CN218347839U - 一种并联式流体阻尼隔振装置及振动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及隔振技术领域，特别是指一种并联式流体阻尼隔振装置及振动控制系统，包括安装平台、上底板及支撑结构单元，所述支撑结构单元的两端分别连接所述安装平台和所述上底板；所述支撑结构单元包括上连接板、下连接板及两组波纹管式流体阻尼器，所述波纹管式流体阻尼器的两端分别连接所述上连接板和所述下连接板，所述上连接板固定在所述上底板上，所述下连接板固定在所述安装平台上。与现有技术相比较，本实用新型提出的一种并联式流体阻尼隔振装置及振动控制系统，有益效果在是完全被动控制隔振装置，该装置不需要外界供能、不需要传感器等检测装置，结构简单、安装方便、维护成本低、使用寿命长。

Description

一种并联式流体阻尼隔振装置及振动控制系统

技术领域

本实用新型涉及隔振技术领域，特别是指一种并联式流体阻尼隔振装置及振动控制系统。

背景技术

在精密机械、航空航天、水下探测等重大工程领域中，振动控制一直以来都是工程研究的重点与难点。随着科学技术的快速发展，工程领域中越来越多的环境需要用到姿态调整技术。而该技术的应用往往会产生较大的挠性振动，引发该振动力的频率往往较高，若采用主动控制，主动控制只对于低频振动控制效果较好，并且主动控制系统难免存在一定的滞后，会导致对中高频的振动控制效果变差，且主动控制需要依靠外界供能装置，配置测量控制系统，控制方案比较复杂。因此，对于振源的振动控制，主要还是依靠被动控制，采用被动隔振系统完全可以满足要求。由于扰振一般沿六个自由度方向传递，因此，为保证设备的稳定性，飞轮系统隔振装置通常由若干隔振器单机以特定的布置方式组成，对其进行隔振控制。

目前现有技术中公开了几种多自由度的隔振装置，其中一种通过弹簧阻尼减振器进行隔振，但是只在安装平台与载体连接平台中间两侧安装了两组活动支撑结构，装置复杂且稳定性受限。另一种采用气缸进行隔振，该装置布局受限，并联后容易引起重心不稳，导致更严重的危害。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种并联式流体阻尼隔振装置及振动控制系统，将组合支撑结构单元并联，形成并联结构的流体阻尼隔振装置，将其应用于上底板与安装平台之间，在保证系统稳定的同时，实现了多个自由度的扰振隔离。

为实现上述目的之一，本实用新型提供如下技术方案：

一种并联式流体阻尼隔振装置，包括安装平台、上底板及支撑结构单元，所述支撑结构单元的两端分别连接所述安装平台和所述上底板；

所述支撑结构单元包括上连接板、下连接板及两组波纹管式流体阻尼器，所述波纹管式流体阻尼器的两端分别连接所述上连接板和所述下连接板，所述上连接板固定在所述上底板上，所述下连接板固定在所述安装平台上。

优选地，所述波纹管式流体阻尼器包括主波纹管、辅助波纹管、连接盘法兰、左环形法兰、右环形法兰、左连接盖板及右连接盖板，所述主波纹管的一端固定在连接盘法兰上，另一端与分别与左环形法兰和右环形法兰相连接，所述左环形法兰和所述右环形法兰通过所述左连接盖板和所述右连接盖板相连接；在所述左环形法兰和所述右环形法兰上有联接螺纹孔，辅助波纹管端部外具有与所述左环形法兰和所述右环形法兰匹配的外螺纹，所述辅助波纹管与所述左环形法兰和所述右环形法之间采用密封垫圈进行密封连接。

优选地，所述左连接盖板和左环形法兰上有对称开口槽，所述右连接盖板通过该开口槽与连接盘法兰相连接，所述左连接盖板、所述左环形法兰、所述右环形法兰、所述辅助波纹管与所述左连接盖板、所述右连接盖板相连接，所述左连接盖板、所述右连接盖板的端部均设置有连接螺纹孔。

