一种基于磁流变阻尼器及准零刚度组件的多维减振平台

1.本实用新型涉及低频减振领域，尤其涉及一种通过磁流变阻尼器及准零刚度组件的多维减振平台。


背景技术：

2.现有的弹簧减振因响应速度慢、回弹性能不足、减振作用力大小恒定、减振周期长、减振寿命短等一系列问题无法满足关于感应与人工智能设备等高精度组件的需要。作为基于磁流变阻尼器及准零刚度组件的多维减振平台，具有可实时调节、响应快速、控制方便、减振优良的优点，强烈持续的振动会导致动态特性欠佳的机电系统、结构或设备总体性能和总体水平的下降；振动又是噪音的主要来源。此外，当振动超过一定的限度时，就会破坏人与环境，人与机器之间的和谐关系，干扰人的情绪，损坏人的健康，降低工作效率。因此，必须采取措施加以控制。
3.汽车、船舰、潜艇和飞机等搭载的机载精密仪器设备需要在非常平稳、安静的振动隔离环境下工作。为免受来自外界高幅、宽频、多维随机扰动的影响，满足日益苛刻的宽频振动隔离和姿态保持要求，必须采用更加有效的、区别于传统振动控制方式的新方法和新技术。


技术实现要素：

4.基于上述问题，本实用新型提出一种基于磁流变阻尼器及准零刚度组件的多维减振平台，。
5.所采用的技术方案是：一种基于磁流变阻尼器及准零刚度组件的多维减振平台，包括静平台、动平台、准零刚度组件和磁流变阻尼器；动平台通过球铰连接动平台y形铰链；静平台通过球铰连接静平台y形铰链。
6.动平台y形铰链，包括动平台y形铰链第一支脚和动平台y形铰链第二支脚；动平台y形铰链第一支脚连接准零刚度组件的一端；动平台y形铰链第二支脚连接磁流变阻尼器的一端；
7.静平台y形铰链，包括静平台y形铰链第一支脚和静平台y形铰链第二支脚；静平台y形铰链第一支脚连接准零刚度组件的另一端；静平台y形铰链第二支脚连接磁流变阻尼器的另一端。
8.准零刚度组件，包括传动杆、底座、壳体以及固定块；底座固定在静平台y形铰链第一支脚上；底座内安装有弹簧；壳体的上部内壁固定有滑块；固定块外侧开有滑槽；滑块与滑槽相配合，将固定块设在壳体的上部；传动杆贯穿壳体，传动杆的一端与动平台y形铰链第一支脚连接，另一端与底座里的弹簧固定；
9.传动杆的中间设有球形；壳体的两侧内壁放置有弹簧钢片；弹簧钢片呈弧形，弧顶与球形相接触。
10.进一步的，球铰包括单杆形球头杆关节轴承套圈和单杆形球头杆关节轴承螺杆；
动平台和静平台分别与球铰中的单杆形球头杆关节轴承螺杆固定；动平台y形铰链第一支脚和静平台y形铰链第一支脚分别与单杆形球头杆关节轴承套圈固定。
11.进一步的，滑块呈t形。
12.进一步的，弹簧钢片的一端与底座相接触；另一端与固定块不接触。
13.进一步的，磁流变阻尼器为活塞式磁流变阻尼器；磁流变阻尼器中的传动杆与动平台y形铰链第二支脚相连接；磁流变阻尼器的底部与静平台y形铰链第二支脚相连接。
14.本实用新型的效果：本实用新型安装在所需场所，减振平台不仅需要解决轴向产生的振动，同时需要消除水平方向的振动，工作期间，被减振物会产生水平方向的加速度，轴向的重力，动平台接收到振动，并将该振动产生的轴向的重力通过动平台y形铰链分别传输给准零刚度元件与活塞式磁流变阻尼器；准零刚度元件为垂直安装，接收到轴向运动，通过传动杆受到弹簧产生的反作用力，弹簧钢片提供的水平方向的作用力的共同作用，从而实现轴向的减振；同时，由于动平台y形铰链固定，其振动产生的一部分力也会通过动平台y形铰链的另一支脚传递给磁流变阻尼器的活塞杆，磁流变阻尼器中的活塞杆受到力的作用，由于磁流变液的特性以及力的作用，活塞沿着磁流变阻尼器的方向运动(合力的方向)；活塞在运动到一定位置后，由于磁流变液的特性，会产生反作用力，根据力学矢量三角形拆解反作用力，会得到水平方向的分力与轴向的分力，在反复低频运动过程中，振动会慢慢消除。同时，通过球铰的转动，从而实现多维的轴向减振。
15.磁流变液没在磁场作用下，呈牛顿流体状；通电后，在壳体内磁场的作用下(电生磁)，磁流变液粘度增大，活塞杆受到的阻尼随之增大，并且可以通过改变不同的电流值达到阻尼可控的目的达到减振目的。
16.本实用新型能实现主动快速、有效的减振效果、且该多维减振平台集成度高，体积小。
附图说明
17.图1是本实用新型的结构示意图。
18.图2是本实用新型中准零刚度组件的爆炸结构示意图；
19.图3是本实用新型中球铰的结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。
21.参见图1所示，一种基于磁流变阻尼器及准零刚度组件的多维减振平台，包括静平台2、动平台1、准零刚度组件3和磁流变阻尼器4；磁流变阻尼器4为活塞式磁流变阻尼器；动平台1通过球铰5连接动平台y形铰链6；静平台2通过球铰5连接静平台y形铰链7。
22.动平台y形铰链6包括动平台y形铰链第一支脚61和动平台y形铰链第二支脚62；动平台y形铰链第一支脚61连接准零刚度组件3中的传动杆31的一端；动平台y形铰链第二支脚62连接磁流变阻尼器4中的活塞杆41的一端。
23.静平台y形铰链7包括静平台y形铰链第一支脚71和静平台y形铰链第二支脚72；静平台y形铰链第一支脚71连接准零刚度组件3的底座32；静平台y形铰链第二支脚72连接磁
流变阻尼器的底部。
24.准零刚度组件3包括传动杆31、底座32、壳体33以及固定块34；底座32固定在静平台y形铰链第一支脚71上；底座32内安装有弹簧；壳体33的上部内壁固定有滑块331；滑块呈t形。
25.固定块34外侧开有滑槽341；滑块331与滑槽341相配合，将固定块34设在壳体33的上部；传动杆31贯穿壳体33，传动杆31的一端与动平台y形铰链第一支脚连接61，另一端与底座32里的弹簧固定。底座36的两侧设有底座滑槽361，与壳体内壁的凸块相配合。
26.传动杆31的中间设有球形32；壳体33的两侧内壁放置有弹簧钢片35；弹簧钢片35呈弧形，弧顶与球形32相接触。弹簧钢片35的一端与底座36相接触；另一端与固定块34不接触。
27.球铰5包括单杆形球头杆关节轴承套圈51和单杆形球头杆关节轴承螺杆52；动平台1和静平台2分别与球铰5中的单杆形球头杆关节轴承螺杆52固定；动平台y形铰链第一支脚11和静平台y形铰链第一支脚21分别与单杆形球头杆关节轴承套圈51固定。


