CN111089139A - 一种减振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种减振装置，其包括弹性底托，第一减振元件，以及第二减振元件，其中，第一减振元件内部形成空腔，套设在第二减振元件的外面；第二减振元件包含正刚度元件；第一减振元件包含负刚度元件；第一减振元件和第二减振元件的底部固定在弹性底托上，顶部支撑在被减振对象的底部，两者对被减振对象实施并联支撑。该减振装置应用了正、负刚度理论设计，使其在静平衡位置处具有较高的静刚度以及较低的动刚度。这种结构有利于减小系统的固有频率，从而扩大共振区间，此外高静刚度低动刚度的减振装置具有更小的位移传递率，使用该装置的洗衣机能够被有效隔离从被减振物体递出的振动，实现减振的目的。

Description

一种减振装置
技术领域
本发明涉及减振技术领域，具体而言，涉及一种减振装置。
背景技术
随着技术的进步，洗衣机向大容量、高转速的方向发展。洗衣机多设计成箱柜状，通过四个基脚支撑洗衣机，基脚通过螺纹旋合固定在洗衣机底盘上。洗衣机洗涤脱水时的振动会通过基脚传递到地面，甚至会与地板和墙壁产生共振，其次振动会导致洗衣机移位。因此提高洗衣机运行的稳定性，降低振动是洗衣机设计的重点。洗衣机振动现象通常是由于衣物随机分布而产生的偏心载荷导致的，洗衣机高速旋转脱水时，偏心载荷会产生激振力致使洗衣机剧烈振动。此过程中会产生噪音，甚至产生与地面共振的现象，给用户带来诸多不便。
现有的洗衣机采用弹簧悬挂，阻尼器支撑的方式将洗衣机外筒吊的框架上，同时在外筒上布置配重块令滚筒洗衣机的悬挂系统保持平衡。但是由于基脚通过螺纹旋合固定在洗衣机底盘上，而洗衣机滚筒的振动会通过悬挂系统传递给框架，因此会基脚会随框架一同振动，进而将振动传递到地面上。在现有技术的改进方案中存在以下不足：仅用弹簧提供支撑力，若弹簧刚度过小则提供的支撑力过小，能够承受的静压力较小；若弹簧刚度过大则洗衣机高速振动时隔振效果较差。因此，需要一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种减振装置及具有其的洗衣机，通过阻碍被减震物体产生的振动传递给地面，实现减轻物体振动的目的，同时其具有高静刚度、低动刚度的特点，能够实现降低系统的固有频率，扩大隔振区间的目的，有效的隔离从被减振物体传递出的振动。
为了达到上述目的，本发明提供了一种减振装置，其包括弹性底托，第一减振元件，以及第二减振元件，其中，所述第一减振元件内部形成空腔，套设在所述第二减振元件的外面；所述第二减振元件包含正刚度元件；所述第一减振元件包含负刚度元件；所述第一减振元件和第二减震元件的底部固定在弹性底托上，顶部支撑在所述被减振对象的底部，两者对被减振对象实施并联支撑；所述第二减振元件的正刚度元件的弹性变形量阈值小于所述第一减振元件负刚度元件的弹性变形量阈值。该减振装置应用了正、负刚度理论设计，使其在静平衡位置处具有较高的静刚度以及较低的动刚度。这种结构有利于减小系统的固有频率，从而扩大共振区间，此外高静刚度低动刚度的减振装置具有更小的位移传递率，能够有效隔离从基脚传递出的振动，实现减振的目的。
进一步可选地，所述第一减振元件包括直筒部和设于直筒部上方的锥筒部，所述锥筒部的筒口与所述被减振对象的底部作用在一起，所述锥筒部由所述负刚度元件构成，所述筒状支撑部的底部支撑在所述弹性底托上。
进一步可选地，所述正刚度元件为弹簧，所述负刚度元件为锥筒状弹性腔体。
进一步可选地，还包括固定组件，所述固定组件将所述第一减振元件和第二减振元件以并联方式与所述被减振对象固定在一起。
进一步可选地，所述固定组件包括紧固件、底座；所述底座包括导向筒和设于导向筒下方的限位座，所述限位座的下端面与所述锥筒部的下端口在同一水平面上，所述限位座与所述弹簧作用在一起；所述锥筒的上端口设有一套设在所述导向部的外周壁上的颈筒，所述颈筒上端突出所述锥筒部的上端口，颈筒下端向锥筒内部延伸并与所述限位座的上端面作用在一起；所述底座形成有贯穿导向部和限位部的紧固件穿孔；所述颈筒的筒口上端面与导向筒筒口的上端面在同一水平面上。
进一步可选地，还包括：用于固定被减振的物体的支架，所述支架与所述颈筒的上端和导向筒的上端接触，并且通过所述紧固件与所述底座固定在一体。
进一步可选地，所述紧固件为螺栓和螺母，所述螺栓穿过所述被减震对象与所述底座，通过所述螺母进行固定，实现所述锥筒部和弹簧的以并联方式与所述被减振对象固定在一起。
进一步可选地，所述第一减振元件只有锥筒部设有负刚元件。
