CN109973576A - 一种双层低频晶振隔振装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种双层低频晶振隔振装置，包括：安装底板、中间框架以及晶振安装架；安装底板通过底部隔振器与中间框架连接；晶振安装架通过多个悬挂弹簧吊设于中间框架内。本发明提供的双层低频晶振隔振装置，安装底板与中间框架、中间框架与晶振安装架均进行隔振设计，形成了独立双层隔振结构，克服了插件内部空间小所导致的隔振与抗冲击间的矛盾，同时利用对称悬挂的设计进行二级隔振，不仅避免了二级隔振自由度间的耦合，还使晶振二级隔振的固有频率下降，不仅增大隔振带宽，还使隔振效率极大改善。

Description

一种双层低频晶振隔振装置

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，具体而言，涉及一种双层低频晶振隔振装置。

背景技术

振动工程中，隔振器等隔振装置作为振动能量的隔离吸收装置，在抵御振动冲击、保护设备结构方面具有广泛的应用。

晶振等电子元器件在振动条件下相位噪声急剧恶化，影响其电气性能，因此需进行隔振设计。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双层低频晶振隔振装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种双层低频晶振隔振装置，包括：安装底板、中间框架以及晶振安装架；安装底板通过底部隔振器与中间框架连接；晶振安装架通过多个悬挂弹簧吊设于中间框架内。

本方案中，安装底板与中间框架、中间框架与晶振安装架均进行隔振设计，形成了独立双层隔振结构，克服了插件内部空间小所导致的隔振与抗冲击间的矛盾，同时利用弹簧悬挂的设计进行二级隔振，不仅避免了二级隔振自由度间的耦合，还使晶振二级隔振的固有频率下降，不仅增大隔振带宽，还使隔振效率极大改善。

在上述技术方案中，优选地，悬挂弹簧为两组，两组悬挂弹簧上下对称设置，并且每组中的多个悬挂弹簧沿晶振安装架的周向均匀分布。

在上述任一技术方案中，优选地，述底部隔振器包括：上下相对设置的两个连接板，两个连接板分别与安装底板以及中间框架连接；隔振弹簧，隔振弹簧与上下对应的两个连接板同时连接。

在上述任一技术方案中，优选地，两个连接板上设有多个通孔，隔振弹簧横向布置且依次上下分别穿过两个连接板上的通孔，以实现隔振弹簧与连接板的连接。

在上述任一技术方案中，优选地，底部隔振器为多个且多个底部隔振装置沿晶振安装架的周向均匀分布。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：多个阻尼限位绳，阻尼限位绳的两端分别与中间框架以及晶振安装架连接。

在上述任一技术方案中，优选地，多个阻尼限位绳前后对称排列；和/或多个阻尼限位绳左右对称排列。

在上述任一技术方案中，优选地，中间框架上设有至少一个一级质量调整模块，一级质量调整模块固设于中间框架的底部且在竖直方向上与中间框架底部的几何中心重合。

在上述任一技术方案中，优选地，晶振安装架上设有至少一个二级质量调整模块，二级质量调整模块固设于晶振安装架的底部且在竖直方向上与晶振安装架底部的几何中心重合。

在上述任一技术方案中，优选地，还包括：弹性限位块，固设于中间框架的底部且设于相邻两个底部隔振器之间。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的双层低频晶振隔振装置的立体示意图；

图2为本发明的一个实施例的双层低频晶振隔振装置的俯视示意图；

图3为本发明的一个实施例的双层低频晶振隔振装置的侧视示意图；

图4为本发明的一个实施例的双层低频晶振隔振装置的主剖视示意图；

图5为本发明的一个实施例双层低频晶振隔振装置的中间框架的立体示意图；

图6为本发明的一个实施例双层低频晶振隔振装置的晶振安装架的立体示意图；

图7为本发明的一个实施例双层低频晶振隔振装置的底部隔振器与安装底板的立体示意图；

图8为本发明的一个实施例双层低频晶振隔振装置的安装底板的立体示意图。

其中，图1至图8中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1、安装底板，2、底部隔振器，3、中间框架，4、悬挂弹簧，5、晶振安装架，6、阻尼限位绳，7、一级质量调整模块，8、弹性限位块，9、二级质量调整模块，1-1、隔振装置与运输载体的安装孔，1-2、与底部隔振器间的连接孔，2-1、底部隔振器上部安装孔，2-2、底部隔振器的下部安装孔，3-1、底部隔振器的安装孔，3-2、一级质量调整模块的安装孔，3-3、悬挂弹簧的安装孔，3-4、弹性限位绳6的安装孔，3-5、弹性限位块8的安装孔，5-1、悬挂弹簧的安装孔，5-2、晶振安装孔，5-3、二级质量调整模块的安装孔，5-4、阻尼限位绳的安装孔。