技术特征：
1.一种基于磁流变阻尼器及准零刚度组件的多维减振平台，其特征在于：包括静平台、动平台、准零刚度组件和磁流变阻尼器；所述的动平台通过球铰连接动平台y形铰链；所述的静平台通过球铰连接静平台y形铰链；动平台y形铰链，包括动平台y形铰链第一支脚和动平台y形铰链第二支脚；动平台y形铰链第一支脚连接准零刚度组件的一端；动平台y形铰链第二支脚连接磁流变阻尼器的一端；静平台y形铰链，包括静平台y形铰链第一支脚和静平台y形铰链第二支脚；静平台y形铰链第一支脚连接准零刚度组件的另一端；静平台y形铰链第二支脚连接磁流变阻尼器的另一端；所述的准零刚度组件，包括传动杆、底座、壳体以及固定块；所述的底座固定在静平台y形铰链第一支脚上；所述的底座内安装有弹簧；壳体的上部内壁固定有滑块；所述的固定块外侧开有滑槽；滑块与滑槽相配合，将固定块设在所述的壳体的上部；传动杆贯穿所述的壳体，传动杆的一端与动平台y形铰链第一支脚连接，另一端与底座里的弹簧固定；所述的传动杆中间设有球形；所述的壳体的两侧内壁放置有弹簧钢片；弹簧钢片呈弧形，弧顶与球形相接触。2.根据权利要求1所述的一种基于磁流变阻尼器及准零刚度组件的多维减振平台，其特征在于所述的球铰包括单杆形球头杆关节轴承套圈和单杆形球头杆关节轴承螺杆；所述的动平台和静平台分别与球铰中的单杆形球头杆关节轴承螺杆固定；所述的动平台y形铰链第一支脚和静平台y形铰链第一支脚分别与单杆形球头杆关节轴承套圈固定。3.根据权利要求1所述的一种基于磁流变阻尼器及准零刚度组件的多维减振平台，其特征在于所述的滑块呈t形。4.根据权利要求1所述的一种基于磁流变阻尼器及准零刚度组件的多维减振平台，其特征在于所述的弹簧钢片，一端与所述的底座相接触；另一端与所述的固定块不接触。5.根据权利要求1所述的一种基于磁流变阻尼器及准零刚度组件的多维减振平台，其特征在于所述的磁流变阻尼器为活塞式磁流变阻尼器；磁流变阻尼器中的传动杆与动平台y形铰链第二支脚相连接；磁流变阻尼器的底部与静平台y形铰链第二支脚相连接。

技术总结
本实用新型公开一种基于磁流变阻尼器及准零刚度组件的多维减振平台，包括静平台、动平台、准零刚度组件和磁流变阻尼器；动平台通过球铰连接动平台Y形铰链；静平台通过球铰连接静平台Y形铰链；动平台Y形铰链第一支脚连接准零刚度组件的一端；动平台Y形铰链第二支脚连接磁流变阻尼器的一端；静平台Y形铰链第一支脚连接准零刚度组件的另一端；静平台Y形铰链第二支脚连接磁流变阻尼器的另一端。本实用新型体积小，能实现主动快速、有效的减振效果、且该多维减振平台集成度高。且该多维减振平台集成度高。且该多维减振平台集成度高。


技术研发人员：张维杰 钱承 潘丽敏 王瑜萍 郑舒慧 曹博文
受保护的技术使用者：嘉兴学院
技术研发日：2022.04.14
技术公布日：2022/8/26