优选地，所述右连接盖板的端部均通过螺纹孔与柔性铰链相连接。

优选地，所述上连接板和所述下连接板相互平行设置。

优选地，两组所述波纹管式流体阻尼器相互呈90°安装在所述上连接板和所述下连接板之间。

优选地，所述支撑结构单元的数量为三组。

优选地，三组所述支撑结构单元呈60°相互设置。

优选地，所述上底板形状为正三角形，所述安装平台形状为六边形。

为实现上述目的之二，本实用新型提供如下技术方案：

一种振动控制系统，包含如前所述的一种并联式流体阻尼隔振装置。

与现有技术相比较，本实用新型提出的一种并联式流体阻尼隔振装置及振动控制系统，有益效果在于：

1、本实用新型是完全被动控制隔振装置，该装置不需要外界供能、不需要传感器等检测装置，结构简单、安装方便、维护成本低、使用寿命长。

2、本实用新型将并联结构的流体阻尼隔振装置安装在上底板与安装平台之间，实现了在较小空间内进行布置的方案，提高了空间利用率。

3、本实用新型组合支撑结构单元采用三角形布置，该布置方案稳定性高，即使某单个波纹管流体阻尼器失效，抑振效果不会出现明显的变化，也不会影响整个被控姿态的变化。

4、本实用新型可以根据具体隔振需要，通过改变组合支撑结构单元的数量，排列方式，及波纹管流体阻尼器的排列角度，将其在高精尖工程隔振领域中推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型提供的一种并联式流体阻尼隔振装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种并联式流体阻尼隔振装置的侧视图；

图3为本实用新型提供的一种并联式流体阻尼隔振装置中波纹管式流体阻尼器剖面图；

图4为本实用新型提供的一种并联式流体阻尼隔振装置中安装平台的向视图；

图5为本实用新型提供的一种并联式流体阻尼隔振装置中的剖视图；

图6为本实用新型提供的一种并联式流体阻尼隔振装置中下连接板的剖视图；

图7为本实用新型提供的一种并联式流体阻尼隔振装置中上底板的俯视图。

图中示意如下：

1、安装平台；2、下连接板；3、波纹管式流体阻尼器；4、上连接板；5、上底板；6、柔性铰链；7、主波纹管；8、辅助波纹管；9、连接盘法兰；10、左环形法兰；11、右环形法兰；12、左连接盖板；13、右连接盖板；14、连接杆。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在精密机械、航空航天、水下探测等重大工程领域中，振动控制一直以来都是工程研究的重点与难点。随着科学技术的快速发展，工程领域中越来越多的环境需要用到姿态调整技术。而该技术的应用往往会产生较大的挠性振动，引发该振动力的频率往往较高，若采用主动控制，主动控制只对于低频振动控制效果较好，并且主动控制系统难免存在一定的滞后，会导致对中高频的振动控制效果变差，且主动控制需要依靠外界供能装置，配置测量控制系统，控制方案比较复杂。因此，对于振源的振动控制，主要还是依靠被动控制，采用被动隔振系统完全可以满足要求。由于扰振一般沿六个自由度方向传递，因此，为保证设备的稳定性，飞轮系统隔振装置通常由若干隔振器单机以特定的布置方式组成，对其进行隔振控制。

目前现有技术中公开了几种多自由度的隔振装置，其中一种通过弹簧阻尼减振器进行隔振，但是只在安装平台与载体连接平台中间两侧安装了两组活动支撑结构，装置复杂且稳定性受限。另一种采用气缸进行隔振，该装置布局受限，并联后容易引起重心不稳，导致更严重的危害。

