CN117553095A - 一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于隔振器领域，具体涉及一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器。本发明提供的一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，包括支架、底座、第一电磁铁、衔铁、撑杆、负载板、压缩弹簧和第二电磁铁；支架包括上横杆、竖杆和下横杆形成的“匚”字形，两个第一电磁铁相对设立在上横杆和下横杆上，支架有两个且开口相对设立在底座上；衔铁悬浮在两个支架内的两个第一电磁铁之间；撑杆立设在衔铁上并超出支架的高度；负载板设于撑杆的端头；压缩弹簧的一端固定在衔铁上，压缩弹簧的另一端与底座接触；第二电磁铁设于支架竖杆对应衔铁位置。本发明提供的一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，采用柔性隔振，且有效避免了压缩弹簧对隔振效果的影响。
Description
技术领域
本发明属于隔振器领域，具体涉及一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器。
背景技术
申请号为202111436526.0的专利公开了一种参数可调的高静低动刚度电磁隔振器，该专利中的电磁正刚度装置作为零部件使用在电磁隔振器，在某些场合下，也有需求将该电磁正刚度装置拿出来单独使用。由于在该电磁隔振器中，电磁正刚度装置设置有衔铁连接件，衔铁连接件一端连接衔铁，一端连接负载安装板，而负载安装板通过导向轴和压缩弹簧安装在基座连接板上，因此在隔振过程中，衔铁能始终维持在两个电磁铁之间。但若将电磁正刚度装置拿出来单独使用，则在隔振过程中会出现衔铁脱离电磁铁的现象。
而且该电磁隔振器采用了导向轴，导向轴有两种常用的结构，一种是采用直线轴承结构，属于一种刚性导向，导向轴上下移动非常平稳，不会发生晃动，这恰恰也是缺点，安装这种结构使得负载安装板承载动载荷时没有左右或者前后轻微摆动的余地，因此容易造成设备的损坏，降低设备的使用寿命。
另一种是导向轴与穿插孔之间留一定间隙，该间隙虽然能给负载安装板承载动载荷时左右或者前后的轻微摆动空间，但是摆动过程中也会带动压缩弹簧产生一定的弯曲形变，该弯曲形变会加大负载安装板左右或者前后摆动的力度，对隔振效果会起到一定的影响。
发明内容
本发明提供的一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，能有效解决现有技术中的问题，使衔铁在隔振动载荷时既有摆动余地，压缩弹簧也不会降低隔振效果。
本发明提供的一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，包括支架、底座、第一电磁铁、衔铁、撑杆、负载板、压缩弹簧和第二电磁铁；支架包括上横杆、竖杆和下横杆形成的“匚”字形，两个第一电磁铁相对设立在上横杆和下横杆上，支架有两个且开口相对设立在底座上；衔铁悬浮在两个支架内的两个第一电磁铁之间；撑杆立设在衔铁上并超出支架的高度；负载板设于撑杆的端头；压缩弹簧的一端固定在衔铁上，压缩弹簧的另一端与底座接触；第二电磁铁设于支架竖杆对应衔铁位置。
作为本发明的进一步优化，第一电磁铁和第二电磁铁均包括E形硅钢片以及缠绕在E形硅钢片上的差动线圈。
作为本发明的进一步优化，衔铁包括左部、中部和右部拼接而成，其中左部和右部为铁磁体且分别设于两个支架的两个第一电磁铁之间；撑杆立设在中部上；压缩弹簧的一端固定在中部上。
作为本发明的进一步优化，衔铁的中部为高强度材质。
作为本发明的进一步优化，撑杆的底端贯穿中部并深入压缩弹簧内。
作为本发明的进一步优化，底座上位于两个支架之间处设有滑轨；滑轨横向设置，滑轨上设有滑块；压缩弹簧的另一端与滑块固定。
作为本发明的进一步优化，支架的前后两端设有封板。
作为本发明的进一步优化，封板对应衔铁位置设有第二电磁铁。
作为本发明的进一步优化，压缩弹簧的另一端固定有球体，球体与底座接触。
作为本发明的进一步优化，压缩弹簧的另一端固定有万向滚珠。
本发明提供的一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，采用柔性隔振，且有效避免了压缩弹簧对隔振效果的影响。
附图说明
图1是本实施例正面示意图；
图2是图1轴侧示意图；
图3是本实施例单个支架正面示意图；
图4是图3轴侧示意图；
图5是第一电磁铁剖面示意图；
其中，支架1，上横杆1a，竖杆1b，下横杆1c，底座2，第一电磁铁3，E形硅钢片3a，差动线圈3b，衔铁4，左部4a，中部4b，右部4c，撑杆5，负载板6，压缩弹簧7。
具体实施方式
如图1-5所示，本实施例包括支架1、底座2、第一电磁铁3、衔铁4、撑杆5、负载板6、压缩弹簧7和第二电磁铁。
支架1包括上横杆1a、竖杆1b和下横杆1c拼接成“匚”字形，支架1的上横杆1a和下横杆1c相对的方向均设有第一电磁铁3，两个第一电磁铁3之间留有一定间隙。
支架1设有两个，两个支架1的开口相对，形成一个类似于“口”字的形状。两个支架1均固定在底座2上。
