CN112855848B - 一种船载设备用多层隔振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种船载设备用多层隔振装置，包括中间阀架板和安装于其上下两表面的上层隔振元件和下层隔振元件，上层隔振元件和下层隔振元件均由数个隔振器构成；隔振器包括底板、钢结构件和橡胶件，橡胶件为倒扣的碗状结构，碗状结构的底部边缘与底板通过固定螺钉连接；钢结构件位于碗状结构内部，钢结构件包括上连接块、下连接块，以及连接于上连接块和下连接块之间的钢丝绳，下连接块与底板之间通过固定螺钉连接，碗状结构的顶部内嵌有金属螺纹件；中间阀架板包括上板、下板以及位于上板和下板之间的菱形筋板。本发明所公开的隔振装置由高静刚度和低动刚度的非线性隔振器与中间阀架板组成，可以满足船载精密仪器多向、宽频实际使用的需要。

Description

一种船载设备用多层隔振装置
技术领域
本发明涉及一种隔振装置，特别涉及一种船载设备用多层隔振装置。
背景技术
振动和冲击现象广泛存在于日常生活、工业设施和航海船舶中，这些振动大部分对设备的性能及人员的舒适性会产生消极作用。因此，需要对这些振动进行有效的隔离。
与陆地环境相比，船载精密仪器所受的环境载荷复杂多变，不但受到船体自身动力、电力等回转设备的高频振动作用，而且还受到大小和方向随机变化的海洋环境载荷的低频振动作用。动态的环境载荷对没有安装高效隔振器的船载精密仪器的结构强度、测量精度和观测稳定性会产生很大的影响。比如现有的海洋大气监测精密观测仪器普遍采用的是单层隔振结构或者单向隔振结构，存在隔振效率不高、多向隔振效果不佳的缺点。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种船载设备用多层隔振装置，以达到多层多向隔振，满足船载精密仪器多向、宽频实际使用需要的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种船载设备用多层隔振装置，包括中间阀架板和安装于其上下两表面的上层隔振元件和下层隔振元件，所述上层隔振元件和下层隔振元件均由数个隔振器构成；所述隔振器包括底板、钢结构件和橡胶件，所述橡胶件为倒扣的碗状结构，碗状结构的底部边缘与底板通过固定螺钉连接；所述钢结构件位于碗状结构内部，所述钢结构件包括上连接块、下连接块，以及连接于上连接块和下连接块之间的钢丝绳，所述下连接块与底板之间通过固定螺钉连接，所述碗状结构的顶部内嵌有金属螺纹件，所述上连接块与金属螺纹件下端通过双头螺栓连接；所述中间阀架板包括上板、下板以及位于上板和下板之间的菱形筋板。
进一步的技术方案中，所述中间阀架板两侧开设U型槽。
进一步的技术方案中，所述上层隔振元件上部安装有上层板，所述下层隔振元件底部安装有下层板，可以方便安装。
上述方案中，所述钢丝绳为偶数个，两两对称连接于上连接块和下连接块之间。
优选地，所述钢丝绳为4个。
上述方案中，所述底板两侧向外延伸有安装孔，通过安装孔实现与中间阀架板或者上层板或者下层板连接。
通过上述技术方案，本发明提供的船载设备用多层隔振装置具有如下有益效果：
本发明的隔振器为高静刚度、低动刚度的非线性隔振器，其结构由橡胶件提供负刚度，钢结构件提供正刚度，并且通过调节双头螺栓旋进长度可以调节钢结构件的预变形量，从而调节钢丝绳预应力，使钢结构件的正刚度与橡胶件的负刚度始终相匹配。本发明的中间阀架板具有较大的自重，提供高频段隔振作用，准零刚度隔振器适用于低频段的隔振，并且，橡胶件的碗状结构和钢丝绳在平面方向受力作用一样，可对平面任意方向的振动均有较好的隔振效果。因此，本发明的隔振装置能满足多向、宽频的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例所公开的一种船载设备用多层隔振装置示意图；
图2为本发明实施例所公开的隔振器示意图；
图3为本发明实施例所公开的隔振器拆分示意图；
图4为本发明实施例所公开的隔振器剖面示意图；
图5为本发明实施例所公开的中间阀架板示意图；
图6为本发明实施例所公开的中间阀架板横向截面示意图。
图中，1、下层板；2、中间阀架板；3、上层板；4、隔振器；5、底板；6、钢结构件；7、橡胶件；8、上连接块；9、下连接块；10、钢丝绳；11、固定螺钉；12、金属螺纹件；13、双头螺栓；14、安装孔；15、固定螺栓；16、上板；17、下板；18、菱形筋板；19、U型槽。
