CN111609077A - 一种用于精密仪器的三维减振装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于精密仪器的三维减振装置，属于在动荷载作用下振动控制的技术领域。精密仪器在运输和使用过程中受到外部动荷载的作用时，可能会造成精密仪器振动，从而影响其可靠性。本发明采用双层双向的减振滑层，通过安装在其上的固定槽内的滑轮沿导轨滑动，在复位弹簧和阻尼杆的作用下，减振滑层在各自滑动方向的水平减振效果显著，竖向减振装置由双层布置的减振弹簧和粘滞阻尼器组成，能够有效降低竖向加速度，提高竖向减振能力。本发明结构简单，能够有效地降低水平振动以及竖向振动，达到三维减振的目的，降低对精密仪器的振动。
Description
技术领域
本发明涉及在动荷载作用下振动控制的技术领域，特别是一种用于精密仪器的三维减振装置。
背景技术
精密仪器在运输和使用过程中，在受到外部动荷载的作用时，精密仪器可能受到来自水平向以及竖向的振动，从而造成精密仪器发生相对于地面的水平向和竖向的位移，从而影响精密仪器的准确性。
现有的减振装置只考虑到水平向荷载对所保护的精密仪器的影响，仅仅对减振装置进行水平向的隔振和减振的处理，而忽视竖向的荷载对所保护对象的影响，对于这类具有高精度要求的精密仪器，振动造成的财产损失不可恢复，因此需要更严格、更高标准的抗振要求，必须考虑竖向和水平向带来的影响，进行三维的抗振设防。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种结构简单，能够有效地降低水平以及竖向振动对精密仪器的影响，达到三维减振的目的的减振装置。本发明采用双层双向布置的减振滑层，面板与其下部固定槽焊接在一起，并通过安装在固定槽内的滑轮沿着下端焊接有竖向减振装置的导轨进行滑动。在与固定槽平行的方向上设有阻尼杆和复位弹簧，可以防止滑轮冲出导轨，对滑层的滑动起到缓冲作用，在水平向受力平衡的时候，滑层在阻尼杆和复位弹簧的作用下回到受力平衡位置，从而有效的减小水平向的振动，水平减振效果显著；竖向减振装置由双层布置的减振弹簧和粘滞阻尼器并联组成，能够有效降低竖向加速度，提高竖向减振能力，从而达到三维减振的目的，降低对精密仪器的振动。
本发明包括用于放置精密仪器的钢制上面板，它为钢制矩形平板，上面板和其下部的固定槽A焊接相连，滑轮A通过一根可转动的轴承设置在固定槽A的内部，从而实现滑轮A沿导轨A方向进行滑动，达到在该方向减振的目的。中面板是用于支撑上部滑动层的钢制矩形平板，中面板和其下部的固定槽B焊接相连，滑轮B通过一根可转动的轴承设置在固定槽B的内部，从而实现滑轮B沿导轨B方向进行滑动，达到在该方向减振的目的，底板是用于承载三维减振装置的钢制矩形平板。
所述固定槽A的内部装有可滚动的滑轮A，当该三维减振装置受到导轨A方向的力的时候，滑轮A沿着导轨A进行滚动，从而减小该方向的水平振动，固定槽A的下部焊接限位槽A，限位槽A将导轨A包裹起来，可以防止减振装置在受到竖向力的时候，滑轮A因此上跳或偏离导轨A，在两根固定槽A正中焊接一根与它们垂直的复位杆A，用于连接阻尼杆A和复位弹簧A的一端，复位杆A起到固定阻尼杆A和复位弹簧A的作用。
所述导轨A通过下部焊接的连接竖向减振弹簧A和粘滞阻尼器A与中面板相连，减振弹簧A和粘滞阻尼器A组成上面板的竖向减振装置，并在两根导轨A的两端分别对称地焊接两根与两根导轨A垂直的拉结杆A，拉结杆A与复位杆A上所连接的阻尼杆A和复位弹簧A的另一端相连。
