可調式非線性雙層隔振裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術屬于振動噪聲控制技術領域，特別涉及非線性隔振裝置。其技術方案是：一種可調式非線性雙層隔振裝置，它包括：上層非線性級(1)，下層減振器(2)和側板；下層減振器(2)為凸臺型橡膠減振器；與上層非線性級(1)底部連接；本發明專利技術具有低動態剛度、高靜態剛度的特點，能在保證隔振裝置靜穩性的同時，顯著提升裝置在低頻段的隔振效果。可以通過控制線圈電流大小和方向，精準調整隔振裝置產生的負剛度，從而能準確調整隔振裝置的動態剛度，快速準確改變裝置的隔振性能。此外，本發明專利技術采用了雙層隔振構型，進一步提高了裝置對高頻段的隔振能力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于振動噪聲控制
，特別涉及非線性隔振裝置。
技術介紹
傳統單層線性隔振器的有效隔振帶寬受到自身剛度的制約。對于線性隔振器而言，為提高其對低頻振動的隔離能力，需要降低其動態剛度，導致其靜態剛度也隨之變弱，從而降低了其承載能力，不利于隔振器的靜穩性。因此，國內外學者提出了“低動態剛度高靜態剛度”的非線性隔振理論，即通過在傳統線性隔振器中引入帶負剛度的非線性結構，使其抵消原隔振器的線性剛度，從而實現“低動態剛度”，提高低頻隔振效果；而非線性結構的非線性剛度則保證了隔振器的靜載荷承載能力，實現了“高靜態剛度”，有利于靜穩性。然而多數非線性結構是通過屈曲梁、布置橫向彈簧等機械方式實現，導致這些非線性結構的負剛度特性難以控制。
技術實現思路
本專利技術的目的是：提供一種可調式非線性雙層隔振裝置，不僅提高隔振裝置的有效隔振帶寬，使其具有良好的低頻隔振能力，而且可以精準調整隔振裝置產生的負剛度，從而能準確調整隔振裝置的動態剛度，快速準確改變裝置的隔振性能。本專利技術的技術方案是：一種可調式非線性雙層隔振裝置，它包括：上層非線性級，下層減振器和側板；上層非線性級包括：連接板，磁鐵支撐臺，環形磁鐵，線圈磁鐵，導桿，螺旋彈簧，卡座，底板；連接板上設置有用于連接被隔振設備的通孔；磁鐵支撐臺為圓柱結構，其一端與連接板底部中心連接,另一端套裝環形磁鐵，通過磁力固定，環形磁鐵充磁方向沿徑向；底板為中間具有凸臺的長方形結構，凸臺中部具有向上延伸的開口的矩形結構；線圈磁鐵為圓柱結構，其磁極方向沿圓柱軸線，外圓周的凹槽上纏繞線圈，四個線圈磁鐵一端分別與底板上矩形結構的四個內側面相連，軸線水平且N級指向中心；螺旋彈簧上端卡在導桿上，下端卡在卡座上；四個導桿分別布置在連接板四個角的位置,具體為:導桿的一端與連接板相連,另一端穿過固定在底板上的卡座的中心光孔，且與該中心光孔間隙配合，保證連接板能相對底板沿導桿的軸向運動；上層非線性級的四周分別通過四塊側板封閉；四個下層減振器分別設置在上層非線性級底部四個角的位置。本專利技術的工作過程為：首先將被隔離設備的機腳與本專利技術的連接板連接，然后將線圈磁鐵上的線圈接通可控電流源。環形磁鐵的N級與線圈磁鐵的N級距離為d，產生互斥力的豎直分量為f，當環形磁鐵偏離線圈磁鐵軸線的距離為x時，互斥力豎直分量為：f≈-3η0M1M22πd5x+15η0M1M24πd7x3---(1)]]>其中，η0為導磁系數，M1為環形磁鐵的磁極強度，M2為4個線圈磁鐵的總磁極強度。其中，線圈磁鐵的磁極強度M2可通過改變線圈電流I的方向和大小進行調整。