一種多維隔振平臺及其空氣彈簧制造技術

本發明專利技術公開了一種多維隔振平臺，設有多個空氣彈簧和多個阻尼器；空氣彈簧和阻尼器的下端均通過鉸鏈與底座框架下板鉸接連接；空氣彈簧和阻尼器的上端均通過球形鉸鏈與載重盤連接；載重盤還分別通過連桿與多個液壓缸的液壓缸活塞桿鉸鏈鏈接；液壓缸的缸體與底座框架上板鉸接連接。本發明專利技術了還公開了該隔振平臺中的空氣彈簧。采用上述技術方案，將液壓壓力元件作為負剛度元件與空氣彈簧作為正剛度元件并聯，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。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于機械工程的
，涉及機械工程中的減震、隔振技術。更具體地說，本專利技術涉及一種多維隔振平臺。另外，本專利技術還涉及該隔振平臺中的剛度可調的空氣彈簧。
技術介紹
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?。惠^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。這種隔振系統可以較好地隔離激勵頻率大于倍系統固有頻率的中、高頻振動，但隔離激勵頻率小于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。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。
技術實現思路
本專利技術提供一種多維隔振平臺，其目的是使多維隔振平臺兼備較高靜態剛度和較低動態剛度、且剛度阻尼可調；可實現準零剛度特性的，能寬頻域隔振的多維隔振平臺。為了實現上述目的，本專利技術采取的技術方案為：本專利技術的多維隔振平臺，包括底座框架、載重平臺，所述的底座框架包括平行設置的底座框架上板和底座框架下板，所述的底座框架上板與底座框架下板之間，通過多個底座框架支撐柱固定連接；所述的載重平臺包括與底座框架上板平行的載重盤，所述的載重盤設在底座框架上板中間的圓形通孔中；所述的載重盤的外形小于該圓形通孔；所述的載重平臺還設有多個空氣彈簧和多個阻尼器；所述的空氣彈簧和阻尼器的下端均通過鉸鏈與底座框架下板鉸接連接；所述的空氣彈簧和阻尼器的上端均通過球形鉸鏈與載重盤連接；所述的空氣彈簧和阻尼器在載重盤上呈圓周形交替布置；所述的載重盤還分別通過連桿與多個液壓缸的液壓缸活塞桿鉸鏈鏈接；所述液壓缸的液壓缸缸體與底座框架上板鉸接連接；所述的液壓缸以載重盤的中心對稱均勻分布。所述的液壓缸還包括液壓缸油口I、液壓缸油口II、液壓缸活塞桿連接頭；所述的液壓缸活塞桿連接頭上設有液壓缸活塞桿連接頭銷孔；所述的連桿分別通過連桿連接銷I、連桿連接銷II與載重盤上連接銷孔和液壓缸活塞桿連接頭銷孔轉動連接。所述空氣彈簧包括橡膠氣囊、空氣缸、調檔桿、調檔手柄；所述的橡膠氣囊布置在空氣彈簧的最上端；所述橡膠氣囊的上端與空氣彈簧上蓋密封固定連接；橡膠氣囊的下端與空氣缸的上端密封固定連接；所述的空氣缸的下端與空氣彈簧座下蓋密封固定連接，空氣彈簧座下蓋與彈簧座底座固定連接；在所述的彈簧座底座的一側布置有調檔桿，所述的調檔桿與調檔手柄固定連接。