所述阻尼杆A和复位弹簧A分别放置在平行于上面板滑动的方向上，与固定槽A平行，且对称地设置于上面板的中部，它们两端分别与复位杆A和拉结杆A相连，可以防止滑轮A冲出导轨A，对上部滑动层的滑动起到缓冲作用，在水平向受力平衡的时候，上部滑动层在阻尼杆A和复位弹簧A的作用下回到受力平衡位置，从而有效的减小该层水平向的振动，水平减振效果显著。
所述竖向减振弹簧A和粘滞阻尼器A并联在一起构成上部滑动层的竖向减振装置，它们置于导轨A的两端，上端与导轨A焊接相连，下端焊接在中面板上，竖向减振弹簧A在装置受到竖向振动的时候，可以起到减振作用，粘滞阻尼器A对竖向荷载产生的加速度起到阻尼的作用，粘滞阻尼器A对竖向减振弹簧A的伸缩减振起到导向作用，防止竖向减振弹簧A在受到水平向力的作用时，产生水平向扭曲变形，因此，竖向减振弹簧A和粘滞阻尼器A组合而成的竖向减振装置具有良好的竖向减振效果。
所述固定槽B的内部装有可滚动的滑轮B，当该三维减振装置受到导轨B方向的力的时候，滑轮B沿着导轨B进行滚动，从而减小该方向的水平振动，固定槽B的下部焊接限位槽B，限位槽B将导轨B包裹起来，可以防止减振装置在受到竖向力的的时候，滑轮B因此上跳或偏离导轨B，在两根固定槽B正中焊接一根与它们垂直的复位杆B，用于连接阻尼杆B和复位弹簧B的一端，复位杆B起到固定阻尼杆B和复位弹簧B的作用。
所述导轨B通过下部焊接的连接竖向减振弹簧B和粘滞阻尼器B与中面板相连，减振弹簧B和粘滞阻尼器B组成上面板的竖向减振装置，并在两根导轨B的两端分别对称地焊接两根与两根导轨B垂直的拉结杆B，拉结杆B与复位杆B上所连接的阻尼杆B和复位弹簧B的另一端相连。
所述阻尼杆B和复位弹簧B分别放置在平行于中面板滑动的方向上，与固定槽B平行，且对称地设置于中面板的中部，它们两端分别与复位杆B和拉结杆B相连，可以防止滑轮B冲出导轨B，对下部滑动层的滑动起到缓冲作用，在水平向受力平衡的时候，下部滑动层在阻尼杆B和复位弹簧B的作用下回到受力平衡位置，从而有效的减小该层水平向的振动，水平减振效果显著。
所述竖向减振弹簧B和粘滞阻尼器B并联在一起构成下部滑动层的竖向减振装置，它们置于导轨B的两端，上端与导轨B焊接相连，下端焊接在底板上，竖向减振弹簧B在装置受到竖向振动的时候，可以起到减振作用，粘滞阻尼器B对竖向荷载产生的加速度起到阻尼的作用，粘滞阻尼器B对竖向减振弹簧B的伸缩减振起到导向作用，防止竖向减振弹簧B在受到水平向力的作用时，产生水平向扭曲变形，因此，竖向减振弹簧B和粘滞阻尼器B组合而成的竖向减振装置具有良好的竖向减振效果。
采用上述结构后，通过在上面板与中面板以及中面板与底板之间设置的水平减振装置和竖向减振装置，当物体受到水平向振动时，通过双层双向布置的减振滑层，上面板和中面板可在各自受力方向自由的进行相对于底板的水平方向移动，从而降低放在上面板的精密仪器在水平方向的振动，当物体受到竖向振动时，通过减振弹簧和粘滞阻尼器组成的竖向减振装置来降低竖向加速度，提高竖向减振能力，从而减缓物体在竖直方向上的振动，从而达到三维减振的目的。相对于现有技术而言，本发明可以实现在三维空间内的减振，而且可以取得较好的减振效果，从而更具有市场竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明在实例中的技术方案，下面将对实例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实例。
图1为一种用于精密仪器的三维减振装置结构示意图；