由于四個螺旋彈簧提供的正剛度為K，所以非線性級總的線性剛度為：K-3η0M1M2/2πd5，三次非線性剛度為15η0M1M2/4πd7。當調整線圈電流I改變線圈磁鐵的磁極強度M2，可使線性剛度K-3η0M1M2/2πd5＝0，實現零動態剛度，從而提高了低頻區域的隔振性能。設備振動通過上層非線性級之后，再經過下層減振器，高頻成分的隔振效果得到進一步提升。而三次非線性剛度能提供高靜態剛度，保證裝置的靜穩性。有益效果：本專利技術具有低動態剛度、高靜態剛度的特點，能在保證隔振裝置靜穩性的同時，顯著提升裝置在低頻段的隔振效果，采用雙層隔振構型，能顯著提升裝置在高頻段的隔振效果。可以通過控制線圈電流大小和方向，精準調整隔振裝置產生的負剛度，從而能準確調整隔振裝置的動態剛度，快速準確改變裝置的隔振性能。本專利技術還具有響應速度快，可靠性好的特點，可使用本專利技術進行有效的振動控制。附圖說明圖1為本專利技術整體結構示意圖；圖2為本專利技術上層非線性級和下層BE60減振器的連接示意圖；圖3為本專利技術短側板和長側板的安裝示意圖；圖4、圖5為本專利技術非線性級的結構爆炸圖；圖6為拆除連接板后的本專利技術俯視圖；圖7為本專利技術工作過程示意圖。具體實施方式參見附圖，一種可調式非線性雙層隔振裝置，它包括：上層非線性級1，下層減振器2，兩塊短側板3，兩塊長側板4和螺栓組件5；上層非線性級1包括：連接板1-1，M16螺母1-2，磁鐵支撐臺1-3，環形磁鐵1-4，線圈磁鐵1-5，導桿1-6，螺旋彈簧1-7，卡座1-8，底板1-9；連接板1-1為由兩個長方形板正交連接后形成的結構，4個通孔1A分布在其頂部長方形板的四個角上，用于連接被隔振設備，4個用于連接導桿1-6的螺紋孔1B分布在底部長方形板的四個角上，連接板1-1底部中心有螺紋盲孔1G；磁鐵支撐臺1-3為一個階梯型圓柱結構，直徑較大的部分外圓周攻有螺紋，擰入連接板1-1底部中心的螺紋盲孔1G，并進行防松緊固；環形磁鐵1-4為圓環形結構，充磁方向沿徑向，其內圈套在磁鐵支撐臺1-3的直徑較小部分，通過磁力固定；線圈磁鐵1-5為圓柱結構，其磁極方向沿圓柱軸線，外側凹槽上纏繞線圈，其一端有小凸臺，凸臺外圓周攻有螺紋，4個線圈磁鐵1-5螺紋端分別擰入底板1-9中部方形盒子的4個側壁螺紋孔1F內，軸線水平且N級指向中心；螺旋彈簧1-7為普通圓柱螺旋彈簧，兩端圈磨平，上端卡在導桿1-6上，下端卡在卡座1-8上；導桿1-6為階梯軸結構，一端攻有螺紋，另一端為光軸，中部為六邊形薄片結構，用于卡住螺旋彈簧1-7的端圈，導桿1-6的螺紋部分擰入連接板1-1上的螺紋孔1B，并通過M16螺母1-2將導桿1-6和連接板1-1緊固；卡座1-8為圓柱結構，中心有貫穿的光孔，外圓周攻有螺紋，上端為六邊形薄片結構用于卡住螺旋彈簧1-7的端圈，卡座1-的8螺紋部分擰入底板1-9上的螺紋孔1C，并通過M16螺母1-2緊固；導桿1-6的細桿部分穿過卡座1-8的中心光孔，且與該中心光孔壁存在1mm的間隙，保證連接板1-1能相對底板1-9沿導桿1-6的軸向運動；底板1-9為一個中間有凸臺的長方形結構，四角各有1個通孔1D，用于連接減振器2，凸臺邊緣沿長邊方向開有凹槽，短邊方向各有3個螺紋孔1E，用于連接短側板3，凸臺四角上各有1個螺紋孔1C，用于連接卡座1-8，凸臺中部有方形盒狀結構，該方形盒狀結構的四壁上各有1個螺紋孔1F；下層減振器2為凸臺型橡膠減振器，為市購產品；4個下層減振器2分別通過螺栓組件5與上層非線性級1連接；短側板3為長方形板結構，底部有3個通孔3A，兩側對稱開有槽3B；2塊短側板3分別通過3個螺栓與上層非線性級1連接；長側板4為長方形板結構，中間開有長方形窗口4B，兩側有凸臺，凸臺側面布置了3個螺紋孔4A；2塊長側板4的長邊分別插入底板1-9兩邊的凹槽，短邊則插入短側板3側邊的槽3B后通過3個螺栓與短側板3連接；螺栓組件5由螺栓5-1、彈簧墊圈5-2和平墊圈5-3組成，均為市購標準件。