针对上述问题，本申请提出一种并联式流体阻尼隔振装置及振动控制系统以解决上述城市轨道交通在运营过程中引起了主要为环境振动和噪声污染的问题。

以下，通过具体的实施例进一步详细说明本申请公开的技术方案。

实施例一

如图1-7所示，本说明书实施例一提供了种并联式流体阻尼隔振装置，包括：安装平台、下连接板、波纹管式流体阻尼器、上连接板、上底板、柔性铰链、主波纹管、辅助波纹管、连接盘法兰、左环形法兰、右环形法兰、左连接盖板、右连接盖板、连接杆。

在本实施例中，上连接板、下连接板、柔性铰链和两个同样大小的波纹管式流体阻尼器组成一组支撑结构单元，其中波纹管式流体阻尼器的一端通过柔性铰链连接所述上连接板，另一端通过螺栓固定在所述下连接板上，所述上连接板固定在所述上底板上，所述下连接板固定在所述安装平台上。此外，本实用新型中，所述上连接板和所述下连接板相互平行设置；两组所述波纹管式流体阻尼器相互呈90°安装在所述上连接板和所述下连接板之间，且所述支撑结构单元的数量为三组，且三组所述支撑结构单元呈60°相互设置。所述上底板形状为正三角形，所述安装平台形状为六边形。

在本实用新型采用分组分体安装方式，将每两个波纹管式流体阻尼器通过上连接板下连接板连接实现一体化安装，三套组合支撑结构单元分别与安装平台和上底板连接构成并联隔振系统。上底板与安装平台二者上下平行，三套组合支撑结构单元安装在两者之间，实现对六个自由度方向上的扰振进行抑制。当上底板上的结构发生振动时，振动通过上底板和安装平台间的三套组合支撑结构单元进行传递，波纹管式流体阻尼器可以使得振动在传递到安装平台前得到减小，从而起到很好的隔振效果。

在本实施例中，所述波纹管式流体阻尼器包括主波纹管、辅助波纹管、连接盘法兰、左环形法兰、右环形法兰、左连接盖板及右连接盖板，所述主波纹管的一端固定在连接盘法兰上，另一端与分别与左环形法兰和右环形法兰相连接，所述左环形法兰和所述右环形法兰通过所述左连接盖板和所述右连接盖板相连接；在所述左环形法兰和所述右环形法兰上有联接螺纹孔，辅助波纹管端部外具有与所述左环形法兰和所述右环形法兰匹配的外螺纹，所述辅助波纹管与所述左环形法兰和所述右环形法之间采用密封垫圈进行密封连接，所述左连接盖板和左环形法兰上有对称开口槽，所述右连接盖板通过该开口槽与连接盘法兰相连接，所述左连接盖板、所述左环形法兰、所述右环形法兰、所述辅助波纹管与所述左连接盖板、所述右连接盖板相连接，所述左连接盖板、所述右连接盖板的端部均设置有连接螺纹孔。所述右连接盖板的端部均通过连接螺纹孔与柔性铰链相连接。

所述波纹管的两侧端部采用“螺纹连接+密封垫圈”的密封方式对内部填充硅油进行密封。所述柔性铰链一端制成外螺纹与波纹管式流体阻尼器的连接盖板相连，另一端通过螺母安装在上连接板、下连接板上。

在本实施例中，支撑结构单元中的上连接板的连接面与下连接板的连接面平行，并根据工作需要，可以灵活调整连接面角度。上底板形状为正三角形，其中在与上连接板连接部位处做减材处理，减重的同时提高了稳定性，安装平台形状为六边形，具体形状可以根据隔振环境进行调整。支撑结构单元数量可以根据实际使用工况进行调整，角度可变。所述波纹管式流体阻尼器的角度根据使用环境也可以灵活调整。

实施例二

本实施例提供一种振动控制系统，包含一种并联式流体阻尼隔振装置，该装置包括：安装平台、下连接板、波纹管式流体阻尼器、上连接板、上底板、柔性铰链、主波纹管、辅助波纹管、连接盘法兰、左环形法兰、右环形法兰、左连接盖板、右连接盖板、连接杆。