具体实施方式

为了可以更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图8描述根据本发明的一些实施例。

如图1至图8所示，本发明的实施例提供了一种双层低频晶振隔振装置，包括：安装底板1、中间框架3以及晶振安装架5；安装底板1通过底部隔振器1与中间框架3连接；晶振安装架5通过多个悬挂弹簧4吊设于中间框架3内。

本方案中，安装底板1与中间框架3、中间框架3与晶振安装架5均进行隔振设计，形成了独立双层隔振思路进行设计，克服了插件内部空间小所导致的隔振与抗冲击间的矛盾，同时利用弹簧悬挂的设计进行二级隔振，不仅避免了二级隔振自由度间的耦合，还使晶振二级隔振的固有频率下降，不仅增大隔振带宽，还使隔振效率极大改善。

在上述实施例中，优选地，悬挂弹簧4为两组，两组悬挂弹簧4上下对称设置(如图4所示，上下方向即为图4中的上下方向)，并且每组中的多个悬挂弹簧4沿晶振安装架5的周向均匀分布。

本方案中，悬挂弹簧4(例如为弹簧)在上下对称设置，并且每组中的多个悬挂弹簧4沿晶振安装架5的周向均匀分布，能够使晶振安装架5在各个方向上受力均衡。

在上述任一实施例中，优选地，述底部隔振器1包括：上下相对设置的两个连接板，两个连接板分别与安装底板1以及中间框架3连接；隔振弹簧，隔振弹簧与上下对应的两个连接板同时连接。

本方案中，安装底板1与中间框架3通过隔振弹簧实现减振。同时，隔振弹簧穿过两个连接板，能使隔振弹簧受力均匀，进而使隔振弹簧均匀形变。

其中，两个连接板上设有多个通孔，隔振弹簧横向布置且依次上下分别穿过两个连接板上的通孔，以实现隔振弹簧与连接板的连接。

本方案中，在隔振弹簧产生拉伸时，隔振弹簧能相对通孔进行滑动，进而使弹簧各个部分均匀形变，能够提高弹簧的隔振效果。

在上述任一实施例中，优选地，底部隔振器1为多个且多个底部隔振装置沿晶振安装架5的周向均匀分布。

本方案中，底部隔振器1为多个且多个底部隔振装置沿晶振安装架5的周向均匀分布，使中间框架3均匀受力。

在上述任一实施例中，优选地，还包括：多个阻尼限位绳6，阻尼限位绳6的两端分别与中间框架3以及晶振安装架5连接。

在上述任一实施例中，优选地，多个阻尼限位绳6前后对称排列且多个阻尼限位绳6左右对称排列。

本方案中，通过设置多个阻尼限位绳6，阻尼限位绳6能够弥补悬挂弹簧4在形变量较小时弹性力较小的缺陷，能够对晶振安装架5的位移进行进一步的限制，减振效果更好。

其中，参考图2，本方案中的前后方向即为图2中的上下方向，本方案中的左右方向即为图2中的左右方向。

在上述任一实施例中，优选地，中间框架3上设有至少一个一级质量调整模块7，一级质量调整模块7固设于中间框架3的底部且在竖直方向上与中间框架3底部的几何中心重合。

本方案中，通过在中间框架3上设置一级质量调整模块7，能够利用一级质量调整模块7调整中间框架3的整体质量，进而能够优化隔振传递率。

其中，本实施例中，中间框架3底部为矩形结构，中间框架3底部的几何中心即为矩形的两条对角线的交点。

在上述任一实施例中，优选地，晶振安装架5上设有至少一个二级质量调整模块9，二级质量调整模块9固设于晶振安装架5的底部且在竖直方向上与晶振安装架5底部的几何中心重合。