線圈磁鐵1-5由電流源或控制電路供電。環形磁鐵1-4和線圈磁鐵1-5為釹鐵硼高性能的稀土永磁體或高性能永磁體。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可調式非線性雙層隔振裝置，其特征是：它包括：上層非線性級(1)，下層減振器(2)和側板；所述上層非線性級(1)包括：連接板(1?1)，磁鐵支撐臺(1?3)，環形磁鐵(1?4)，線圈磁鐵(1?5)，導桿(1?6)，螺旋彈簧(1?7)，卡座(1?8)，底板(1?9)；所述連接板(1?1)上設置有用于連接被隔振設備的通孔(1A)；所述磁鐵支撐臺(1?3)為圓柱結構，其一端與所述連接板(1?1)底部中心連接,另一端套裝所述環形磁鐵(1?4)，通過磁力固定，所述環形磁鐵(1?4)充磁方向沿徑向；所述底板(1?9)為中間具有凸臺的長方形結構，凸臺中部具有向上延伸的開口的矩形結構；所述線圈磁鐵(1?5)為圓柱結構，其磁極方向沿圓柱軸線，外圓周的凹槽上纏繞線圈，四個所述線圈磁鐵(1?5)一端分別與所述底板(1?9)上矩形結構的四個內側面相連，軸線水平且N級指向中心；所述螺旋彈簧(1?7)上端卡在所述導桿(1?6)上，下端卡在所述卡座(1?8)上；四個所述導桿(1?6)分別布置在所述連接板(1?1)四個角的位置,具體為:所述導桿(1?6)的一端與所述連接板(1?1)相連,另一端穿過固定在所述底板(1?9)上的所述卡座(1?8)的中心光孔，且與該中心光孔間隙配合，保證所述連接板(1?1)能相對所述底板(1?9)沿所述導桿(1?6)的軸向運動；所述上層非線性級(1)的四周分別通過四塊側板封閉；四個所述下層減振器(2)分別設置在所述上層非線性級(1)底部四個角的位置。...

【技術特征摘要】
1.一種可調式非線性雙層隔振裝置，其特征是：它包括：上層非線性級(1)，下層減振器(2)和側板；所述上層非線性級(1)包括：連接板(1-1)，磁鐵支撐臺(1-3)，環形磁鐵(1-4)，線圈磁鐵(1-5)，導桿(1-6)，螺旋彈簧(1-7)，卡座(1-8)，底板(1-9)；所述連接板(1-1)上設置有用于連接被隔振設備的通孔(1A)；所述磁鐵支撐臺(1-3)為圓柱結構，其一端與所述連接板(1-1)底部中心連接,另一端套裝所述環形磁鐵(1-4)，通過磁力固定，所述環形磁鐵(1-4)充磁方向沿徑向；所述底板(1-9)為中間具有凸臺的長方形結構，凸臺中部具有向上延伸的開口的矩形結構；所述線圈磁鐵(1-5)為圓柱結構，其磁極方向沿圓柱軸線，外圓周的凹槽上纏繞線圈，四個所述線圈磁鐵(1-5)一端分別與所述底板(1-9)上矩形結構的四個內側面相連，軸線水平且N級指向中心；所述螺旋彈簧(1-7)上端卡在所述導桿(1...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊愷，周劉彬，張勝業，劉遠國，余永豐，李強，陳明，
申請(專利權)人：中國船舶重工集團公司第七一九研究所，
類型：發明
國別省市：湖北;42