在所述的空氣缸的內部布置有三個隔氣板；所述的三個隔氣板在空氣缸中從上至下等距分布；每個隔氣板的中心均設有帶槽的隔氣板通氣孔，其開槽按隔氣板通氣孔軸線回轉的角度，分別是180°方向槽、120°方向槽；60°方向槽；所述的隔氣板通氣孔中還設置有通氣管；所述的通氣管在與三個隔氣板交匯的位置設有周向弧長不一的通氣管開口，從上到下開口弧度分別為180°、120°、60°。所述的通氣管的下端穿過軸承與圓柱錐齒輪副的垂向錐齒輪固定連接；所述的圓柱錐齒輪副的水平方向錐齒輪與調檔桿固定連接。所述的調檔桿與調檔手柄固定連接。所述的橡膠氣囊設有一個橡膠氣囊腰環。所述阻尼器包括阻尼器活塞桿、阻尼器工作缸、阻尼器底座、阻尼器活塞；所述的阻尼器活塞桿的上端與阻尼器球鉸座固定連接，下端與阻尼器活塞固定連接；所述的阻尼器活塞位于阻尼器工作缸內；所述的阻尼器工作缸的上端設置有活塞桿導向套和活塞桿密封圈；所述的阻尼器工作缸的內部還設置有導通管，所述的導通管穿過所述的阻尼器活塞；所述的阻尼器活塞上布置有密封軸承，供導通管穿過，并保證導通管可以轉動活動，密封軸承的外圓包裹有密封圈；所述的導通管位于所述的阻尼器工作缸的底部外圓上，套有密封套，所述的密封套的外圓面套有流量控制閥；所述的阻尼器底座內布置有調檔機構，所述的調檔機構包括阻尼器調檔手柄、阻尼器調檔桿、錐齒輪副的圓錐齒輪；錐齒輪副的兩個圓錐齒輪分別與導通管的下端和阻尼器調檔桿的前端固定連接；阻尼器調檔桿的后端與阻尼器調檔手柄固定連接。所述的密封套、導通管導向套和導通管上設有對應的一組控制流量的矩形孔，即所述的導通管導向套上的矩形孔是導向套矩形孔，導通管上的矩形孔是導通管液流控制矩形孔；所述的矩形孔的孔徑大小不同；所述的阻尼器工作時，有六個檔位可調；當檔位在I檔時，導通管上最小的矩形孔導通，使阻尼器上缸與阻尼器下缸導通截面最小，此時阻尼最大，其余檔位依次類推。所述的多維隔振平臺包括驅動液壓缸工作的液壓系統；所述液壓系統包括液壓泵、壓力調節閥、電磁閥、液壓力指示表、油管、電磁閥、液壓油箱；所述的油管連接液壓泵，并通過電磁閥與液壓缸的油腔連通；所述的回油管路與所述的液壓油箱連接；所述液壓泵是單向變量液壓泵；所述壓力調節閥是壓力可調的溢流閥；所述電磁閥是具有H型中位功能的三位四通換向閥；所述壓力表是液壓表。所述的多維隔振平臺包括給空氣彈簧充氣的氣壓系統；所述氣壓系統包括空氣壓縮機、空氣壓力指示表、氣管；所述的氣管將空氣壓縮機與空氣彈簧的氣腔連通；所述的空氣壓力指示表連接在所述的氣管上。本專利技術采用上述技術方案，與現有技術相比其優點是：1、在一定變形范圍內，將液壓壓力元件作為負剛度元件與空氣彈簧作為正剛度元件并聯，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、通過空氣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。附圖說明下面對本說明書各幅附圖所表達的內容及圖中的標記作簡要說明：圖1為本專利技術的剛度阻尼可調的多維隔振平臺的立體結構圖；圖2為圖1所示結構中的底本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多維隔振平臺，包括底座框架（A）、載重平臺（B），所述的底座框架（A）包括平行設置的底座框架上板（A?1）和底座框架下板（A?7），所述的底座框架上板（A?1）與底座框架下板（A?7）之間，通過多個底座框架支撐柱（A?8）固定連接；其特征在于：所述