CN112145620A - 三向磁力自适应调阻复合隔振装置 - Google Patents

三向磁力自适应调阻复合隔振装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三向磁力自适应调阻复合隔振装置，属一种浮放物用隔振装置，在底板上安装有拱形橡胶件，拱形橡胶件上安装有支撑板支承板上设有滚珠，滚珠上部设有支撑板；拱形橡胶件的外侧安装有调阻电磁铁，调阻电磁铁与磁性液体的位置相对应；支承板的下部还安装有复位电磁铁，复位电磁铁与滚珠的位置相对应。通过安装在底板上的拱形橡胶件即可对支撑板上的物体或设备实现竖向隔振，支撑板与支承板之间的滚珠滚动，以及调阻电磁铁对磁性液体之间的吸引力作用即可实现水平隔振，并且通过调整调阻电磁铁与复位电磁铁的磁通量，以及调整绳索的张紧程度，从而对支撑板上的物体或设备具有更大的适应范围，有利于装置发挥出较佳的隔振性能。

Description

三向磁力自适应调阻复合隔振装置
技术领域
本发明涉及一种浮放物用隔振装置，更具体的说，本发明主要涉及一种三向磁力自适应调阻复合隔振装置。
背景技术
在土木、机械、航空航海等领域中，部分物体或设备需进行浮放，由浮放则出现了隔振的需求；目前市面上的隔振装置的大多只有水平双向隔振功能，或单一的竖直方向隔振功能，极少有对水平双向与竖直方向同时隔振的隔振装置；并且前述结构的隔振装置一旦加工为成品后即为固定的结构，其水平刚度、竖直刚度、阻尼均不可调整；隔振装置的刚度、阻尼一旦确定，要实现其最佳隔振性能，其上部被隔振物的质量必须限定在一定的范围内，被隔振物质量过大或过小都不能使隔振装置发挥最佳隔振性能。鉴于此，有必要针对前述隔振装置的结构进行研究和改进。
发明内容
本发明的目的之一在于针对上述不足，提供一种三向磁力自适应调阻复合隔振装置，以期望解决现有技术中同类隔振装置不能实现水平与竖直双向隔振，且一旦加工为成品后无法调整水平与竖直的刚度以及阻尼等技术问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：
本发明所提供的一种三向磁力自适应调阻复合隔振装置，包括底板，所述底板上安装有拱形橡胶件，所述拱形橡胶件上安装有支撑板所述支承板上设有滚珠，所述滚珠上部设有支撑板；所述拱形橡胶件的中部填充有引磁体，且所述拱形橡胶件的外侧安装有调阻电磁铁，所述调阻电磁铁与引磁体的位置相对应；所述底板上还设有张紧装置，所述张紧装置通过绳索与支承板相连接；所述支承板的下部还安装有复位电磁铁，所述复位电磁铁与滚珠的位置相对应。
作为优选，进一步的技术方案是：所述支承板的两侧安装有限位挡板。
更进一步的技术方案是：所述引磁体为填充在拱形橡胶件中部凹陷位的磁性液体。
更进一步的技术方案是：所述拱形橡胶件通过限位连接板安装在弹性橡胶垫上，所述弹性橡胶垫安装在底板上。
更进一步的技术方案是：所述张紧装置为张紧螺杆，所述张紧螺杆的端部通过钢绳与支承板相连接。
更进一步的技术方案是：所述拱形橡胶件、限位连接板、弹性橡胶垫与支承板均呈环形；所述调阻电磁铁为多个，且呈环形的分布于拱形橡胶件的外侧，所述张紧螺杆也为多个，且呈环形的分布于弹性橡胶垫的外侧，并分别通过各自的钢绳与支承板的外侧下部相连接。
更进一步的技术方案是：所述调阻电磁铁与复位电磁铁均分别接入磁通量调节模块。
更进一步的技术方案是：所述调阻电磁铁通过电磁铁安装座安装在底板上，且所述调组电磁铁的立面朝向于所述磁性液体的方向。
更进一步的技术方案是：所述复位电磁铁嵌入安装在所述支承板的下部。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：通过安装在底板上的拱形橡胶件即可对支撑板上的物体或设备实现竖向隔振，通过支撑板与支承板之间的滚珠滚动，以及调阻电磁铁对磁性液体之间的吸引力作用即可实现水平隔振，并且通过调整调阻电磁铁与复位电磁铁的磁通量，以及调整绳索的张紧程度，从而对支撑板上的物体或设备具有更大的适应范围，有利于装置发挥出较佳的隔振性能，同时本发明所提供的一种三向磁力自适应调阻复合隔振装置结构简单，适于工业化生产，可在各类浮放物体领域中使用。
