一种固有频率实时可调的超低频隔振装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种固有频率实时可调的超低频隔振装置，包括承载板、承载杆、隔振器壳体；隔振器壳体内部固定连接有沿承载杆的水平轴线对称布置的第一动力组件和第二动力组件；第一动力组件包括第一音圈电机定子、第一音圈电机动子和第一刚性杆；第一音圈电机动子可移动地置于第一音圈电机定子内，第一音圈电机定子对第一音圈电机动子施加有第一作用力；第一刚性杆的一端与第一音圈电机动子铰接，另一端与承载杆铰接；第二动力组件结构与第一动力组件相同，其音圈电机定子对动子施加有与第一作用力方向相反的第二作用力。本发明专利技术通过控制第一作用力和第二作用力的大小，即可获得所需要的负刚度特性，从而实现对固有频率的实时调节和控制。

【技术实现步骤摘要】
一种固有频率实时可调的超低频隔振装置
本专利技术涉及超低频减振隔振
，具体涉及一种固有频率实时可调的超低频隔振装置。
技术介绍
随着超精密加工和测量技术不断发展，其加工与测量精度也越来越接近物理极限，因此微小的环境振动都有可能导致其加工或检测失效，而低频超低频振动已经成为了制约加工、测量精度实现的关键因素。传统的隔振器一般采用刚弹簧或橡胶弹弹簧，其固有频率很难低于4Hz，因而无法有效隔离超低频振动。为了进一步降低隔振器的固有频率并保证其承载能力，负刚度特性被引入到隔振器的设计中。通过将负刚度机构引入隔振器的结构设计，能够在不改变其静态承载力的情况下，显著地降低隔振器的固有频率，并显著提升其低频隔振性能。申请号为CN201310142491.9的专利技术专利提出了一种基于正刚度空气弹簧和负刚度磁弹簧并联的减振器，正刚度空气弹簧和负刚度磁弹簧并联布置，负刚度磁弹簧安装在空气弹簧腔室内。虽然能够在一定程度降低隔振器的固有频率，实现对低频振动的隔离和抑制，然而当负刚度机构的设计参数一旦确定，隔振系统的固有频率便固定下来，无法改变，这使得隔振器在无法适应不同应用场合的需求。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服上述缺陷，从而提供一种固有频率实时可调的超低频隔振装置。为此，所述固有频率实时可调的超低频隔振装置包括承载板、承载杆、隔振器壳体和置于隔振器壳体底部的第一弹性支撑元件；所述承载杆的一端与承载板连接，另一端与第一弹性支撑元件连接；所述隔振器壳体内部固定连接有沿承载杆的水平轴线对称布置的第一动力组件和第二动力组件；所述第一动力组件包括第一音圈电机定子、第一音圈电机动子和第一刚性杆；所述第一音圈电机动子可移动地置于所述第一音圈电机定子内，所述第一音圈电机定子对第一音圈电机动子施加有第一作用力；所述第一刚性杆的一端与第一音圈电机动子铰接，另一端与承载杆铰接；所述第二动力组件包括第二音圈电机定子、第二音圈电机动子和第二刚性杆；所述第二音圈电机动子可移动地置于所述第二音圈电机定子内，所述第二音圈电机定子对第二音圈电机动子施加有第二作用力，所述第一作用力与第二作用力方向相反；所述第二刚性杆的一端与第二音圈电机动子铰接，另一端与承载杆铰接。优选地，还包括第二弹性支撑元件，所述第二弹性支撑元件包括等角度布置的第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧，所述第一弹簧、所述第二弹簧、所述第三弹簧和所述第四弹簧的一端分别与承载杆固定连接，另一端分别与隔振器壳体固定连接；第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧和第四弹簧分别与承载杆垂直。优选地，所述第一弹簧、所述第二弹簧、所述第三弹簧和所述第四弹簧位于同一平面内。优选地，所述承载杆包括互相垂直的第一杆体和第二杆体；所述第一杆体的一端与承载板连接，另一端与第一弹性支撑元件连接；所述第二杆体的一端与第一刚性杆铰接，另一端与第二刚性杆铰接。优选地，所述第一音圈电机动子与第二音圈电机动子的移动方向相反，且位于同一水平线上。优选地，所述第一音圈电机动子包括第一音圈电机动子元件和第一连接杆，所述第一音圈电机动子元件与第一连接杆连接；所述第一音圈电机定子远离隔振器壳体的一端设置有第一导向轴承；所述第一连接杆沿第一导向轴承向第一音圈电机定子外侧伸出，与第一刚性杆铰接；所述第二音圈电机动子包括第二音圈电机动子元件和第二连接杆，所述第二音圈电机动子元件与第二连接杆连接；所述第二音圈电机定子远离隔振器壳体的一端设置有第二导向轴承；所述第二连接杆沿第二导向轴承向第二音圈电机定子外侧伸出，与第二刚性杆铰接。优选地，所述第一动力组件还包括第一安装座，所述第一安装座与所述隔振器壳体固定连接，且套接于第一音圈电机定子外侧；所述第二动力组件还包括第二安装座，所述第二安装座与隔振器壳体固定连接，且套接于第二音圈电机定子外侧。优选地，所述第一刚性杆和所述第一音圈电机动子铰接处安装有第一旋转编码器，用于测量第一刚性杆转动的角度；所述第二刚性杆和所述第二音圈电机动子铰接处安装有第二旋转编码器，用于测量第二刚性杆转动的角度。本专利技术提供的一种固有频率实时可调的超低频隔振装置，通过控制第一作用力和第二作用力的大小，即可获得所需要的负刚度特性，从而实现对固有频率的实时调节和控制。通过以上提出的超低频隔振装置，既可以满足隔振装置对超低固有频率的要求，同时能够根据需要对隔振装置的固有频率进行调控，从而实现优异的低频隔振性能以及隔振装置的适用性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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的附图。