本實用新型屬于減振器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，本實用新型涉及一種準(zhǔn)零剛度隔振平臺。

背景技術(shù)：

高精度機(jī)床及精密儀器設(shè)備，高等級的科學(xué)實驗室設(shè)備，導(dǎo)彈運(yùn)輸車等，對隔振平臺提出了更高的性能要求，在結(jié)構(gòu)工程和機(jī)械工程領(lǐng)域，一直都在尋求一種性能更為突出的隔振平臺。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種兼?zhèn)漭^高靜態(tài)剛度和較低動態(tài)剛度，并可實現(xiàn)剛度可調(diào)的寬頻域隔振的準(zhǔn)零剛度隔振平臺。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案為：準(zhǔn)零剛度隔振平臺，包括：

動平臺；

懸掛組件，其包括相連接的第一懸掛架和第二懸掛架，第一懸掛架和第二懸掛架為可拆卸式連接；

減振器，其與動平臺連接；以及

調(diào)節(jié)組件，其與懸掛組件和減振器連接，且用于調(diào)節(jié)減振器的初始位置。

所述調(diào)節(jié)組件包括與所述懸掛組件連接且相對于懸掛組件為可移動的調(diào)節(jié)桿，調(diào)節(jié)桿與所述減振器為轉(zhuǎn)動連接。

所述調(diào)節(jié)桿通過穿設(shè)的插銷與所述懸掛組件固定連接，調(diào)節(jié)桿和懸掛組件具有讓插銷穿過的插孔。

所述第一懸掛架和所述第二懸掛架分別與多個所述調(diào)節(jié)組件為滑動連接，與第一懸掛架和第二懸掛架分別連接的調(diào)節(jié)組件通過所述減振器與所述動平臺連接。

所述減振器在所述懸掛組件的內(nèi)側(cè)沿周向分布多個，且在相鄰的兩個減振器中，其中一個減振器與所述第一懸掛架上設(shè)置的所述調(diào)節(jié)組件連接，另一個減振器與所述第二懸掛架上設(shè)置的所述調(diào)節(jié)組件連接。

所述減振器以所述動平臺的軸線為中心線在動平臺周圍呈均勻分布。

所述第一懸掛架具有第一支柱，所述第二懸掛架具有與第一支柱通過插銷連接的第二支柱，第一支柱和第二支柱具有讓插銷穿過的插孔。

所述第一懸掛架為由多個滑移套管、V形連接件和導(dǎo)向座連接而成且內(nèi)部中空、周向封閉的六邊形結(jié)構(gòu)，滑移套管的兩端分別通過插銷與一個V形連接件和一個導(dǎo)向座連接。

所述第二懸掛架為由多個滑移套管、V形連接件和導(dǎo)向座連接而成且內(nèi)部中空、周向封閉的正六邊形結(jié)構(gòu)，滑移套管的兩端分別通過插銷與一個V形連接件和一個導(dǎo)向座連接。

本實用新型的準(zhǔn)零剛度隔振平臺，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、該隔振平臺不僅解決了傳統(tǒng)線性隔振系統(tǒng)隔離低頻或超低頻振動時的難題，避免了采用主動和半主動控制隔振器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高耗能高的缺點(diǎn)；

2、該隔振平臺在一定變形范圍內(nèi)，將上端的三只減振彈簧作為正剛度元件與下端的三只作為負(fù)剛度減振彈簧元件并聯(lián)，可實現(xiàn)該隔振平臺在其平衡位置附近的非線性剛度；

3、該隔振平臺可以通過調(diào)節(jié)組件調(diào)節(jié)減振器的初始位置，來實現(xiàn)寬頻域隔振，可廣泛應(yīng)用于對隔振要求嚴(yán)格的精密儀器與設(shè)備，具有良好的工程實用性。

4、該隔振平臺具有較高的支撐剛度的同時，還具有很低的運(yùn)動剛度，靜態(tài)變形量小，動態(tài)固有頻率低的隔振效果。

附圖說明

本說明書包括以下附圖，所示內(nèi)容分別是：

圖1是本實用新型隔振平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是第一懸掛架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是第二懸掛架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是懸掛組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是隔振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是動平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)記為：

1、中部插銷；2、減振器；21、銷孔；22、減振彈簧；3、動平臺；31、承載板；32、基座；33、鉸鏈；34、銷孔；35、螺栓；4、第一懸掛架；41、第一支柱；42、滑移套管；43、V形連接件；44、導(dǎo)向座；5、第二懸掛架；51、第二支柱；52、滑移套管；53、V形連接件；54、導(dǎo)向座；6、調(diào)節(jié)組件；61、調(diào)節(jié)桿；62、鉸鏈；7、銷軸。

