一種基于并聯機構的多維減振平臺的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于并聯機構的多維減振平臺，通過設置一定的結構參數，可實現該隔振平臺在其平衡位置的準零剛度和平衡位置附近的非線性剛度，能解決傳統線性隔振系統隔離低頻或超低頻振動時的難題；剛度、阻尼都可簡便調節，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，還具有很低的運動剛度，靜態變形量小，動態固有頻率低，隔振效果好；通過剛度、阻尼的靈活調節，可解決制約傳統隔振系統的固有矛盾，即低頻振動傳遞率與高頻振動衰減率的矛盾；通過減振器彈簧底座高度的調節，能夠改變整個平臺的高度和靜平衡位置，可以適應不同重量的隔振物體。
【專利說明】
一種基于并聯機構的多維減振平臺

【技術領域】
[0001]本發明屬于機械工程領域的【技術領域】，涉及機械工程中的減振、隔振技術，尤其涉及一種基于并聯機構的多維減振平臺。

【背景技術】
[0002]為了克服系統剛度和靜態位移之間的矛盾，隔振系統應同時具有較高的靜態剛度和較低的動態剛度。較高的靜態剛度保證系統承載能力較大，靜態位移較小；較低的動態剛度保證系統固有頻率較低，低頻隔振效果較好。傳統的被動隔振系統在外界激勵頻率大于隔振系統本身固有頻率的^倍時，才能起到隔振作用。這種隔可以較好地隔離激勵頻率大于4倍系統固有頻率的中、高頻振動，但隔離激勵頻率/」于,5倍系統固有頻率的低頻振動尤其是超低頻振動的能力較差。
[0003]為了提高被動隔振系統隔離低頻和超低頻振動的能力，應降低隔振系統的固有頻率，通常有兩種辦法:一是減小隔振系統的剛度；二是增加配重。但對于垂直隔振系統，減小剛度會使隔振系統的靜態位移增大和穩定性下降；而增加配重顯然是最后的選擇，只有在萬不得已的情況下才采用，且應用場合有限。


【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種基于并聯機構的多維減振平臺，使三自由度并聯機構減振平臺兼備較高靜態剛度和較低動態剛度、且阻尼剛度可調，可實現準零剛度特性的，能寬頻域隔振的多維隔振平臺。
[0005]為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為:
一種基于并聯機構的多維減振平臺，包括有支撐框架、動平臺和液力減振器，所述支撐框架包括有支撐框架上板和支撐框架下板，所述支撐框架上板和支撐框架下板通過支腿連接在一起，所述支撐框架上板的中心部位設置有導向筒，所述導向筒通過虎克鉸連接在動平臺上，所述支撐框架上板上設置有輪幅，所述輪幅上設置有鉸鏈支架，所述支撐框架下板設有與所述的支撐框架上板同等數目的輪輻，所述支撐框架下板的輪幅上設置有固定桿槽，所述固定桿槽上連接有支腿，所述液力減振器連接在支撐框架上板和動平臺之間。
[0006]進一步改進在于:所述液力減振器至少設置有兩個，所述支腿至少設置有三個，且支腿包括有上調節支腿、第一調節關節、第二調節關節和下調節支腿，所述上調節支腿連接在支撐框架上板上，下調節支腿連接在支撐框架下板上，所述上調節支腿與下調節支腿之間自上往下依次設置有第一調節關節與第二調節關節。
[0007]進一步改進在于:所述液力減振器包括有底座、調節閥組件、減振器彈簧、底閥組件、活塞組件、工作缸、儲油缸、活塞桿、導向座、油封、封蓋、減振器彈簧固定座與回油管。
[0008]進一步改進在于:所述動平臺的四個端角上設置有與液力減振器的底端連接的球殼，所述液力減振器的活塞桿與支撐框架上板通過鉸接連接，且導向筒下端設置有虎克鉸的上叉形鉸鏈座，動平臺的中心部位設置有虎克鉸的下叉形鉸鏈座。
