设置在移动板一12和移动板二13之间且调节螺旋弹簧6的一端与移动板一12相接触，调节螺旋弹簧6的另外一端与移动板二13相接触，通过连接杆7的一端与移动板一12铰接，从而使得调节螺旋弹簧6的一端与连接杆7的一端铰接；每个调节螺钉一均通过螺纹连接在外壳体上且每个调节螺钉一的一端均与一个移动板二13相接触。通过拧动调节螺钉一来对调节螺旋弹簧的预压力大小进行调节。

当磁铁三5为永磁铁时，所调节机构二14为多个调节螺钉二，每个调节螺钉二均通过螺纹连接在外壳体上且每个调节螺钉二的一端均与一个磁铁三5相接触；通过拧动调节螺钉二来对多个磁铁三5之间的相对位置进行调节，从而调整磁铁三磁力线状态。

在这里，当磁铁三5为电磁铁时，所调节机构二14为电流强度调节装置，电流强度调节装置与电磁铁的导电绕组相连接。通过调整电流的强度，从而对磁铁三磁力线状态进行调整，即当电流强度增大时，利用多个磁铁三相对的同性磁极之间的磁力线对磁铁一和磁铁二之间的磁力线进行压缩，使得磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度增大，从而增大了准零刚度正刚度；反之，减小电流强度时，使得磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度减小，从而减小了准零刚度正刚度。

另外，需要说明的是，两个或两个以上的磁铁三5是沿支撑柱1的周向均匀分布设置，即相邻的两个磁铁三5之间的周向距离相等。当磁铁三5设置为三个或四个时，分布位置如图4或图5所示。

综上，本发明利用变磁铁一和磁铁二之间形成磁力弹簧为准零度隔振器提供垂向正刚度且通过改变磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度来对准零刚度正刚度进行调整，使得当被隔振体在质量发生变化时，将平衡位置调整回来，使平衡位置达到准零刚度状态，保持良好的低频隔振效果。采用非有源控制的方法来调整刚度，使得本发明中隔振器在保证隔振效果的前提下，体积和重量更小、成本更低、可靠性更高，更有利于工程应用。结构简单、体积小、重量轻、可靠性高、操作方便。本发明中隔振器的正刚度和负刚度均可调整，使得这种准零刚度隔振器对承载物重量变化的敏感度降低，在不同承载物的情况下均可使用，均可保持良好的低频隔振效果。

以上实施例中所述的“多个”即指“两个或两个以上”的数量。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (10)

1.一种准零刚度正刚度调整方法，其特征在于：其是在准零度隔振器中设置能上、下移动的支撑柱，被隔振体连接在支撑柱的顶部，沿支撑柱的轴向依次设置有磁铁一和磁铁二，磁铁一设置在支撑柱的底部上，磁铁二设置在准零度隔振器上，磁铁一和磁铁二同性磁极相对形成磁力弹簧为准零度隔振器提供垂向正刚度，在沿支撑柱的周向且位于磁铁一和磁铁二之间位置处的准零度隔振器上设置有两个或两个以上的磁铁三，两个或两个以上的磁铁三之间同性磁极相对设置且所述两个或两个以上的磁铁三之间设置的同性磁极和磁铁一和磁铁二之间设置的同性磁极属于同一极性；

当进行准零刚度正刚度调整时，是通过改变两个或两个以上的磁铁三之间的磁力线状态来对磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度进行调整，从而实现对准零刚度正刚度进行调整的。

2.根据权利要求1所述准零刚度正刚度调整方法，其特征在于：磁铁三为永磁铁，当进行准零刚度正刚度调整时，是通过改变两个或两个以上的磁铁三所述同性磁极之间的相对位置来对磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度进行调整，从而实现对准零刚度正刚度进行调整的。

3.根据权利要求2所述准零刚度正刚度调整方法，其特征在于：当需要增大准零刚度正刚度时，通过移动两个或两个以上的磁铁三之间的相对位置，使得所述两个或两个以上的磁铁三同性磁极之间的相对位置减小，利用所述两个或两个以上的磁铁三同性磁极之间的磁力线对磁铁一和磁铁二之间的磁力线进行压缩，使得磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度增大，从而增大了准零刚度正刚度；