具體實施方式

下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實用新型的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實施。

如圖1至圖6所示，本實用新型提供了一種準(zhǔn)零剛度隔振平臺，包括動平臺3、懸掛組件、減振器和調(diào)節(jié)組件6，減振器是與動平臺3連接，調(diào)節(jié)組件6是與懸掛組件和減振器連接，且用于調(diào)節(jié)減振器的初始位置。本實用新型的準(zhǔn)零剛度隔振平臺，設(shè)置一定的結(jié)構(gòu)參數(shù)，該隔振平臺可實現(xiàn)在平衡位置具有準(zhǔn)零剛度和在平衡位置附近具有非線性剛度，能解決傳統(tǒng)線性隔振系統(tǒng)隔離低頻或超低頻振動時的難題；剛度可簡便調(diào)節(jié)，適用于寬頻域隔振，具有良好的工程適用性；在具有較高支承剛度的同時，還具有很低的運(yùn)動剛度，靜態(tài)變形量小，動態(tài)固有頻率低，隔振效果好；通過剛度、阻尼的靈活調(diào)節(jié)，可解決制約傳統(tǒng)隔振系統(tǒng)的固有矛盾，即低頻振動傳遞率與高頻振動衰減率的矛盾。本實用新型提出的準(zhǔn)零剛度隔振平臺是一種新型減振隔振平臺，具有良好的經(jīng)濟(jì)性和實用性，可以推廣到各個領(lǐng)域。

具體地說，如圖1所示，減振器的一端與動平臺3轉(zhuǎn)動連接，另一端與調(diào)節(jié)組件6轉(zhuǎn)動連接，減振器兩端轉(zhuǎn)動連接點(diǎn)的軸線相平行且與動平臺3的軸線相垂直。減振器的中心線與減振器兩端轉(zhuǎn)動連接點(diǎn)的軸線相垂直，調(diào)節(jié)組件6是用于調(diào)節(jié)減振器的中心線與水平面之間的初始夾角，即改變減振器的初始位置，從而改變減振器上具有的減振彈簧的初始預(yù)緊力。

如圖1和圖4所示，懸掛組件包括相對設(shè)置且相連接的第一懸掛架4和第二懸掛架5，第一懸掛架4和第二懸掛架5上均設(shè)有調(diào)節(jié)組件6，第一懸掛架4和第二懸掛架5上所設(shè)的調(diào)節(jié)組件6通過減振器與動平臺3連接。第一懸掛架4和第二懸掛架5相連接形成一種框架結(jié)構(gòu)的懸掛組件，內(nèi)腔用于容納減振器和動平臺3。第一懸掛架4和第二懸掛架5通過中部插銷1實現(xiàn)可拆卸式的連接，形成一體結(jié)構(gòu)，作為優(yōu)選的，中部插銷1在減振器和動平臺3的外側(cè)沿周向設(shè)置多個，提高第一懸掛架4和第二懸掛架5連接的可靠性。

如圖1和圖2所示，作為優(yōu)選的，調(diào)節(jié)組件6主要包括與懸掛組件為滑動連接的調(diào)節(jié)桿61，調(diào)節(jié)桿61相對于懸掛組件為可移動的，調(diào)節(jié)桿61通過穿設(shè)的插銷實現(xiàn)與懸掛組件固定連接，調(diào)節(jié)桿61和懸掛組件具有讓插銷穿過的插孔，通過插銷的插入和拔出，可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)桿61的位置固定和調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)桿61可相對于懸掛組件做往復(fù)直線運(yùn)動，懸掛組件并對調(diào)節(jié)桿61起到導(dǎo)向作用，確保調(diào)節(jié)桿61做直線運(yùn)動。減振器一端吊耳與動平臺3轉(zhuǎn)動連接，另一端的吊耳與調(diào)節(jié)桿61的端部轉(zhuǎn)動連接，減振器兩端轉(zhuǎn)動連接點(diǎn)的軸線相平行且與調(diào)節(jié)桿61的運(yùn)動方向相垂直。在需要調(diào)節(jié)減振器的初始位置時，通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)桿61，使調(diào)節(jié)桿61做直線運(yùn)動，調(diào)節(jié)桿61可以壓縮或拉伸減振器，調(diào)節(jié)桿61的長度方向與減振器的中心線之間的夾角得以調(diào)節(jié)，從而可以改變減振彈簧的初始預(yù)緊力。