在本实施例中，上连接板、下连接板、柔性铰链和两个同样大小的波纹管式流体阻尼器组成一组支撑结构单元，其中波纹管式流体阻尼器的一端通过柔性铰链连接所述上连接板，另一端通过螺栓固定在所述下连接板上，所述上连接板固定在所述上底板上，所述下连接板固定在所述安装平台上。此外，本实用新型中，所述上连接板和所述下连接板相互平行设置；两组所述波纹管式流体阻尼器相互呈90°安装在所述上连接板和所述下连接板之间，且所述支撑结构单元的数量为三组，且三组所述支撑结构单元呈60°相互设置。所述上底板形状为正三角形，所述安装平台形状为六边形。

在本实用新型采用分组分体安装方式，将每两个波纹管式流体阻尼器通过上连接板下连接板连接实现一体化安装，三套组合支撑结构单元分别与安装平台和上底板连接构成并联隔振系统。上底板与安装平台二者上下平行，三套组合支撑结构单元安装在两者之间，实现对六个自由度方向上的扰振进行抑制。当上底板上的结构发生振动时，振动通过上底板和安装平台间的三套组合支撑结构单元进行传递，波纹管式流体阻尼器可以使得振动在传递到安装平台前得到减小，从而起到很好的隔振效果。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

Claims (10)

1.一种并联式流体阻尼隔振装置，其特征在于，包括安装平台、上底板及支撑结构单元，所述支撑结构单元的两端分别连接所述安装平台和所述上底板；

所述支撑结构单元包括上连接板、下连接板及两组波纹管式流体阻尼器，所述波纹管式流体阻尼器的两端分别连接所述上连接板和所述下连接板，所述上连接板固定在所述上底板上，所述下连接板固定在所述安装平台上。

2.根据权利要求1所述的一种并联式流体阻尼隔振装置，其特征在于，所述波纹管式流体阻尼器包括主波纹管、辅助波纹管、连接盘法兰、左环形法兰、右环形法兰、左连接盖板及右连接盖板，所述主波纹管的一端固定在连接盘法兰上，另一端与分别与左环形法兰和右环形法兰相连接，所述左环形法兰和所述右环形法兰通过所述左连接盖板和所述右连接盖板相连接；在所述左环形法兰和所述右环形法兰上有联接螺纹孔，辅助波纹管端部外具有与所述左环形法兰和所述右环形法兰匹配的外螺纹，所述辅助波纹管与所述左环形法兰和所述右环形法之间采用密封垫圈进行密封连接。

3.根据权利要求2所述的一种并联式流体阻尼隔振装置，其特征在于，所述左连接盖板和左环形法兰上有对称开口槽，所述右连接盖板通过该开口槽与连接盘法兰相连接，所述左连接盖板、所述左环形法兰、所述右环形法兰、所述辅助波纹管与所述左连接盖板、所述右连接盖板相连接，所述左连接盖板、所述右连接盖板的端部均设置有连接螺纹孔。

4.根据权利要求3所述的一种并联式流体阻尼隔振装置，其特征在于，所述右连接盖板的端部均通过螺纹孔与柔性铰链相连接。

5.根据权利要求4所述的一种并联式流体阻尼隔振装置，其特征在于，所述上连接板和所述下连接板相互平行设置。

6.根据权利要求1所述的一种并联式流体阻尼隔振装置，其特征在于，两组所述波纹管式流体阻尼器相互呈90°安装在所述上连接板和所述下连接板之间。

7.根据权利要求1所述的一种并联式流体阻尼隔振装置，其特征在于，所述支撑结构单元的数量为三组。

8.根据权利要求7所述的一种并联式流体阻尼隔振装置，其特征在于，三组所述支撑结构单元呈60°相互设置。

9.根据权利要求1所述的一种并联式流体阻尼隔振装置，其特征在于，所述上底板形状为正三角形，所述安装平台形状为六边形。

10.一种振动控制系统，其特征在于，包含如权利要求1-9任一所述的一种并联式流体阻尼隔振装置。

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