进一步可选地，所述弹簧远离所述限位座的一端与所述弹性底托底面固定在一起，保证弹簧在受压的情况下产生的弹簧力能够竖直朝上。
进一步可选地，所述直筒部的底部与所述弹性底托可拆卸地固定在一起，便于该装置的使用和安装。
本发明提供的减振装置，其工作原理简单，结构易于实现，能够起到隔离振动的作用，防止产生与地面、墙壁的共振现象。
附图说明
通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：本发明一实施例中减振装置剖面图；
图2：本发明一实施例中使用该减振装置的洗衣机的整机安装图；
图3：本发明一实施例中减振器工作原理图；
图4：本发明一实施例中减振器工作状态图。
图中：
1-洗衣机；2-减振装置；21-支架；22-螺栓；221-螺母；23-弹性底托；24-弹簧；25-锥筒部；26-直筒部；27-底座；271-导向部；272-限位座；28-颈筒
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
市面上现有的减振装置、隔振器通常采用正刚度弹性元件如弹簧，当弹簧的刚度过高时，洗衣机运行振动仍可通过弹簧传递给地面，若刚度过低，洗衣机静止时减振装置不能提供稳定的支撑力。
本申请的目的在于提供一种减振装置，其基于正、负刚度理论设计，具有较高的静刚度和较低的动刚度，结构简单，易于实现，其中所谓的正刚度是指弹性元件受载方向与变形方向相同，负刚度是指弹性元件受载方向与变形方向相反；当正、负刚度的弹性元件并联时，系统的总刚度呈非线性变化，在静平衡位置时，减振装置的总刚度要比正刚度弹性元件要小，但是提供的支撑力要比正刚度弹性元件大；在静平衡位置附近振动时，由于减振装置的总刚度要比正刚度弹性元件要小，因此能够起到隔离振动的作用。
实施例
如图1-2所示，本实施例还提供一种洗衣机1其具有一种减振装置 2，其包括弹性底托23，第一减振元件，以及第二减振元件，固定组件以及支架21，洗衣机1固定在上述支架21上，支架21与地面的接触面的四个角均通过固定组件连接有第一节减振元件，第二减振元件和弹性底托23；优选的，固定组件将第一减振元件和第二减振元件以并联方式与支架21固定在一起。其中第一减振元件内部形成空腔，套设在第二减震元件的外面；第二减振元件包含正刚度元件；第一减振元件包含负刚度元件；第一减振元件和第二减振元件的底部固定在弹性底托23上，顶部支撑在被减振对象的底部，两者对被减振对象实施并联支撑；第二减震元件的正刚度元件的弹性变形量阈值小于第一减振元件负刚度元件的弹性变形量阈值。进一步优选的，第一减振元件只有锥筒部25设有负刚元件。
优选的，第一减振元件包括直筒部26和设于直筒部26上方的锥筒部25，锥筒部25的筒口与被减振对象的底部作用在一起，锥筒部25由负刚度元件构成，筒状支撑部的底部支撑在弹性底托23上。优选的，正刚度元件为有弹簧24，负刚度元件为锥筒状弹性腔体。优选的，直筒部 26的底部与弹性底托23可拆卸地固定在一起，便于该装置的使用和安装。进一步优选的，弹性底托23上设有凹槽，与之对应的直筒部26的底部设有相应的凸起，通过二者配合使直筒部26的底部与弹性底托23 可拆卸地固定在一起。
优选的，固定组件包括紧固件、底座27；底座27包括导向筒和设于导向筒下方的限位座272，限位座272的下端面与锥筒部25的下端口在同一水平面上，限位座272与弹簧24作用在一起；锥筒的上端口设有一套设在导向部271的外周壁上的颈筒28，颈筒28上端突出锥筒部25 的上端口，颈筒28下端向锥筒内部延伸并与限位座272的上端面作用在一起；底座27形成有贯穿导向部271和限位部的紧固件穿孔；颈筒28 的筒口上端面与导向筒筒口的上端面在同一水平面上。进一步优选的，紧固件为螺栓22和螺母221，螺栓22穿过被减振对象与底座27，通过螺母221进行固定，实现锥筒部25和弹簧24的以并联方式与被减振对象固定在一起。优选的，弹簧24远离限位座272的一端与弹性底托23 底面固定在一起，保证弹簧24在受压的情况下产生的弹簧24力能够竖直朝上。
当减振装置2受到洗衣机1基脚传来的压力时，其工作原理如图3 所示，其中ΔX为减振装置2受静力的状态，即洗衣机1不运行的时刻。此时，该减振装置2提供的力要大于线性弹簧24提供的力，减振装置2 的静刚度较大。当减振装置2在平衡位置附近振动时，位移量越大，受力越小，即动刚度较小。