如圖1和圖2所示，調(diào)節(jié)桿61為方形管件，調(diào)節(jié)桿61的側(cè)壁上設(shè)置有沿厚度方向貫穿的通孔，作為讓插銷插入的插孔，且插孔在調(diào)節(jié)桿61的側(cè)壁上沿長度方向均布多個。減振器位于調(diào)節(jié)組件6與動平臺3之間，在調(diào)節(jié)組件6調(diào)節(jié)減振器拉伸時，調(diào)節(jié)桿61相對于懸掛組件為朝向遠(yuǎn)離動平臺3的方向運(yùn)動；在調(diào)節(jié)組件6調(diào)節(jié)減振器壓縮時，調(diào)節(jié)桿61相對于懸掛組件為朝向接近動平臺3的方向運(yùn)動。

作為優(yōu)選的，如圖1所示，減振器在懸掛組件的內(nèi)側(cè)沿周向均勻分布多個，且在相鄰的兩個減振器中，其中一個減振器與第一懸掛架4上設(shè)置的調(diào)節(jié)組件6的調(diào)節(jié)桿61轉(zhuǎn)動連接，另一個減振器與第二懸掛架5上設(shè)置的調(diào)節(jié)組件6的調(diào)節(jié)桿61轉(zhuǎn)動連接，即減振器的數(shù)量與調(diào)節(jié)組件6的數(shù)量相等，各減振器分別與一個調(diào)節(jié)組件6連接，且第一懸掛架4和第二懸掛架5上設(shè)置同等數(shù)量的調(diào)節(jié)組件6，第一懸掛架4和第二懸掛架5上的調(diào)節(jié)組件6并為錯開布置。在圖1所示狀態(tài)時，減振器以動平臺3的軸線為中心線在動平臺3周圍呈均勻分布，第一懸掛架4和第二懸掛架5上的調(diào)節(jié)組件6也是以動平臺3的軸線為中心線在動平臺3周圍呈均勻分布。在本實施例中，如圖1所示，減振器共設(shè)置六個，第一懸掛架4和第二懸掛架5上分別設(shè)置三個調(diào)節(jié)組件6。

如圖4和圖5所示，減振器的一端通過銷軸與調(diào)節(jié)桿61的端部所設(shè)的鉸鏈62轉(zhuǎn)動連接，另一端通過銷軸與動平臺3上所設(shè)的鉸鏈33轉(zhuǎn)動連接。動平臺3包括承載板31和固定設(shè)置于承載板31底面中心處的基座32，基座32位于所有減振器的中心處，鉸鏈33在基座32上沿周向均勻布置多個，各鉸鏈33分別與一個減振器連接。

如圖1和圖4所示，第一懸掛架4和第二懸掛架5均是由多個滑移套管、V形連接件和箭頭形狀的導(dǎo)向座連接而成且為內(nèi)部中空、周向封閉的正六邊形結(jié)構(gòu)。

具體的，如圖2所示，第一懸掛架4的滑移套管42位于導(dǎo)向座44和V形連接件43之間，滑移套管42的兩端分別通過第一插銷與一個V形連接件43和一個導(dǎo)向座42固定連接?；铺坠?2為兩端開口、內(nèi)部中空的方形管件，滑移套管42的側(cè)壁上設(shè)置有沿厚度方向貫穿的通孔，作為讓第一插銷插入的插孔，且插孔在滑移套管42的側(cè)壁上沿長度方向均布多個。V形連接件43的夾角優(yōu)選為120度，V形連接件43的兩端分別至少具有一個讓第一插銷插入的插孔，兩個端部上的插孔的軸線之間的夾角為120度，且V形連接件43的兩端分別插入一個滑移套管42的內(nèi)部，在將V形連接件43端部的插孔與滑移套管42上的一個插孔位置對齊后，將第一插銷插入對齊的兩個插孔中，可以實現(xiàn)滑移套管42與V形連接件43的固定連接。箭頭形狀的導(dǎo)向座44具有三個端部，其中相對的兩個端部分別至少具有一個讓第一插銷插入的插孔，兩個端部上的插孔的軸線之間的夾角為120度，且導(dǎo)向座44的兩端分別插入一個滑移套管42的內(nèi)部，在將導(dǎo)向座44端部的插孔與滑移套管42上的一個插孔位置對齊后，將第一插銷插入對齊的兩個插孔中，可以實現(xiàn)滑移套管42與導(dǎo)向座44的固定連接。在本實施例中，第一懸掛架4的導(dǎo)向座44、滑移套管42和V形連接件43均設(shè)置三個，各個滑移套管42一端通過第一插銷與導(dǎo)向座44實現(xiàn)可拆卸式連接，另一端通過第一插銷與V形連接件43實現(xiàn)可拆卸式連接，形成正六邊形的第一懸掛架4。在將第一插銷拔出后，通過調(diào)節(jié)導(dǎo)向座44和V形連接件43插入滑移套管42中的深度，使導(dǎo)向座44和V形連接件43上的插孔與滑移套管42上不同位置處的插孔對齊后插入第一插銷，可以調(diào)節(jié)第一懸掛架4的尺寸。