本方案中，通过在晶振安装架5上设置二级质量调整模块9，能够利用二级质量调整模块9调整晶振安装架5的整体质量，进而能够优化隔振传递率。

其中，本实施例中，晶振安装架5底部为矩形结构，晶振安装架5底部的几何中心即为矩形的两条对角线的交点。

在上述任一实施例中，优选地，还包括：弹性限位块8，通过螺栓固设于中间框架3的底部且设于相邻两个底部隔振器1之间。

本方案中，弹性限位块8能够限制底部隔振器1的形变，减少底部隔振器1之间的干涉，能够二级隔振自由度间的耦合，提高减振效果。

具体实施例

在本发明的一个具体实施例中，所述的安装底板1为方形，上面具有两组螺栓孔，1-1与飞机等运输载体连接，1-2与底部隔振器2连接；所述的底部隔振器2为钢丝绳隔振器或橡胶隔振器，隔振器上下分别具有螺栓孔，2-2与安装底板1连接，2-1与中间框架3连接；所述的中间框架3为螺栓拼接的立方体结构，其基频超过500Hz，避免了密集模态对隔振性能的影响，其上具有多组螺栓孔，3-1与底部隔振器2连接、3-2与一级调整质量7连接、3-3与悬挂弹簧4连接、3-4与阻尼限位绳6连接、3-5与弹性限位块8连接；所述的悬挂弹簧4共有八根，分别与中间框架3内部的八个角上的安装孔3-3连接，并与晶振安装架5的八个对应角上的螺栓孔5-1连接，将晶振安装架5悬在中间框架3内部；所述的晶振安装架5上具有螺栓孔5-2用于安装被隔振的晶振，具有螺栓孔5-3用以安装二级调节质量；所述的底部隔振器2与中间框架3组成一级隔振系统；所述的悬挂弹簧4与晶振组成的二级隔振系统，其固有频率小于3.5Hz，且悬挂弹簧4上部四根弹簧刚度略高，以确保晶振在重力作用下位于中间框架3中心；所述的晶振安装架5与中间框架3之间还连有弹性阻尼限位绳6，用于提供运动阻尼并在冲击载荷时对晶振安装架5进行限位；所述的中间框架3底部安装有弹性限位块8，用于中间框架3在冲击载荷时的限位；所示的中间框架3底部具有安装孔3-2，用于安装一级质量调整模块7，用于调整中间框架3与底部隔振器2组成一级隔振系统的固有频率。

隔振装置使用前，先根据振动的主要频率计算两级隔振系统的固有频率；保守设计要求主要频率大于第二阶固有频率的倍以上；然后根据需要适当增减一级质量调整模块7的数量及二级隔振系统的调节质量，优化隔振传递率；然后将隔振装置安装在振动基础(例如舱壁等位置)上。

通过本方案，首先，多个悬挂弹簧4上下对称设置且设于晶振安装架5的四周，能够使晶振安装架5在各个方向上受力均匀，减振效果更好。

同时，本方案中将晶振从插件中取出，设计单独的双层隔振装置，中间框架3内的晶振安装架5可活动的范围更大。一方面进一步降低固有频率，提高隔振效果；一方面又放开了插件的空间限制及组合的抗冲击位移要求；同时还可利用增大刚度的方式避免密集模态对隔振效果的影响。

本方案中的双层低频晶振隔振装置，采用独立双层隔振思路进行设计，克服了插件内部空间小所导致的隔振与抗冲击间的矛盾，同时利用弹簧对称悬挂的设计进行二级隔振，不仅避免了二级隔振自由度间的耦合，还使晶振二级隔振的固有频率下降至3.5Hz，不仅增大隔振带宽，还使隔振效率极大改善，10～2000Hz范围内的综合隔着效率达到99％，在机载环境下100～1000Hz相位噪声降低到5dB以内。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双层低频晶振隔振装置，其特征在于，包括：

安装底板(1)、中间框架(3)以及晶振安装架(5)；

所述安装底板(1)通过底部隔振器(2)与所述中间框架(3)连接；

所述晶振安装架(5)通过多个悬挂弹簧(4)吊设于所述中间框架(3)内。

2.根据权利要求1所述的双层低频晶振隔振装置，其特征在于，

所述悬挂弹簧(4)为两组，两组所述悬挂弹簧(4)上下对称设置，并且每组中的多个所述悬挂弹簧(4)沿所述晶振安装架(5)的周向均匀分布。

3.根据权利要求1所述的双层低频晶振隔振装置，其特征在于，所述底部隔振器(2)包括：

上下相对设置的两个连接板，两个所述连接板分别与所述安装底板(1)以及中间框架(3)连接；

隔振弹簧，所述隔振弹簧与上下对应的两个所述连接板同时连接。

4.根据权利要求3所述的双层低频晶振隔振装置，其特征在于，

两个所述连接板上设有多个通孔，所述隔振弹簧横向布置且依次上下分别穿过两个所述连接板上的通孔，以实现所述隔振弹簧与所述连接板的连接。

5.根据权利要求3所述的双层低频晶振隔振装置，其特征在于，

所述底部隔振器(2)为多个且多个所述底部隔振装置沿所述晶振安装架(5)的周向均匀分布。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的双层低频晶振隔振装置，其特征在于，还包括：

多个阻尼限位绳(6)，所述阻尼限位绳(6)的两端分别与所述中间框架(3)以及晶振安装架(5)连接。

7.根据权利要求6所述的双层低频晶振隔振装置，其特征在于，

多个所述阻尼限位绳(6)前后对称排列；和/或

多个所述阻尼限位绳(6)左右对称排列。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的双层低频晶振隔振装置，其特征在于，

所述中间框架(3)上设有至少一个一级质量调整模块(7)，所述一级质量调整模块(7)固设于所述中间框架(3)的底部，且在竖直方向与所述中间框架(3)底部的几何中心重合。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的双层低频晶振隔振装置，其特征在于，

所述晶振安装架(5)上设有至少一个二级质量调整模块(9)，所述二级质量调整模块(9)固设于所述晶振安装架(5)的底部且在竖直方向上与所述晶振安装架(5)底部的几何中心重合。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的双层低频晶振隔振装置，其特征在于，还包括：

弹性限位块(8)，固设于所述中间框架(3)的底部且设于相邻两个所述底部隔振器(2)之间。