当需要减小准零刚度正刚度时，通过反向移动两个或两个以上的磁铁三之间的相对位置，将所述两个或两个以上的磁铁三同性磁极之间的相对位置增加，使得磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度减小，从而减小了准零刚度正刚度。

4.根据权利要求1所述准零刚度正刚度调整方法，其特征在于：磁铁三为电磁铁，当进行准零刚度正刚度调整时，是通过改变两个或两个以上的磁铁三的通电电流强度来对磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度进行调整，从而实现对准零刚度正刚度进行调整的。

5.根据权利要求4所述准零刚度正刚度调整方法，其特征在于：当需要增大准零刚度正刚度时，通过增加两个或两个以上的磁铁三的通电电流强度，利用所述两个或两个以上的磁铁三同性磁极之间的磁力线对磁铁一和磁铁二之间的磁力线进行压缩，使得磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度增大，从而增大了准零刚度正刚度；

当需要减小准零刚度正刚度时，通过减小两个或两个以上的磁铁三的通电电流强度，使得磁铁一和磁铁二之间的磁力线密度减小，从而减小了准零刚度正刚度。

6.一种准零刚度调整方法，其特征在于：包括根据权利要求1至5中任意一项权利要求所述的准零刚度正刚度调整方法，所述准零刚度正刚度调整方法还包括准零刚度负刚度调整方法。

7.根据权利要求6所述的准零刚度调整方法，其特征在于：所述准零刚度负刚度调整方法是在准零度隔振器中沿支撑柱的周向且位于磁铁一的外周位置上设置两个或两个以上的调节螺旋弹簧，调节螺旋弹簧处于预压状态且水平设置，每个调节螺旋弹簧和磁铁一之间均设置有一个连接杆，连接杆的一端铰接在调节螺旋弹簧的一端上，连接杆的另外一端铰接在磁铁一上；

进行准零刚度负刚度调整时，是通过改变每个调节螺旋弹簧的预压力大小，从而对准零刚度负刚度进行调整的。

8.一种能实现根据权利要求6或7所述的准零刚度调整方法的隔振器，包括中空的外壳体，支撑柱垂向滑动连接在外壳体顶部上，被隔振体连接在位于外壳体外部的支撑柱顶部上，其特征在于：磁铁一连接在位于外壳体内部的支撑柱底部上，沿支撑柱轴向方向，磁铁二设置在外壳体内底部上，磁铁一和磁铁二同性磁极相对形成磁力弹簧；沿支撑柱周向，在外壳体内侧部上设置有两个或两个以上的水平导槽一，每个处于预压缩状态的调节螺旋弹簧均设置在一个水平导槽一中，每个调节螺旋弹簧的一端均与一个连接杆的一端铰接，所述一个连接杆的另外一端均与磁铁一铰接，在外壳体上还设置有用于调整调节螺旋弹簧预压力的调节机构一；

沿支撑柱周向，在外壳体内侧部上设置有两个或两个以上的水平导槽二，每个磁铁三均设置在一个水平导槽二中，在外壳体上还设置有用于调整磁铁三磁力线状态的调节机构二。

9.根据权利要求8所述的隔振器，其特征在于：所述调节机构一为多个调节螺钉一，在每个水平导槽一中均设置有能沿水平导槽一移动的移动板一和移动板二，调节螺旋弹簧设置在移动板一和移动板二之间且调节螺旋弹簧的一端与移动板一相接触，调节螺旋弹簧的另外一端与移动板二相接触，通过连接杆的一端与移动板一铰接，从而使得调节螺旋弹簧的一端与连接杆的一端铰接；每个调节螺钉一均通过螺纹连接在外壳体上且每个调节螺钉一的一端均与一个移动板二相接触。

10.根据权利要求9所述的隔振器，其特征在于：当磁铁三为永磁铁时，所调节机构二为多个调节螺钉二，每个调节螺钉二均通过螺纹连接在外壳体上且每个调节螺钉二的一端均与一个磁铁三相接触；

当磁铁三为电磁铁时，所调节机构二为电流强度调节装置，电流强度调节装置与电磁铁的导电绕组相连接。