如圖3所示，第二懸掛架5的結(jié)構(gòu)與第一懸掛架4的結(jié)構(gòu)基本類似，第二懸掛架5的滑移套管52位于導(dǎo)向座54和V形連接件53之間，導(dǎo)向座54的結(jié)構(gòu)與導(dǎo)向座44的結(jié)構(gòu)相同，滑移套管52的結(jié)構(gòu)與滑移套管42的結(jié)構(gòu)相同，V形連接件53的結(jié)構(gòu)與V形連接件43的結(jié)構(gòu)相同?；铺坠?2的兩端分別通過第一插銷與一個V形連接件53和一個導(dǎo)向座52固定連接?；铺坠?2為兩端開口、內(nèi)部中空的方形管件，滑移套管52的側(cè)壁上設(shè)置有沿厚度方向貫穿的通孔，作為讓第一插銷插入的插孔，且插孔在滑移套管52的側(cè)壁上沿長度方向均布多個。V形連接件53的夾角優(yōu)選為120度，V形連接件53的兩端分別至少具有一個讓第一插銷插入的插孔，兩個端部上的插孔的軸線之間的夾角為120度，且V形連接件53的兩端分別插入一個滑移套管52的內(nèi)部，在將V形連接件53端部的插孔與滑移套管52上的一個插孔位置對齊后，將第一插銷插入對齊的兩個插孔中，可以實現(xiàn)滑移套管52與V形連接件53的固定連接。箭頭形狀的導(dǎo)向座54具有三個端部，其中相對的兩個端部分別至少具有一個讓第一插銷插入的插孔，兩個端部上的插孔的軸線之間的夾角為120度，且導(dǎo)向座54的兩端分別插入一個滑移套管52的內(nèi)部，在將導(dǎo)向座54端部的插孔與滑移套管52上的一個插孔位置對齊后，將第一插銷插入對齊的兩個插孔中，可以實現(xiàn)滑移套管52與導(dǎo)向座54的固定連接。在本實施例中，第二懸掛架5的導(dǎo)向座54、滑移套管52和V形連接件53均設(shè)置三個，各個滑移套管52一端通過第一插銷與導(dǎo)向座54實現(xiàn)可拆卸式連接，另一端通過第一插銷與V形連接件53實現(xiàn)可拆卸式連接，形成正六邊形的第二懸掛架5。在將第二插銷拔出后，通過調(diào)節(jié)導(dǎo)向座54和V形連接件53插入滑移套管52中的深度，使導(dǎo)向座54和V形連接件53上的插孔與滑移套管52上不同位置處的插孔對齊后插入第二插銷，可以調(diào)節(jié)第二懸掛架5的尺寸。

如圖2所示，第一懸掛架4還包括垂直設(shè)置于各導(dǎo)向座44上的第一支柱41，該第一支柱41的長度方向與調(diào)節(jié)桿61和滑移套管42的長度方向相垂直，第一支柱41并為朝向第二懸掛架5所在位置處伸出。在本實施例中，導(dǎo)向座44設(shè)置三個，則第一支柱41也設(shè)置相平行的三個，三個第一支柱41并為均勻分布。如圖3所示，第二懸掛架5還包括垂直設(shè)置于各導(dǎo)向座54上且與第一支柱41位置對齊的第二支柱51，該第二支柱51的長度方向與調(diào)節(jié)桿61和滑移套管52的長度方向相垂直，第二支柱51并為朝向第一懸掛架4所在位置處伸出。在本實施例中，導(dǎo)向座54設(shè)置三個，則第二支柱51也設(shè)置相平行的三個，三個第二支柱51并為均勻分布。如圖1和圖4所示，第一支柱41和第二支柱51通過中部插銷1連接，第一支柱41和第二支柱51具有讓中部插銷1穿過的插孔，第一支柱41上的插孔為沿長度方向均勻設(shè)置多個，第二支柱51上的插孔為沿長度方向均勻設(shè)置多個。第一支柱41并為下端開口、內(nèi)部中空的方形管件，第二支柱51為可插入第一支柱41內(nèi)部的直桿。在將中部插銷1拔出后，通過調(diào)節(jié)第二支柱51插入第一支柱41中的深度，使第一支柱41和第二支柱51上不同位置處的插孔對齊后插入中部插銷1，可以調(diào)節(jié)導(dǎo)向座44與導(dǎo)向座54之間的距離，進(jìn)而可以調(diào)節(jié)懸掛組件的尺寸。