具体实施方式
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。
本发明提供了一种船载设备用多层隔振装置，如图1所示，包括下层板1、中间阀架板2和上层板3，下层板1和中间阀架板2之间，以及中间阀架板2和上层板3之间均安装有数个隔振器4。
下层板1作用是将隔振装置固定到船体，根据安装具体情况，下层的隔振器4也可直接与船体夹板等连接，该结构可省略。隔振器4为高静刚度低动刚度的非线性隔振器4，提供准零刚度隔振器4，适用于低频段的隔振。中间阀架板2提供高频段隔振作用。上层板3连接隔振装置和需要隔振的仪器设备，根据安装情况，设备可与上层的隔振器4直接连接，此结构可省略。
如图2和图4所示，隔振器4包括底板5、钢结构件6和橡胶件7，橡胶件7为倒扣的碗状结构，碗状结构为一体式成型，碗状结构的底部边缘与底板通过固定螺钉11连接；钢结构件6位于碗状结构内部，钢结构件6底部固定于底板5上，顶部连接于碗状结构的顶部。
如图3和图4所示，钢结构件6包括上连接块8、下连接块9，以及连接于上连接块8和下连接块9之间的钢丝绳10，下连接块9与底板5之间通过固定螺钉11连接，碗状结构的顶部内嵌有金属螺纹件12，上连接块8与金属螺纹件12下端通过双头螺栓13连接。该隔振装置针对不同重量的仪器设备可调节准零刚度，具体方法为：通过调节双头螺栓13旋进长度调节钢结构件的预变形量，从而调节钢丝绳10的预应力，使钢结构件的正刚度与橡胶件7的负刚度始终相匹配。
钢丝绳10为偶数个，两两对称连接于上连接块8和下连接块9之间。本实施例中，钢丝绳10为4个。碗状结构和钢丝绳10在平面方向受力作用一样，因此可对平面任意方向的振动均有较好的隔振效果。
底板5两侧向外延伸有耳朵状的安装孔14，隔振器4通过安装孔14固定于下层板1或中间阀架板2或上层板3上；隔振器4顶部通过金属螺纹件12以及固定螺栓15固定于中间阀架板2或上层板3或下层板1上。即隔振器4的安装方向不限于图1中的安装方向，可根据具有使用场景，上下调节安装方向。
如图5和图6所示，中间阀架板2包括上板16、下板17以及位于上板16和下板17之间的菱形筋板18。中间阀架板2两侧开设U型槽19，U型槽19的尺寸大小采用拓扑优化方法构建而成。U型槽19的设计不但可以减重，同时减振的效果也有一定的提高。中间阀架板2具有较大的自重，可以降低高频段的振动。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种船载设备用多层隔振装置，其特征在于，包括中间阀架板和安装于其上下两表面的上层隔振元件和下层隔振元件，所述上层隔振元件和下层隔振元件均由数个隔振器构成；所述隔振器包括底板、钢结构件和橡胶件，所述橡胶件为倒扣的碗状结构，碗状结构的底部边缘与底板通过固定螺钉连接；所述钢结构件位于碗状结构内部，所述钢结构件包括上连接块、下连接块，以及连接于上连接块和下连接块之间的钢丝绳，所述下连接块与底板之间通过固定螺钉连接，所述碗状结构的顶部内嵌有金属螺纹件，所述上连接块与金属螺纹件下端通过双头螺栓连接；所述中间阀架板包括上板、下板以及位于上板和下板之间的菱形筋板；所述中间阀架板两侧开设U型槽；所述隔振器为高静刚度、低动刚度的非线性隔振器，其结构由橡胶件提供负刚度，钢结构件提供正刚度，并且通过调节双头螺栓旋进长度可以调节钢结构件的预变形量，从而调节钢丝绳预应力，使钢结构件的正刚度与橡胶件的负刚度始终相匹配；所述中间阀架板提供高频段隔振作用，所述隔振器用于低频段隔振，并且，所述橡胶件的碗状结构和钢丝绳在平面方向受力作用一样，可对平面任意方向的振动均有隔振效果。
2.根据权利要求1所述的一种船载设备用多层隔振装置，其特征在于，所述上层隔振元件上部安装有上层板，所述下层隔振元件底部安装有下层板。
3.根据权利要求1所述的一种船载设备用多层隔振装置，其特征在于，所述钢丝绳为偶数个，两两对称连接于上连接块和下连接块之间。
4.根据权利要求3所述的一种船载设备用多层隔振装置，其特征在于，所述钢丝绳为4个。
5.根据权利要求2所述的一种船载设备用多层隔振装置，其特征在于，所述底板两侧向外延伸有安装孔。
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