衔铁4悬浮在两个支架1内的两个电磁铁的间隙之间，本实施例的衔铁4包括左部4a、中部4b和右部4c，三个部分依次成“一”字形拼接而成，其中左部4a和右部4c为铁磁体且分别恰好位于两个支架1的两个第一电磁铁3之间，其中中部4b主要起到连接并固定住身为铁磁体的左部4a和右部4c。
本实施例中撑杆5树立并固定在中部4b，撑杆5的高度超出支架1的高度，负载板6固定在撑杆5的端头，负载板6用于承载动载荷。压缩弹簧7设于衔铁4与底座2之间，具体地，压缩弹簧7的顶端固定在中部4b。中部4b可以为其他高强度材质，在材料选择有更大的空间，因此，更加便于与压缩弹簧7和撑杆5的固定连接。
需要说明的是，压缩弹簧7的底端与底座2接触且不与底座2固定，即在隔振过程中，当负载板6左右晃动时，压缩弹簧7将跟着负载板6左右移动。优选地，为了降低压缩弹簧7与负载板6之间的摩擦，可在底座2上位于两个支架1之间处设有滑轨，滑轨为横向设置，滑轨上设有滑块，压缩弹簧7的底端与滑块固定。由于在隔振过程中，压缩弹簧7压缩对底板产生压力，压缩弹簧7受负载板6带动左右滑动时与底座2会产生较大的摩擦力，通过滑轨滑块结构能有效降低摩擦力。
本实施例在支架1的竖杆1b上对应衔铁4的位置同样设有第二电磁铁，当负载板6承载动载荷出现左右晃动的情况时，第二电磁铁及时作用在衔铁4的左右两侧，使衔铁4快速维持在正中的位置，而且在这个过程中，压缩弹簧7跟随衔铁4左右移动，不会受到衔铁4左右摆动而弯曲产生扭力，避免了压缩弹簧7对衔铁4隔振过程中产生干扰，最大限度地保持隔振过程的稳定性。本实施例通过底座2将两个支架1、第一电磁铁3、衔铁4、撑杆5、负载板6、压缩弹簧7和第二电磁铁均集成在一起，结构十分紧凑。
优选地，可在支架1的前后两端设封板，将衔铁4限定在支架1内部，避免衔铁4从前后方向脱离支架1。更进一步地，可在封板对应衔铁4的位置设置第三磁铁，第三磁铁与第二磁铁的作用相似，这里不再赘述。本实施例中的第一电磁铁3、第二电磁铁以及第三电磁铁均包括E形硅钢片3a以及差动线圈3b，差动线圈3b缠绕在E形硅钢片3a上的两个豁口处，第一电磁铁3、第二电磁铁以及第三电磁铁可通过电路控制磁极方向及大小，实现隔振效果准零刚度可调的功能。
优选地，压缩弹簧7的底端固定有球体，球体与底座2接触，球体能更进一步降低与底座2的接触面积，减小摩擦，而且当负载板6受到动载荷的作用出现圆周晃动时，球体也能灵活移动应对。更进一步地，压缩弹簧7的另一端固定有万向滚珠，滑动起来更加顺畅。
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，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，其特征在于，包括支架、底座、第一电磁铁、衔铁、撑杆、负载板、压缩弹簧和第二电磁铁；
支架包括上横杆、竖杆和下横杆形成的“匚”字形，两个第一电磁铁相对设立在上横杆和下横杆上，支架有两个且开口相对设立在底座上；衔铁悬浮在两个支架内的两个第一电磁铁之间；撑杆立设在衔铁上并超出支架的高度；负载板设于撑杆的端头；压缩弹簧的一端固定在衔铁上，压缩弹簧的另一端与底座接触；第二电磁铁设于支架竖杆对应衔铁位置。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，其特征在于，第一电磁铁和第二电磁铁均包括E形硅钢片以及缠绕在E形硅钢片上的差动线圈。
3.根据权利要求1所述的一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，其特征在于，衔铁包括左部、中部和右部拼接而成，其中左部和右部为铁磁体且分别设于两个支架的两个第一电磁铁之间；撑杆立设在中部上；压缩弹簧的一端固定在中部上。
4.根据权利要求3所述的一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，其特征在于，衔铁的中部为高强度材质。
5.根据权利要求3所述的一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，其特征在于，撑杆的底端贯穿中部并深入压缩弹簧内。
6.根据权利要求1所述的一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，其特征在于，底座上位于两个支架之间处设有滑轨；滑轨横向设置，滑轨上设有滑块；压缩弹簧的另一端与滑块固定。
7.根据权利要求1所述的一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，其特征在于，支架的前后两端设有封板。
8.根据权利要求7所述的一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，其特征在于，封板对应衔铁位置设有第二电磁铁。
9.根据权利要求1所述的一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，其特征在于，压缩弹簧的另一端固定有球体，球体与底座接触。
10.根据权利要求1所述的一种紧凑型刚度可调的准零刚度隔振器，其特征在于，压缩弹簧的另一端固定有万向滚珠。
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