[0009]本發明的有益效果是:1、設置一定的結構參數，可實現該隔振平臺在其平衡位置的準零剛度和平衡位置附近的非線性剛度，能解決傳統線性隔振系統隔離低頻或超低頻振動時的難題；
2、剛度、阻尼都可簡便調節，適用于寬頻域隔振，具有良好的工程適用性；
3、在具有較高支承剛度的同時，還具有很低的運動剛度，靜態變形量小，動態固有頻率低，隔振效果好；
4、通過剛度、阻尼的靈活調節，可解決制約傳統隔振系統的固有矛盾，即低頻振動傳遞率與高頻振動衰減率的矛盾；
5、通過減振器彈簧底座高度的調節，能夠改變整個平臺的高度和靜平衡位置，可以適應不同重量的隔振物體。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的示意圖。
[0011]圖2為本發明的導向筒的軸測圖。
[0012]圖3為本發明的虎克鉸的軸測圖。
[0013]圖4為本發明的液力減振器的軸測圖。
[0014]圖5本發明的液力減振器剖視圖。
[0015]圖6本發明的液力減振器中調節閥組件的軸測圖。
[0016]圖7本發明的液力減振器中底閥組件主視圖。
[0017]圖8本發明的液力減振器中底閥本體的軸側圖。
[0018]圖9本發明的液力減振器中底閥本體的剖視圖。
[0019]圖10本發明的液力減振器中活塞的軸側圖。
[0020]圖11本發明的液力減振器中活塞本體的剖視圖。
[0021]圖12本發明的液力減振器中儲油缸的剖視(局部放大)圖。
[0022]圖13本發明的液力減振器中活塞桿的軸側圖。
[0023]圖14本發明的液力減振器中的導向座的正視圖。
[0024]圖15本發明的液力減振器中的導向座的剖視圖。
[0025]圖16本發明的液力減振器中底座的剖視圖。
[0026]圖17本發明的液力減振器中底座的裝配圖。
[0027]圖18本發明的動平臺的軸側圖。
[0028]圖19本發明的支撐框架上板的軸側圖。
[0029]圖20本發明的骨架圖。
[0030]圖21是本發明的油封的軸側圖。
[0031]其中:1-支撐框架，2-動平臺，3-液力減振器，4-支撐框架上板，5-支撐框架下板，6-支腿，7-導向筒，8-虎克鉸，9-輪輻，10-固定桿槽，11-上調節支腿，12-第一調節關節，13-第二調節關節，14-下調節支腿，15-底座，16-調節閥組件，17-減振器彈簧，18-底閥組件，19-活塞組件，20-工作缸，21 -儲油缸，22-活塞桿，23-導向座，24-油封，25-封蓋，26-減振器彈簧固定座，27-回油管，28-外螺紋，29-節流錐腔，30-回油管腔，31-油道，32-阻尼錐孔，33-限壓彈簧，34-調節閥固定套，35-調節閥絲桿，36-調節閥節流錐，37-底閥本體，38-壓縮閥，39-補償閥，40-底閥墊片，41-蝶形彈簧流通閥，42-連接螺栓螺母，43-活塞，44-流通閥，45-復原閥，46-減振器固定銷孔，47-減振器彈簧固定座銷孔，48-活塞桿固定銷孔，49-活塞回油桿腔，50-活塞桿通孔，51-球殼，52-上叉形鉸鏈座，53-下叉形鉸鏈座，54-下腔，55-上腔，56-鉸鏈支架。

【具體實施方式】
[0032]為了加深對本發明的理解，下面將結合實施例對本發明作進一步詳述，本實施例僅用于解釋本發明，并不構成對本發明保護范圍的限定。