当减振装置2不受任何载荷作用时，如图1所示；当减振装置2受到外界载荷作用时，如图4所示，锥筒部25产生形变处于静平衡状态。此时锥筒部25由向上凸出变成接近水平的状态，同时限位座272压缩弹簧24，两者由于变形产生向上的支撑力。由于锥筒部25属于负刚度弹性元件，所以减振装置2系统的总刚度要低于弹簧24的刚度，但是减振装置2系统产生的支撑力要比弹簧24受压缩产生的反作用力要大。当洗衣机1不运行时，减振装置2受静力作用，此时减振装置2能够提供更大的支撑力，保证整体结构的稳定。当洗衣机1运行时，减振装置2在平衡位置附近上下振动，此时减振装置2的动刚度较小，有较大的隔振区间。
本实施提供的减振装置应用了正、负刚度理论设计，使其在静平衡位置处具有较高的静刚度以及较低的动刚度。这种结构有利于减小系统的固有频率，从而扩大共振区间，此外高静刚度低动刚度的减振装置具有更小的位移传递率，能够有效隔离从基脚传递出的振动，实现减振的目的。
综上，本发明提供一种减振装置，其包括弹性底托，第一减振元件，以及第二减振元件，其中，第一减振元件内部形成空腔，套设在第二减震元件的外面；第二减振元件包含正刚度元件；第一减振元件包含负刚度元件；第一减振元件和第二减振元件的底部固定在弹性底托上，顶部支撑在被减振对象的底部，两者对被减振对象实施并联支撑；第二减振元件的正刚度元件的弹性变形量阈值小于第一减振元件负刚度元件的弹性变形量阈值。该减振装置应用了正、负刚度理论设计，使其在静平衡位置处具有较高的静刚度以及较低的动刚度。这种结构有利于减小系统的固有频率，从而扩大共振区间，此外高静刚度低动刚度的减振装置具有更小的位移传递率，能够有效隔离从被减振物体递出的振动，实现减振的目的。
本发明提供了一种减振装置以及使用的场景，并不仅仅限于说明书和实施方式中所描述。故凡依本发明申请专利范围的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种减振装置，其特征在于，包括弹性底托(23)，第一减振元件，以及第二减振元件，其中，
所述第一减振元件内部形成空腔，套设在所述第二减振元件的外面；
所述第二减振元件包含正刚度元件；
所述第一减振元件包含负刚度元件；
所述第一减振元件和第二减振元件的底部固定在弹性底托(23)上，顶部支撑在所述被减振对象的底部，两者对被减振对象实施并联支撑；
所述第二减振元件的正刚度元件的弹性变形量阈值小于所述第一减振元件负刚度元件的弹性变形量阈值。
2.如权利要求1所述减振装置，其特征在于，所述第一减振元件包括直筒部(26)和设于直筒部(26)上方的锥筒部(25)，所述锥筒部(25)的筒口与所述被减振对象的底部作用在一起，所述锥筒部(25)由所述负刚度元件构成，所述筒状支撑部的底部支撑在所述弹性底托(23)上。
3.如权利要求2所述减振装置，其特征在于，所述正刚度元件为弹簧(24)，所述负刚度元件为锥筒状弹性腔体。
4.如权利要求3所述减振装置，其特征在于，还包括固定组件，所述固定组件将所述第一减振元件和第二减振元件以并联方式与所述被减振对象固定在一起。
5.如权利要求4所述减振装置，其特征在于，
所述固定组件包括紧固件、底座(27)；
所述底座(27)包括导向筒和设于导向筒下方的限位座(272)，所述限位座(272)的下端面与所述锥筒部(25)的下端口在同一水平面上，所述限位座(272)与所述弹簧(24)作用在一起；
所述锥筒的上端口设有一套设在所述导向部(271)的外周壁上的颈筒(28)，所述颈筒(28)上端突出所述锥筒部(25)的上端口，颈筒(28)下端向锥筒内部延伸并与所述限位座(272)的上端面作用在一起；
所述底座(27)形成有贯穿导向部(271)和限位部的紧固件穿孔；
所述颈筒(28)的筒口上端面与导向筒筒口的上端面在同一水平面上。
6.如权利要求5所述的减振装置，其特征在于，包括：用于固定被减振的物体的支架(21)，所述支架(21)与所述颈筒(28)的上端和导向筒的上端接触，并且通过所述紧固件与所述底座(27)固定在一体。
7.如权利要6所述减振装置，其特征在于，所述紧固件为螺栓(22)和螺母(221)，所述螺栓(22)穿过所述被减振对象与所述底座(27)，通过所述螺母(221)进行固定，实现所述锥筒部(25)和弹簧(24)的以并联方式与所述被减振对象固定在一起。
8.如权利要求7所述减振装置，其特征在于，所述第一减振元件只有锥筒部(25)设有负刚元件。
9.如权利要求1-8任一项所述减振装置，其特征在于，所述弹簧(24)远离所述限位座(272)的一端与所述弹性底托(23)底面固定在一起。
10.如权利要求9所述减振装置，其特征在于，所述直筒部(26)的底部与所述弹性底托(23)可拆卸地固定在一起。
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