图1为本专利技术提供的一种固有频率实时可调的超低频隔振装置的外观示意图；图2为本专利技术提供的一种固有频率实时可调的超低频隔振装置的A-A剖面示意图；图3为本专利技术提供的一种固有频率实时可调的超低频隔振装置的B-B剖面示意图；图4为本专利技术提供的一种固有频率实时可调的超低频隔振装置的C-C剖面示意图；图5为本专利技术提供的一种固有频率实时可调的超低频隔振装置在扰动时产生垂直向上位移时A-A剖面示意图；图6为本专利技术提供的一种固有频率实时可调的超低频隔振装置在扰动时产生垂直向下位移时A-A剖面示意图。附图标记：1、承载板；2、承载杆；3、隔振器壳体；4、第一弹性支撑元件；5、第一动力组件；51、第一音圈电机定子；52、第一音圈电机动子；521、第一音圈电机动子元件；522、第一连接杆；53、第一刚性杆；54、第一导向轴承；55、第一安装座；56、第一旋转编码器；6、第二动力组件；61、第二音圈电机定子；62、第二音圈电机动子；621、第二音圈电机动子元件；622、第二连接杆；63、第二刚性杆；64、第二导向轴承；65、第二安装座；66、第二旋转编码器；7、第二弹性支撑元件；71、第一弹簧；72、第二弹簧；73、第三弹簧；74、第四弹簧。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，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，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固有频率实时可调的超低频隔振装置，包括承载板(1)、承载杆(2)、隔振器壳体(3)和置于隔振器壳体(3)底部的第一弹性支撑元件(4)；所述承载杆(2)的一端与承载板(1)连接，另一端与第一弹性支撑元件(4)连接；其特征在于：/n所述隔振器壳体(3)内部固定连接有沿承载杆(2)的水平轴线对称布置的第一动力组件(5)和第二动力组件(6)；/n所述第一动力组件(5)包括第一音圈电机定子(51)、第一音圈电机动子(52)和第一刚性杆(53)；所述第一音圈电机动子(52)可移动地置于所述第一音圈电机定子(51)内，所述第一音圈电机定子(51)对第一音圈电机动子(52)施加有第一作用力；所述第一刚性杆(53)的一端与第一音圈电机动子(52)铰接，另一端与承载杆(2)铰接；/n所述第二动力组件(6)包括第二音圈电机定子(61)、第二音圈电机动子(62)和第二刚性杆(63)；所述第二音圈电机动子(62)可移动地置于所述第二音圈电机定子(61)内，所述第二音圈电机定子(61)对第二音圈电机动子(62)施加有第二作用力，所述第一作用力与第二作用力方向相反；所述第二刚性杆(63)的一端与第二音圈电机动子(62)铰接，另一端与承载杆(2)铰接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种固有频率实时可调的超低频隔振装置，包括承载板(1)、承载杆(2)、隔振器壳体(3)和置于隔振器壳体(3)底部的第一弹性支撑元件(4)；所述承载杆(2)的一端与承载板(1)连接，另一端与第一弹性支撑元件(4)连接；其特征在于：
所述隔振器壳体(3)内部固定连接有沿承载杆(2)的水平轴线对称布置的第一动力组件(5)和第二动力组件(6)；
所述第一动力组件(5)包括第一音圈电机定子(51)、第一音圈电机动子(52)和第一刚性杆(53)；所述第一音圈电机动子(52)可移动地置于所述第一音圈电机定子(51)内，所述第一音圈电机定子(51)对第一音圈电机动子(52)施加有第一作用力；所述第一刚性杆(53)的一端与第一音圈电机动子(52)铰接，另一端与承载杆(2)铰接；
所述第二动力组件(6)包括第二音圈电机定子(61)、第二音圈电机动子(62)和第二刚性杆(63)；所述第二音圈电机动子(62)可移动地置于所述第二音圈电机定子(61)内，所述第二音圈电机定子(61)对第二音圈电机动子(62)施加有第二作用力，所述第一作用力与第二作用力方向相反；所述第二刚性杆(63)的一端与第二音圈电机动子(62)铰接，另一端与承载杆(2)铰接。


2.根据权利要求1所述的一种固有频率实时可调的超低频隔振装置，其特征在于，还包括第二弹性支撑元件(7)，所述第二弹性支撑元件(7)包括等角度布置的第一弹簧(71)、第二弹簧(72)、第三弹簧(73)和第四弹簧(74)，所述第一弹簧(71)、所述第二弹簧(72)、所述第三弹簧(73)和所述第四弹簧(74)的一端分别与承载杆(2)固定连接，另一端分别与隔振器壳体(3)固定连接；第一弹簧(71)、第二弹簧(72)、第三弹簧(73)和第四弹簧(74)分别与承载杆(2)垂直。


3.根据权利要求2所述的一种固有频率实时可调的超低频隔振装置，其特征在于，所述第一弹簧(71)、所述第二弹簧(72)、所述第三弹簧(73)和所述第四弹簧(74)位于同一平面内。


4.根据权利要求1所述的一种固有频率实时可调的超低频隔振装置，其特征在于，所述承载杆(2)包括互相垂直的第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：周振华，刘彦莹，刘志强，刘鑫，戴志辉，周民瑞，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43