[0033]如圖1、2、3、18、19、20所示，本實施例提供了一種基于并聯機構的多維減振平臺，包括有支撐框架1、動平臺2和液力減振器3，所述支撐框架I包括有支撐框架上板4和支撐框架下板5，所述支撐框架上板4和支撐框架下板5通過支腿6連接在一起，所述支撐框架上板4的中心部位設置有導向筒7，所述導向筒7通過虎克鉸8連接在動平臺2上，所述支撐框架上板4上設置有輪幅9，所述輪幅9上設置有鉸鏈支架56，所述支撐框架下板5設有與所述的支撐框架上板4同等數目的輪輻9，所述支撐框架下板5的輪幅9上設置有固定桿槽10，所述固定桿槽10上連接有支腿6，所述液力減振器3連接在支撐框架上板4和動平臺2之間
如圖1所示，所述液力減振器3設置有四個，所述支腿6設置有四個，且支腿6包括有上調節支腿11、第一調節關節12、第二調節關節13和下調節支腿14，所述上調節支腿11連接在支撐框架上板4上，下調節支腿14連接在支撐框架下板5上，所述上調節支腿11與下調節支腿14之間自上往下依次設置有第一調節關節12與第二調節關節13，且支撐框架下板5的直徑大于支撐框架上板4的直徑。
[0034]如圖4、5所示，所述液力減振器3包括有底座15、調節閥組件16、減振器彈簧17、底閥組件18、活塞組件19、工作缸20、儲油缸21、活塞桿22、導向座23、油封24、封蓋25、減振器彈簧固定座26與回油管27、上腔55、下腔54。
[0035]如圖6-17所示，所述底座15上設置有與儲油缸21連接的外螺紋28，底座15內部設置有節流錐腔29、回油管腔30、油道31和阻尼錐孔32，所述調節閥組件16包括限壓彈簧33、調節閥固定套34、調節閥絲桿35與調節閥節流錐36，所述調節閥組件16位于節流錐腔29內，所述調節閥節流錐36位于阻尼錐孔32內，限壓彈簧33位于所述調節閥節流錐36與調節閥絲桿35之間，調節閥絲桿35與調節閥固定套34通過螺紋連接，所述調節閥固定套34與底座15連接，所述減振器彈簧17下端與儲油缸21連接，上端位于減振器彈簧固定座26內。底閥組件18包括底閥本體37、壓縮閥38、補償閥39、底閥墊片40、蝶形彈簧流通閥41與螺栓螺母42，所述底閥組件18 —部分位于所述工作缸20內下端，另一部分位于底座15內，所述壓縮閥38與補償閥39位于底閥本體37內，所述底閥墊片40位于底閥本體37下端面，所述蝶形彈簧流通閥41位于底閥本體37上端面，所述螺栓螺母42連接貫穿底閥本體37、底閥墊片40和蝶形彈簧流通閥41的中心孔。所述活塞組件19位于工作缸20內，活塞組件19包括有活塞43以及內部的流通閥44和復原閥45，所述活塞桿22上設有減振器固定銷孔46和減振器彈簧固定座銷孔47，所述活塞桿22下端與活塞43連接，上端設有與輪幅9外端配合的銷孔48，所述導向座23位于工作缸20的上端，所述導向座23的中心設有活塞桿通孔50，所述導向座23內設有油路a、油路b與活塞回油桿腔49，所述油封24位于儲油缸21的上端，所述油封24的中心設有活塞桿通孔50，所述回油管27 —端位于底座15內的回油管腔30，另一端位于導向座23內的活塞回油桿腔49。
[0036]所述動平臺2的四個端角上設置有與液力減振器3的底端連接的球殼51，所述液力減振器3的活塞桿22與支撐框架上板4通過鉸接連接，且導向筒7下端設置有虎克鉸8的上叉形鉸鏈座52，動平臺2的中心部位設置有虎克鉸8的下叉形鉸鏈座53。
[0037]所述的液力減振器3工作時，通過扭轉調節閥絲桿35可以改變液力減振器3的阻尼力大小，向外調節調節閥絲桿35時，調節閥節流錐36與所述的阻尼錐孔32之間的縫隙加大，從而可以使阻尼力減小，反向調節時，所述的調節閥節流錐36與所述的阻尼錐孔32之間的縫隙減小，從而可以使阻尼力增大。
