CN116816869A - 一种适用于动态秤的准零刚度隔振器 - Google Patents

一种适用于动态秤的准零刚度隔振器 Download PDF

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吴晓龙
赵鹏
曹超
陈豪
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Abstract

本发明属于动态称重领域,具体涉及一种适用于动态秤的准零刚度隔振器。一种适用于动态秤的准零刚度隔振器,隔振器顶板通过支撑杆连接隔板,隔振器底板通过若干弹性钢丝绳连接隔板,隔振器底板通过外延部设置在平台上,隔振器顶板通过两侧的顶板立柱连接隔振器底板,隔振器底板设置有碟簧,碟簧安装杆的一端抵住碟簧,另一端连接隔振器顶板。动态秤设置在顶板上,其质量通过支撑杆与支撑杆直接作用在隔板上,并由弹性钢丝绳进行支撑;动态秤完全放置在准零刚度隔振器上时,碟簧被压至最大负刚度处,其负刚度值与钢丝绳弹性元件的正刚度值达到准零刚度,实现了动态秤在不同环境下的准确测量,提高了动态秤对环境的适应能力。

Description

一种适用于动态秤的准零刚度隔振器
技术领域
本发明属于动态称重领域,具体涉及一种适用于动态秤的准零刚度隔振器。
背景技术
动态秤因其快速非静止称重方面的优势而成为快递分拣系统的重要前端设备之一。快递行业近年开始将动态秤引入快递分拣线,动态秤的运行速度要求从最初的0.6m/s提高至当前的2.5m/s,称重效率指标从2400件/小时提升至6000+件/小时,并且要求高速运行时仍保持良好的重复称重精度。动态秤安装于快递中转站或分拨中心,嵌入在分拣生产线中。为节省空间,分拣线一般布局在多层钢平台上。
由于物流分拣线现场环境以及物流分拣中心建设的组织方式所限,加固钢平台或者要求单独的钢平台来安装动态秤的施工和现场协调难度都很大,钢架平台的低频振动对动态秤称重精度影响巨大,导致动态秤的测量精度和效率都比较低下,而现有的解决方案,往往需要每个场地都派遣技术人员对现场进行单独勘测,并提出针对性的加固方案,这一过程繁琐,成本高昂,不利于长期运营。
发明内容
本发明提出一种适用于动态秤的准零刚度隔振器,以解决动态秤受钢架平台的低频振动影响导致测量精度和效率都变低的问题。
为达上述目的,本发明提出技术方案如下:
一种适用于动态秤的准零刚度隔振器,包括隔振器底板,碟簧,隔振器顶板,支撑板缩颈螺母,隔板,碟簧扣件,弹性钢丝绳,支撑杆,调节螺母,负刚度机构固定螺母和碟簧安装杆;
隔振器顶板中心开设有通孔,隔板中心开设有通孔;
支撑杆一端穿过隔振器顶板中心的通孔,支撑杆的另一端穿过隔板中心的通孔,所述支撑杆固定在隔振器顶板和隔板之间;
隔振器底板通过若干弹性钢丝绳连接隔板;
隔振器底板两侧各设有一个外延部,每个外延部上各设置有两个孔洞,隔振器顶板的两侧各设有两个顶板立柱;所述顶板立柱的尺寸和位置与外延部的孔洞尺寸和位置相对应;
隔振器底板的两侧各设有一个碟簧扣件,碟簧扣件上端加工有台阶孔,台阶孔内设置有碟簧;
碟簧安装杆的一端抵住碟簧,碟簧安装杆的另一端连接隔振器顶板。
优选的,所述隔振器顶板上设有圆形支撑台,所述圆形支撑台上开设有若干螺纹孔。
优选的,隔振器顶板的圆形支撑台上覆有顶板橡胶阻尼层,所述螺纹孔穿过顶板橡胶阻尼层。
优选的,所述顶板橡胶阻尼层通过硫化方式固定在隔振器顶板上。
优选的,隔振器底板底部固定有底板橡胶阻尼层。
优选的,所述底板橡胶阻尼层通过硫化方式固定在隔振器底板上。
优选的,顶板立柱顶端具有外螺纹,所述顶板立柱通过与外延部上的孔洞螺接。
优选的,支撑杆一侧攻有外螺纹,支撑杆有外螺纹的一端穿过隔振器顶板上的通孔,并通过锁紧螺母固定。
优选的,碟簧安装杆一端加工有圆形支撑台,所述圆形支撑台的直径大于碟簧的孔径;
碟簧安装杆上有圆形支撑台的一端抵住碟簧。
优选的,碟簧安装杆一端加工有螺纹,碟簧安装杆有螺纹的一端穿过隔振器顶板中心的通孔,并通过负刚度机构固定螺母进行固定。
本发明的有益之处在于:
动态秤设置在隔振器顶板上,动态秤质量通过支撑杆与支撑杆直接作用在隔板上,并通过隔板下方的弹性钢丝绳进行支撑;当动态秤完全放置在准零刚度隔振器上时,碟簧被压至具有最大负刚度处,其负刚度值与钢丝绳弹性元件的正刚度值完全相等,达到准零刚度,实现了动态秤在不同环境下的准确测量,提高了动态秤对环境的适应能力。