图2为三维减振装置正示意图；
图3为上部滑动层的剖面示意图；
图4为下部滑动层的剖面示意图。
在图1～图4中，1为上面板；2为中面板；3为底板；4为竖向减振弹簧A；5为粘滞阻尼器A；6为拉结杆A；7为阻尼杆A；8为复位弹簧A；9为复位杆A；10为导轨A；11为滑轮A；12为固定槽A；13为限位槽A；14为竖向减振弹簧B；15为粘滞阻尼器B；16为拉结杆B；17为阻尼杆B；18为复位弹簧B；19为复位杆B；20为导轨B；21为滑轮B；22为固定槽B；23为限位槽B。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。
图1是按照本发明的一种用于精密仪器的三维减振装置结构示意图。如图1所示，该三维减振装置主要包括上面板(1)，中面板(2)，底板(3)，竖向减振弹簧A(4)，粘滞阻尼器A(5)，拉结杆A(6)，阻尼杆A(7)，复位弹簧A(8)，复位杆A(9)，导轨A(10)，滑轮A(11)，固定槽A(12)，限位槽A(13)，竖向减振弹簧B(14)，粘滞阻尼器B(15)，拉结杆B(16)，阻尼杆B(17)，复位弹簧B(18)，复位杆B(19)，导轨B(20)，滑轮B(21)，固定槽B(22)，限位槽B(23)；其中上面板(1)和其下面的部件竖向减振弹簧A(4)，粘滞阻尼器A(5)，拉结杆A(6)，阻尼杆A(7)，复位弹簧A(8)，复位杆A(9)，导轨A(10)，滑轮A(11)，固定槽A(12)和限位槽A(13)构成上部滑动层；中面板(2)和其下面的部件竖向减振弹簧B(14)，粘滞阻尼器B(15)，拉结杆B(16)，阻尼杆B(17)，复位弹簧B(18)，复位杆B(19)，导轨B(20)，滑轮B(21)，固定槽B(22)和限位槽B(23)构成下部滑动层；底板(3)用于承载整个三维减振装置。在上面板上放置需要被隔振的精密仪器，当受到水平力的作用，该双层双向的减振滑层在各自滑轮作用下沿着各自下部导轨的方向进行滚动，并由阻尼杆和复位弹簧的减振作用减轻其振动幅度，当受到竖向力的时候，布置在各滑层下的竖向减振弹簧和粘滞阻尼器减轻了竖向振动。精密仪器一旦同时受到多个方向力的同时作用，可能造成精密仪器三维振动，对精密仪器的准确性造成很大影响。本发明提供了一种三维减振装置，可实现对精密仪器更好的保护，其特征在于其施工步骤如下：
如图1所示，在预制好的底板(3)上部焊接竖向减振弹簧B(14)和粘滞阻尼器B(15)，将导轨B(20)焊接在竖向减振弹簧B(14)和粘滞阻尼器B(15)的上端。在中面板(2)下端焊接固定槽B(22)，固定槽B(22)内安装可自由转动的滑轮B(21)，并将滑轮B(21)放置于导轨B(20)上。在固定槽B(22)的正中下方焊接限位槽B(23)，将导轨B(20)包裹起来，在固定槽B(22)中间位置焊接复位杆B(19)，在导轨B(20)两端分别对称地焊接两根拉结杆B(16)，阻尼杆B(17)和复位弹簧B(18)分别放置在平行于中面板(2)滑动的方向上，它们两端分别与复位杆B(19)和拉结杆B(16)相连。