[0038]所述的液力減振器3處于拉伸行程時，所述的活塞組件19相對工作缸20向上運動，此時，工作缸20上腔54油壓逐漸升高，上腔54的油液通過導向座23的油路a與油路b，流入活塞回油桿腔49。隨著活塞43運動速度的不斷增大，上下腔的壓差也迅速提高，當壓差作用在蝶形彈簧流通閥41上的力達到蝶形彈簧流通閥41的預緊力時，底閥墊片40開啟。由于活塞桿22的存在，自上腔55流來的油液不足以充滿下腔54所增加的體積，于是補償閥39打開，油液經補償閥39從儲油缸21流向工作缸20下腔54。底閥組件18上的補償閥39的流通面積大于活塞43上的復原閥45的流通面積，而且補償閥39的彈簧預緊力小于復原閥45的彈簧預緊力。所述的液力減振器3處于壓縮行程時，活塞組件19相對工作缸20向下運動，此時下腔54容積減小，油壓升高，油液經流通閥44流到上腔55。由于上腔55被活塞桿22占去一部分體積，上腔55內增加的容積小于下腔54減小的容積，故還有一部分油液推開壓縮閥38，流回儲油缸21。
[0039]整個平臺工作時，先根據減振物體的重量，調節支撐框架的高度與內部空間，使動平臺具有需要的工作空間；再根據外界振源激勵情況，調節液力減振器的阻尼與剛度；若激振頻率非常低，可加大阻尼，使平臺剛度趨向于零剛度，達到準零剛度。這樣，可以使平臺達到最佳的隔振效果。
【權利要求】
1.一種基于并聯機構的多維減振平臺，包括有支撐框架(I)、動平臺(2)和液力減振器(3)，其特征在于:所述支撐框架(I)包括有支撐框架上板(4)和支撐框架下板(5)，所述支撐框架上板(4 )和支撐框架下板(5 )通過支腿(6 )連接在一起，所述支撐框架上板(4 )的中心部位設置有導向筒(7)，所述導向筒(7)通過虎克鉸(8)連接在動平臺(2)上，所述支撐框架上板(4)上設置有輪幅(9)，所述輪幅(9)上設置有鉸鏈支架(56)，所述支撐框架下板(5)設有與所述的支撐框架上板(4)同等數目的輪輻(9)，所述支撐框架下板(5)的輪幅(9)上設置有固定桿槽(1 )，所述固定桿槽(1 )上連接有支腿(6 )，所述液力減振器(3 )連接在支撐框架上板(4)和動平臺(2)之間。
2.如權利要求1所述一種基于并聯機構的多維減振平臺，其特征在于:所述液力減振器(3 )至少設置有兩個，所述支腿(6 )至少設置有三個，且支腿(6 )包括有上調節支腿(11)、第一調節關節(12)、第二調節關節(13)和下調節支腿(14)，所述上調節支腿(11)連接在支撐框架上板(4)上，下調節支腿(14)連接在支撐框架下板(5)上，所述上調節支腿(11)與下調節支腿(14)之間自上往下依次設置有第一調節關節(12)與第二調節關節(13)，且支撐框架下板(5)的直徑大于支撐框架上板(4)的直徑。
3.如權利要求1所述一種基于并聯機構的多維減振平臺，其特征在于:所述液力減振器(3)包括有底座(15)、調節閥組件(16)、減振器彈簧(17)、底閥組件(18)、活塞組件(19)、工作缸(20)、儲油缸(21)、活塞桿(22)、導向座(23)、油封(24)、封蓋(25)、減振器彈簧固定座(26)與回油管(27)。
4.如權利要求1所述一種基于并聯機構的多維減振平臺，其特征在于:所述動平臺(2)的四個端角上設置有與液力減振器(3)的底端連接的球殼(51)，所述液力減振器(3)的活塞桿(22)與支撐框架上板(4)通過鉸接連接，且導向筒(7)下端設置有虎克鉸(8)的上叉形鉸鏈座(52)，動平臺(2)的中心部位設置有虎克鉸(8)的下叉形鉸鏈座(53)。
【文檔編號】F16F13/00GK104154170SQ201410374160
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月1日 優先權日:2014年8月1日
【發明者】時培成, 聶高法, 肖平, 李震, 李文江, 奚琳, 李仁軍, 漆小敏 申請人:安徽工程大學