通过在顶板与底板上设置橡胶阻尼层,实现顶板与动态秤之间和底板与设置平台之间的阻尼反应,提高动态秤的稳定性。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为一种适用于动态秤的准零刚度隔振器整体结构示意图;
图2为一种适用于动态秤的准零刚度隔振器整体结构向视图;
图3为一种适用于动态秤的准零刚度隔振器整体结构主视图;
图4为一种适用于动态秤的准零刚度隔振器整体结构左视图;
图5为一种适用于动态秤的准零刚度隔振器的负刚度示意图;
图6为碟簧安装示意图;
图中,1为准零刚度隔振器底板,2为碟簧,3为准零刚度隔振器顶板,4为顶板橡胶阻尼层,5为支撑板缩颈螺母,6为隔板,7为碟簧扣件,8为底板橡胶阻尼层,9为弹性钢丝绳,10为支撑杆,11为调节螺母,12为负刚度机构固定螺母,13为碟簧安装杆。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明,旨在对本发明提供进一步的详细说明。除非另有指明,本发明所采用的所有技术术语与本发明所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本发明所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而并非意图限制根据本发明的示例性实施方式。
实施例1:
请参阅图1所示,本发明提供一种适用于动态秤的准零刚度隔振器,包括隔振器底板1和碟簧2,隔振器顶板3,顶板橡胶阻尼层4,支撑板缩颈螺母5,隔板6,碟簧扣件7,底板橡胶阻尼层8,弹性钢丝绳9,支撑杆10,调节螺母11,负刚度机构固定螺母12和碟簧安装杆13。
隔振器顶板3包括方形框架,框架中心加工有圆形支撑台14;所述方形框架的四角个加工有一个顶板立柱,所述圆形支撑台14上开有若干螺纹孔,所述圆形支撑台14中心开设有通孔。
在一具体实施方式中,动态秤通过蹄脚与圆形支撑台14上的若干螺纹孔进行螺接。
顶板橡胶阻尼层4固定在隔振器顶板3的圆形支撑台上,用于为准零刚度隔振器提供阻尼作用。
在一具体实施方式中顶板橡胶阻尼层4通过硫化方式固定在隔振器顶板3的圆形支撑台上。
在一具体实施方式中,所述圆形支撑台14上的螺纹孔数目为四个。
隔振器底板1包括圆形的主板,主板的圆周设置有方形的外延部,所述外延部上开设有若干孔洞。
在一具体实施方案中,隔振器底板1的外延部围绕主板圆周对称分布,每个外延部上开设有两个孔洞,所述螺纹孔与隔振器顶板3的方形框架上的顶板立柱相对应。
在一具体实施方案中,顶板立柱前端攻有外螺纹,外延部上的孔洞为螺纹孔,所述顶板立柱与隔振器底板1的外延部螺接。
在一具体实施方案中,顶板立柱与隔振器底板1的外延部通过调节螺母11连接固定,所述调节螺母用于调整隔振器顶板3和隔振器底板1的相对位置。
隔振器底板1底部设有底板橡胶阻尼层8,用于为隔振器与设置平台之间提供阻尼反应。
在一具体实施方案中,底板橡胶阻尼层8通过硫化方式固定在隔振器底板1上。
支撑杆10一侧攻有外螺纹,另外一侧保持光滑;隔板6中心加工有直径大于支撑杆10直径的圆孔;支撑杆10有外螺纹的一端穿过隔振器顶板3上的通孔,并通过锁紧螺母5固定;支撑杆10的另一端穿过隔板6中心的圆孔。
在一具体实施方案中,通过锁紧螺母5可以调节隔板6和隔振器顶板3之间的距离,进一步调节弹性钢丝绳的压缩量。
所述隔振器底板1和隔板6通过若干弹性钢丝绳9连接。
碟簧安装杆13一端攻有外螺纹,另外一端加工有圆形支撑台;所述安装杆支撑台的直径大于碟簧2的孔径。
隔振器顶板3左右两侧开有孔径与碟簧安装杆13直径一致的圆孔;使用时,一根碟簧安装杆13通过两颗负刚度机构固定螺母12与隔振器顶板3进行固定。
隔振器底板1的两侧各设有一个碟簧扣件7,碟簧扣件7在隔振器底板1上的固定方式可选择螺栓固定,碟簧扣件7上端加工有台阶孔,台阶孔中心直接贯通;碟簧2安装在碟簧扣件7上端的台阶孔内,碟簧安装杆13则穿过碟簧2,且碟簧安装杆13的支撑台与碟簧2上部接触;
在一具体实施方案中,当动态秤置于隔振器上时,碟簧2通过碟簧安装杆13将隔振器压至具有最大负刚度值的位置,且隔振器的负刚度值与弹性钢丝绳9的正刚度值大小相等,从而使隔振器具有准零刚度特性。