附图说明
图1为用于说明本发明一个实施例的结构剖视图。
图2为用于说明本发明一个实施例的第一使用状态图。
图3为用于说明本发明一个实施例的第二使用状态图。
图中，1为底板、2为拱形橡胶件、3为支承板、4为滚珠、5为支撑板、6为引磁体、7为调阻电磁铁、8为张紧装置、9为绳索、10为复位电磁铁、11为限位挡板、12为限位连接板、13为弹性橡胶垫、14为第一隔振物、15为第二隔振物。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步阐述。
参考图1所示，本发明的一个实施例一种三向磁力自适应调阻复合隔振装置，包括底板1，该底板1上安装有拱形橡胶件2，在拱形橡胶件2上安装一块支承板3，再在支承板3上设置多个滚珠4，然后在滚珠4上部设置支撑板5；即图中所示的支撑板5由滚珠4支撑，滚珠4可在支承板3与支撑板5之间自由滚动，在滚珠4的滚动作用下，即可对放置在支撑板5上的物体进行水平方向的隔振，并且为优化水平隔振的效果并实现装置的水平刚度可调，亦可再在前述拱形橡胶件2的中部填充引磁体6，然后再在拱形橡胶件2的外侧安装调阻电磁铁7，并且该调阻电磁铁7需与引磁体6的位置相对应；通过调阻电磁铁7通电后对引磁体6所产生的吸引力，不仅可辅助水平隔振，还可调整隔振装置的水平刚度，有利于发挥隔振装置的最佳隔振效果。
另一方面，在本实施例的结构中，由于上述支承板3与支撑板5均置于拱形橡胶件2的上部，从而通过拱形橡胶件2即可实现竖直隔振；在此基础上，还可在上述底板1上安装张紧装置8，该张紧装置8通过绳索9与支承板3相连接，通过张紧装置8调整绳索9的对支承板3之间的作用力，从而调整装置的竖直刚度。前述支承板3的下部还安装有复位电磁铁10，并且该复位电磁铁10与滚珠4的位置相对应，通过调整复位电磁铁10的磁通量，可改变复位电磁铁10对滚珠4的水平向复位吸引力，从而改变装置的阻尼系数。优选的是，前述调阻电磁铁7与复位电磁铁10均分别接入磁通量调节模块，以便于调整两者的磁通量。
基于上述实施例所描述的，通过安装在底板1上的拱形橡胶件2即可对支撑板5上的物体或设备实现竖向隔振，通过支撑板5与支承板3之间的滚珠4滚动，以及调阻电磁铁7对引磁体6之间的吸引力作用即可实现水平隔振，并且通过调整调阻电磁铁7与复位电磁铁10的磁通量，以及调整绳索9的张紧程度，从而对支撑板5上的物体或设备具有更大的适应范围，使得装置发挥出较佳隔振性能。
进一步，仍然参考图1所示，基于上述实施例，发明人为防止滚珠4从支承板3上滑落，因此在支承板3的两侧安装有限位挡板11；同时为优化装置的竖直隔振性能，亦可如图1所示的将上述拱形橡胶件2通过限位连接板12安装在弹性橡胶垫13上，然后再将弹性橡胶垫13安装在底板1上。
另一方面，为便于调整隔振装置的竖向刚度，可采用张紧螺杆作为上述的张紧装置8，将该张紧螺杆的端部通过钢绳与支承板3相连接；相应的，为提升多个调阻电磁铁7与引磁体6相互吸引磁力的均匀性，可采用磁性液体作为上述的引磁体6，并且该磁性液体如图1所示的填充在拱形橡胶件2中部凹陷位处。同时为便于安装，调阻电磁铁7可通过电磁铁安装座安装在底板1上，且使调阻电磁铁7的立面朝向于所述引磁体6的方向。
图1仅为装置的剖视图，在本实施例中，上述的拱形橡胶件2、限位连接板12、弹性橡胶垫13与支承板3均呈环形；并且调阻电磁铁7为多个，且呈环形的分布于拱形橡胶件2的外侧，并且上述的张紧螺杆也为多个，且呈环形的分布于弹性橡胶垫13的外侧，并分别通过各自的钢绳与支承板3的外侧下部相连接，除此之外，亦可将上述的调阻电磁铁7与复位电磁铁10均设为环形。
本发明上述优选的一个实施例在实际使用时可如图2所示的用于支撑单个物体进行隔振，亦可作为一个大型设备或柜体的支撑部件，对其实现隔振，如图3所示，使用对个本发明的装置对柜体进行支撑隔振；在使用过程中能对水平与竖直双向同时隔振，水平双向的隔振既由滚珠4的滚动实现，也可由调阻电磁铁7产生的磁场与磁性液体之间的相互吸引力作用来实现；并且装置的水平刚度、竖直刚度、阻尼均可调整。