如圖2和圖3所示，調(diào)節(jié)組件6的調(diào)節(jié)桿61設(shè)置于導(dǎo)向座44、54上，導(dǎo)向座44、54具有三個桿部，其中相對的兩個桿部上分別具有一個讓插銷插入的插孔，位于這兩個桿部中間的第三個桿部為一端開口、內(nèi)部中空的結(jié)構(gòu)，該桿部內(nèi)具有讓調(diào)節(jié)桿61插入的導(dǎo)向孔，導(dǎo)向孔對調(diào)節(jié)桿61起到導(dǎo)向作用，調(diào)節(jié)桿61在導(dǎo)向孔內(nèi)做往復(fù)直線運(yùn)動，調(diào)節(jié)桿61一端插入導(dǎo)向孔中，另一端伸出導(dǎo)向孔且位于第一懸掛架4或第二懸掛架5的內(nèi)部，鉸鏈62安裝在調(diào)節(jié)桿61的伸出端。調(diào)節(jié)桿61的一部分插入導(dǎo)向座44、54內(nèi)部，另一部分位于導(dǎo)向座44、54外。導(dǎo)向座44、54的具有導(dǎo)向孔的桿部的側(cè)壁上還設(shè)有沿厚度方向貫穿設(shè)置的通孔，作為與調(diào)節(jié)桿61連接的插銷插入的插孔，且插孔在桿部的側(cè)壁上沿長度方向均布多個。在將插銷拔出后，通過移動調(diào)節(jié)桿61使調(diào)節(jié)桿61插入導(dǎo)向座中的深度改變，進(jìn)而可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)桿61位置的調(diào)節(jié)。在使導(dǎo)向座上的插孔與調(diào)節(jié)桿61上的插孔位置對齊后插入第二插銷，可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)桿61與懸掛組件的固定連接。

上述結(jié)構(gòu)的第一懸掛架、第二懸掛架、懸掛組件設(shè)計的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：1)方便整個隔振平臺的調(diào)節(jié)、拆卸，調(diào)節(jié)能夠使該平臺隔振對象的尺寸、重量范圍擴(kuò)大，靈活拆卸能使平臺方便移動，便于運(yùn)輸；2)整個平臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以方便地生產(chǎn)出系列產(chǎn)品，便于該平臺模塊化、系列化生產(chǎn)；3)調(diào)節(jié)組件與懸掛組件之間、第一懸掛架與第二懸掛架之間以及第一懸掛架和第二懸掛架的各部件之間，通過打孔插銷釘?shù)姆绞綄崿F(xiàn)連接，以便于減少制造成本，而且方便拆裝。

下面詳細(xì)說明如何實現(xiàn)隔振平臺的準(zhǔn)零剛度，具體步驟為：

步驟1：首先計算動平臺3受外界激振力達(dá)到靜平衡位置時減振彈簧(非線性彈簧)22的形變量。

步驟2：根據(jù)所放物體達(dá)到靜平衡位置時減振彈簧(非線性彈簧)22的形變量從而調(diào)節(jié)與設(shè)置于第一懸掛架4上的調(diào)節(jié)組件6連接的減振器預(yù)壓縮量使該減振器的預(yù)緊力沿減振器指向彈簧下端蓋。當(dāng)動平臺3向下運(yùn)動時該減振器上的減振彈簧22就會產(chǎn)生正剛度。

步驟3：調(diào)節(jié)與設(shè)置于第二懸掛架5上的調(diào)節(jié)組件6連接的減振器的減振彈簧(非線性彈簧)22的形變量，從而調(diào)節(jié)該減振器預(yù)壓縮量使減振器的預(yù)緊力沿減振器指向下端。當(dāng)動平臺3向下運(yùn)動時該減振器上的減振彈簧22就會產(chǎn)生負(fù)剛度。

與設(shè)置于第一懸掛架4上的調(diào)節(jié)組件6連接的減振器產(chǎn)生的正剛度和與設(shè)置于第二懸掛架5上的調(diào)節(jié)組件6連接的減振器產(chǎn)生的負(fù)剛度在數(shù)值上相加就可以實現(xiàn)整個減振系統(tǒng)的總剛度為零，從而實現(xiàn)準(zhǔn)零剛度隔振平臺。

以上結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行了示例性描述。顯然，本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制。只要是采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)；或未經(jīng)改進(jìn)，將本實用新型的上述構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。