在一具体实施方案中,动态秤的质量由于支撑杆10的作用完全由弹性钢丝绳9支撑;隔振器顶板3左右两侧的四个顶板立柱穿过隔振器底板1框架的圆孔,通过调节螺母11将顶板立柱相对于隔振器底板1的位置进行限制,有效避免隔振器因动态秤的质量而产生大的变形。
在一具体实施方案中,若动态秤质量或者动态秤型号发生变化,可通过调节支撑杆锁紧螺母5和调节螺母11相对于隔板6的位置,快速地将准零刚度隔振器的静平衡位置,达到低频隔振效果。
本发明将准零刚度隔振器引入动态秤,有效减小钢架平台低频环境振动向动态秤称重模块的传递,削弱钢架平台低频环境振动对动态秤的影响,进一步提高动态秤的称重精度和效率;相较于传统隔振器,该准零刚度隔振器内设置弹性钢丝绳9和碟簧2,弹性钢丝绳9主要用于支撑动态秤的质量,而碟簧2主要用于减小动态秤准零刚度隔振器的刚度,从而达到高静低动的刚度特性。
当动态秤置于隔振器上时,碟簧2通过碟簧安装杆13将隔振器压至具有最大负刚度值的位置,且隔振器的负刚度值与弹性钢丝绳9的正刚度值大小相等,从而使隔振器具有准零刚度特性。
动态秤的质量由于支撑杆10的作用完全由弹性钢丝绳9支撑;隔振器顶板3左右两侧的四个顶板立柱穿过隔振器底板1框架的圆孔,通过调节螺母11将顶板立柱相对于隔振器底板1的位置进行限制,有效避免隔振器因动态秤的质量而产生大的变形。
若动态秤质量或者动态秤型号发生变化,可通过调节支撑杆锁紧螺母5和调节螺母11相对于隔板6的位置,快速地将准零刚度隔振器的静平衡位置,达到低频隔振效果。
由技术常识可知,本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于动态秤的准零刚度隔振器,其特征在于,包括隔振器底板(1),碟簧(2),隔振器顶板(3),支撑板缩颈螺母(5),隔板(6),碟簧扣件(7),弹性钢丝绳(9),支撑杆(10),调节螺母(11),负刚度机构固定螺母(12)和碟簧安装杆(13);
隔振器顶板(3)中心开设有通孔,隔板(6)中心开设有通孔;
支撑杆(10)一端穿过隔振器顶板(3)中心的通孔,支撑杆(10)的另一端穿过隔板(6)中心的通孔,所述支撑杆(10)固定在隔振器顶板(3)和隔板(6)之间;
隔振器底板(1)通过若干弹性钢丝绳(9)连接隔板(6);
隔振器底板(1)两侧各设有一个外延部,每个外延部上各设置有两个孔洞,隔振器顶板(3)的两侧各设有两个顶板立柱;所述顶板立柱的尺寸和位置与外延部的孔洞尺寸和位置相对应;
隔振器底板(1)的两侧各设有一个碟簧扣件(7),碟簧扣件(7)上端加工有台阶孔,台阶孔内设置有碟簧(2);
碟簧安装杆(13)的一端抵住碟簧(2),碟簧安装杆(13)的另一端连接隔振器顶板(3)。
2.如权利要求1所述的一种适用于动态秤的准零刚度隔振器,其特征在于,所述隔振器顶板(3)上设有圆形支撑台,所述圆形支撑台上开设有若干螺纹孔。
3.如权利要求2所述的一种适用于动态秤的准零刚度隔振器,其特征在于,隔振器顶板(3)的圆形支撑台上覆有顶板橡胶阻尼层(4),所述螺纹孔穿过顶板橡胶阻尼层(4)。
4.如权利要求3所述的一种适用于动态秤的准零刚度隔振器,其特征在于,所述顶板橡胶阻尼层(4)通过硫化方式固定在隔振器顶板(3)上。
5.如权利要求1所述的一种适用于动态秤的准零刚度隔振器,其特征在于,隔振器底板(1)底部固定有底板橡胶阻尼层(8)。
6.如权利要求5所述的一种适用于动态秤的准零刚度隔振器,其特征在于,所述底板橡胶阻尼层(8)通过硫化方式固定在隔振器底板(1)上。
7.如权利要求1所述的一种适用于动态秤的准零刚度隔振器,其特征在于,顶板立柱顶端具有外螺纹,所述顶板立柱通过与外延部上的孔洞螺接。
8.如权利要求1所述的一种适用于动态秤的准零刚度隔振器,其特征在于,支撑杆(10)一侧攻有外螺纹,支撑杆(10)有外螺纹的一端穿过隔振器顶板3上的通孔,并通过锁紧螺母(5)固定。
9.如权利要求1所述的一种适用于动态秤的准零刚度隔振器,其特征在于,碟簧安装杆(13)一端加工有圆形支撑台,所述圆形支撑台的直径大于碟簧(2)的孔径;
碟簧安装杆(13)上有圆形支撑台的一端抵住碟簧(2)。
10.如权利要求1所述的一种适用于动态秤的准零刚度隔振器,其特征在于,碟簧安装杆(13)一端加工有螺纹,碟簧安装杆(13)有螺纹的一端穿过隔振器顶板(3)中心的通孔,并通过负刚度机构固定螺母(12)进行固定。
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