在装配好的中面板(2)上部焊接竖向减振弹簧A(4)和粘滞阻尼器A(5)，将导轨A(10)焊接在竖向减振弹簧A(4)和粘滞阻尼器A(5)的上端。在上面板(1)下端焊接固定槽A(12)，固定槽A(12)内安装可自由转动的滑轮A(11)，并将滑轮A(11)放置于导轨A(10)上。在固定槽A(12)的正中下方焊接限位槽A(13)，将导轨A(10)包裹起来，在固定槽A(12)中间位置焊接复位杆A(9)，在导轨A(10)两端分别对称地焊接两根拉结杆A(6)，阻尼杆A(7)和复位弹簧A(8)分别放置在平行于上面板(1)滑动的方向上，它们两端分别与复位杆A(9)和拉结杆A(6)相连。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于精密仪器的三维减振装置，其特征在于：用于放置精密仪器的上面板(1)的下部焊接固定槽A(12)，在与固定槽A(12)平行的方向上设有阻尼杆A(7)和复位弹簧A(8)，中面板(2)的上部焊接竖向减振弹簧A(4)和粘滞阻尼器A(5)，中面板(2)的下部焊接固定槽B(22)，在与固定槽B(22)平行的方向上设有阻尼杆B(17)和复位弹簧B(18)，底板(3)的上部焊接竖向减振弹簧B(14)和粘滞阻尼器B(15)。
2.根据权利要求1所述的一种用于精密仪器的三维减振装置，其特征在于：所述上面板(1)、中面板(2)、底板(3)均是钢制矩形平板。
3.根据权利要求1所述的一种用于精密仪器的三维减振装置，其特征在于：所述固定槽A(12)与上面板(1)的一条边平行，其内部装有可滚动的滑轮A(11)，可沿导轨A(10)滚动，其下部焊接限位槽A(13)，在两根固定槽A(12)正中焊接一根与它们垂直的复位杆A(9)，与阻尼杆A(7)和复位弹簧A(8)的一端相连。
4.根据权利要求1所述的一种用于精密仪器的三维减振装置，其特征在于：所述导轨A(10)通过下部焊接的竖向减振弹簧A(4)和粘滞阻尼器A(5)与中面板(2)相连，并在两根导轨A(10)的两端分别对称地焊接两根与之垂直的拉结杆A(6)，用于连接阻尼杆A(7)和复位弹簧A(8)的另一端。
5.根据权利要求1所述的一种用于精密仪器的三维减振装置，其特征在于：所述阻尼杆A(7)和复位弹簧A(8)与固定槽A(12)平行，且对称地设置于中部，它们两端分别与复位杆A(9)和拉结杆A(6)相连。
6.根据权利要求1所述的一种用于精密仪器的三维减振装置，其特征在于：所述竖向减振弹簧A(4)和粘滞阻尼器A(5)并联在一起，置于导轨A(10)的两端，上端与导轨A(10)焊接相连，下端焊接在中面板(2)上。
7.根据权利要求1所述的一种用于精密仪器的三维减振装置，其特征在于：所述固定槽B(22)与中面板(2)的一条边平行，其内部装有可滚动的滑轮B(21)，可沿导轨B(20)滚动，其下部焊接限位槽B(23)，在两根固定槽B(22)正中焊接一根与它们垂直的复位杆B(19)，与阻尼杆B(17)和复位弹簧B(18)的一端相连。
8.根据权利要求1所述的一种用于精密仪器的三维减振装置，其特征在于：所述导轨B(20)通过下部焊接的竖向减振弹簧B(14)和粘滞阻尼器B(15)与底板(3)相连，并在两根导轨B(20)的两端分别对称地焊接两根与之垂直的拉结杆B(16)，用于连接阻尼杆B(17)和复位弹簧B(18)的另一端。
9.根据权利要求1所述的一种用于精密仪器的三维减振装置，其特征在于：所述阻尼杆B(17)和复位弹簧B(18)与固定槽B(22)平行，且对称地设置于中部，它们两端分别与复位杆B(19)和拉结杆B(16)相连。
10.根据权利要求1所述的一种用于精密仪器的三维减振装置，其特征在于：所述竖向减振弹簧B(14)和粘滞阻尼器B(15)并联在一起，置于导轨B(20)的两端，上端与导轨B(20)焊接相连，下端焊接在底板(3)上。
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