的載重平臺（B）包括與底座框架上板（A?1）平行的載重盤（B?1），所述的載重盤（B?1）設在底座框架上板（A?1）中間的圓形通孔（A?6）中；所述的載重盤（B?1）的外形小于該圓形通孔（A?6）；所述的載重平臺（B）還設有多個空氣彈簧（C）和多個阻尼器（D）；所述的空氣彈簧（C）和阻尼器（D）的下端均通過鉸鏈與底座框架下板（A?7）鉸接連接；所述的空氣彈簧（C）和阻尼器（D）的上端均通過球形鉸鏈與載重盤（B?1）連接；所述的空氣彈簧（C）和阻尼器（D）在載重盤（B?1）上呈圓周形交替布置；所述的載重盤（B?1）還分別通過連桿（B?3）與多個液壓缸（A?4）的液壓缸活塞桿（A?3）鉸鏈鏈接；所述的液壓缸（A?4）的液壓缸缸體（B?5）與底座框架上板（A?1）鉸接連接。

【技術特征摘要】
1.一種多維隔振平臺，包括底座框架（A）、載重平臺（B），所述的底座框
架（A）包括平行設置的底座框架上板（A-1）和底座框架下板（A-7），所述的
底座框架上板（A-1）與底座框架下板（A-7）之間，通過多個底座框架支撐柱
（A-8）固定連接；
其特征在于：
所述的載重平臺（B）包括與底座框架上板（A-1）平行的載重盤（B-1），
所述的載重盤（B-1）設在底座框架上板（A-1）中間的圓形通孔（A-6）中；所
述的載重盤（B-1）的外形小于該圓形通孔（A-6）；
所述的載重平臺（B）還設有多個空氣彈簧（C）和多個阻尼器（D）；所述
的空氣彈簧（C）和阻尼器（D）的下端均通過鉸鏈與底座框架下板（A-7）鉸
接連接；所述的空氣彈簧（C）和阻尼器（D）的上端均通過球形鉸鏈與載重盤
（B-1）連接；
所述的空氣彈簧（C）和阻尼器（D）在載重盤（B-1）上呈圓周形交替布置；
所述的載重盤（B-1）還分別通過連桿（B-3）與多個液壓缸（A-4）的液壓
缸活塞桿（A-3）鉸鏈鏈接；所述的液壓缸（A-4）的液壓缸缸體（B-5）與底座
框架上板（A-1）鉸接連接。
2.按照權利要求1所述的多維隔振平臺，其特征在于：所述的液壓缸（A-4）
以載重盤（B-1）的中心對稱均勻分布。
3.按照權利要求1所述的多維隔振平臺，其特征在于：
所述的液壓缸（A-4）還包括液壓缸油口I（B-4）、液壓缸油口II（B-6）、
液壓缸活塞桿連接頭（B-11）；
所述的液壓缸活塞桿連接頭（B-11）上設有液壓缸活塞桿連接頭銷孔
（B-10）；
所述的連桿（B-3）分別通過連桿連接銷I（B-7）、連桿連接銷II（B-9）
與載重盤上連接銷孔（B-8）和液壓缸活塞桿連接頭銷孔（B-10）轉動連接。
4.按照權利要求1所述的多維隔振平臺，其特征在于：
所述的多維隔振平臺包括驅動液壓缸（A-4）工作的液壓系統；所述液壓系
統包括液壓泵（E-1）、壓力調節閥（E-2）、電磁閥（E-5）、液壓力指示表（E-3）、
油管（E-4）、電磁閥（E-5）、液壓油箱（E-6）；
所述的油管（E-4）連接液壓泵（E-1），并通過電磁閥（E-5）與液壓缸（A-4）
的油腔連通；所述的回油管路與所述的液壓油箱（E-6）連接；
所述液壓泵（E-1）是單向變量液壓泵；
所述壓力調節閥（E-2）是壓力可調的溢流閥；
所述電磁閥（E-5）是具有H型中位功能的三...

【專利技術屬性】
技術研發人員：時培成，張軍，王雪嬌，孫衛強，彭閃閃，聶高發，
申請(專利權)人：安徽工程大學，
類型：發明
國別省市：安徽;34