水平刚度的调整方法为：通过调整调阻电磁铁7的磁通量，可调整调阻电磁铁7产生的磁场的大小，进而改变其与磁性液体之间的相互吸引力，即改变了产品的水平刚度。竖直刚度的调整方法为：改变钢绳与张紧螺杆之间的作用力，可调整竖直刚度。阻尼的调整方法为：调整调阻电磁铁7的磁通量，可改变调阻电磁铁7与磁性液体之间的水平向吸引力；同时调整复位电磁铁10的磁通量，以此改变复位电磁铁10对滚珠4的水平向复位吸引力。
本发明所提供的装置上部被隔振物的质量具有更大的适应范围。当上部被隔振物的质量过小时，可通过张紧钢绳与张紧螺杆，相当于间接增大了上部被隔振物的质量，能保证隔振装置承受的上部荷载在合理的范围内，使其发挥最佳隔振性能。同时隔振装置还具有自复位功能，具体为调整复位电磁铁10的磁通量，可改变复位电磁铁10对滚珠4的水平向复位吸引力。
相应的，本发明所提供的装置还具有支撑板5调平功能：当底部安装平面不平整时，可通过调整张紧钢绳与张紧螺杆的预紧力，使上部的支撑板5保持水平，进而使被隔振物的底部安装平面为水平平面。
总体而言，本发明所提供的装置在使用时，当底板1受到振动荷载作用时，其上部结构能同时发挥竖直方向与水平方向的隔振功能。同时，在本发明的一个较佳实施例中，可使用智能监测系统与磁通量调节模块配合使用，即由智能监测系统监测当前水平刚度与阻尼，并通过磁通量调节模块动态调整调阻电磁铁7与复位电磁铁10的磁通量，自适应调整隔振装置的水平刚度和阻尼，使得隔振装置对于任意随机振动荷载都具有较好的隔振效能。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (9)

1.一种三向磁力自适应调阻复合隔振装置，包括底板（1），其特征在于所述底板（1）上安装有拱形橡胶件（2），所述拱形橡胶件（2）上安装有支承板（3），所述支承板（3）上设有滚珠（4），所述滚珠（4）上部设有支撑板（5）；
所述拱形橡胶件（2）的中部填充有引磁体（6），且所述拱形橡胶件（2）的外侧安装有调阻电磁铁（7），所述调阻电磁铁（7）与引磁体（6）的位置相对应；所述底板（1）上还设有张紧装置（8），所述张紧装置（8）通过绳索（9）与支承板（3）相连接；
所述支承板（3）的下部还安装有复位电磁铁（10），所述复位电磁铁（10）与滚珠（4）的位置相对应。
2.根据权利要求1所述的三向磁力自适应调阻复合隔振装置，其特征在于：所述支承板（3）的两侧安装有限位挡板（11）。
3.根据权利要求1所述的三向磁力自适应调阻复合隔振装置，其特征在于：所述引磁体（6）为填充在拱形橡胶件（2）中部凹陷位的磁性液体。
4.根据权利要求1所述的三向磁力自适应调阻复合隔振装置，其特征在于：所述拱形橡胶件（2）通过限位连接板（12）安装在弹性橡胶垫（13）上，所述弹性橡胶垫（13）安装在底板（1）上。
5.根据权利要求1或4所述的三向磁力自适应调阻复合隔振装置，其特征在于：所述张紧装置（8）为张紧螺杆，所述张紧螺杆的端部通过钢绳与支承板（3）相连接。
6.根据权利要求5所述的三向磁力自适应调阻复合隔振装置，其特征在于：所述拱形橡胶件（2）、限位连接板（12）、弹性橡胶垫（13）与支承板（3）均呈环形；所述调阻电磁铁（7）为多个，且呈环形的分布于拱形橡胶件（2）的外侧，所述张紧螺杆也为多个，且呈环形的分布于弹性橡胶垫（13）的外侧，并分别通过各自的钢绳与支承板（3）的外侧下部相连接。
7.根据权利要求1或6所述的三向磁力自适应调阻复合隔振装置，其特征在于：所述调阻电磁铁（7）与复位电磁铁（10）均分别接入磁通量调节模块。
8.根据权利要求1所述的三向磁力自适应调阻复合隔振装置，其特征在于：所述调阻电磁铁（7）通过电磁铁安装座安装在底板（1）上，且所述调组电磁铁的立面朝向于所述引磁体（6）的方向。
9.根据权利要求1或8所述的三向磁力自适应调阻复合隔振装置，其特征在于：所述复位电磁铁（10）嵌入安装在所述支承板（3）的下部。
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