一种可调刚度的空气隔振弹簧制造技术

本发明专利技术公开了一种可调刚度的空气隔振弹簧。该装置包括调节螺钉、调平阀、底板、上壳、上下腔密封隔板、下腔气室、刚度调节组件；所述上壳内装有上下腔密封隔板，该上下腔密封隔板将上壳和底板之间的空间分为上腔气室、下腔气室，所述上腔气室和下腔气室通过刚度调节组件中的节流孔连通，所述刚度调节组件包括：节流阀套、锁紧螺母、节流阀芯、密封圈，所述节流阀套安装在上壳侧壁并经过节流孔位置并被过节流孔贯穿，所述节流阀芯螺纹安装节流阀套内，节流阀芯设有与节流孔相应的通孔。本结构可以方便快捷地实现空气隔振弹簧刚度的高效简便调整，使得空气隔振弹簧对不同的工作条件有更好的适应性，以保持最优的隔振性能，刚度调节机构制作成本低，调节操作方便，易于实现。

An Air Vibration Isolation Spring with Adjustable Stiffness

The invention discloses an air vibration isolation spring with adjustable stiffness. The device comprises adjusting screw, leveling valve, bottom plate, upper shell, upper and lower chamber sealing baffle, lower chamber gas chamber and stiffness adjusting component; the upper shell is equipped with upper and lower chamber sealing baffle, which divides the space between the upper shell and the bottom plate into upper chamber and lower chamber gas chamber. The upper chamber and lower chamber gas chamber are connected through throttle holes in the stiffness adjusting component, and the rigidity is connected by the upper chamber and lower chamber gas chamber. The throttle valve sleeve is installed on the side wall of the upper shell and passes through the throttle hole position and is penetrated through the throttle hole. The throttle valve core is threaded into the throttle valve sleeve, and the throttle valve core is provided with a through hole corresponding to the throttle hole. The structure can easily and quickly adjust the stiffness of the air vibration isolation spring efficiently and simply, and make the air vibration isolation spring more adaptable to different working conditions, so as to maintain the optimal vibration isolation performance. The stiffness adjusting mechanism has the advantages of low cost, easy operation and easy realization.

【技术实现步骤摘要】
一种可调刚度的空气隔振弹簧
本专利技术涉及隔振装置
，具体地说是一种可调刚度的空气隔振弹簧。
技术介绍
超精密加工和检测领域中，由于在工作过程中来源于系统内部和外界环境的微小振动都会对设备精度造成影响，所以这些高精度设备往往会采取特殊的隔振装置以确保这类设备的高精度要求。对于需要精密隔振的系统，外界对其施加的扰动具体包括地质运动、社会活动以及人员走动等引起的地基振动，通过工作系统的支承装置间接地对系统产生影响，此外，工作系统内部的惯性以及运行过程中产生的内部冲击等自身因素也将对系统产生影响，同时，包括空调气流、声音等可以也将对系统产生直接影响，为确保上述系统性能稳定，需要对其进行有效的隔振处理。精密设备的隔振系统一般用以衰减频率范围在0Hz～100Hz内的振动，常见的隔振手段可以分为被动隔振和主动隔振。被动隔振系统通过连接在工作单元和地基支承之间的被动隔振单元，有效地衰减掉高频的扰动。这种系统结构简单，稳定可靠，工作中无需引入外部能量输入，但对于低频的扰动无法进行有效的隔离。主动隔振系统则需要主动引入外部能量输入，在工作单元受到激励发生振动的过程中，瞬间施加控制力或者改变工作单元的动力学特性，迅速地衰减和控制该单元的振动。主动隔振系统对于低频以及超低频范围内的扰动，特别是气流、惯性等因素直接作用在工作单元上的激励，优势十分明显，因而在超精密装备领域受到广泛的重视。但是主动隔振技术的成本相对较高，通常是有针对性的用于低频隔振的场合，而对于高频扰动一般采用被动隔振技术。传统的隔振器一旦制作完成，其刚度、阻尼等参数随即固定，其特性不随负载对象变化，不能胜任工况复杂的隔振场合。空气弹簧由于其可变的刚度，不同载荷下的隔振频率十分稳定，是隔振系统中常用的隔振器，特别是双腔室空气弹簧良好的阻尼特性使被动隔振系统刚度可调、阻尼可变的设想成为可能。在设计被动隔振系统时需要考虑多种因素以确保系统能应对多种振动控制场合，尽可能提高被动隔振系统的灵活性。隔振系统由隔振单元以及围绕隔振单元配置的一系列辅件构成。作为隔振系统的核心部件，空气减振弹簧单元的特性对隔振系统的最终性能具有决定性的影响。目前国内外对可调刚度空气弹簧的研究已经取得了一定的进展，相关专利和论文也相继发表，以往的空气弹簧刚度和阻尼调节机制较为复杂，多采用多节流通道和气阀对其进行调节，或是采用外置空气管道结合气阀来实现刚度调节，这不仅使得空气减振弹簧装置的结构更加复杂，也使得其刚度调节不易实现，无法满足超精密加工和检测领域对隔振系统的特性要求。综上所述，在该领域，如空气隔振弹簧的刚度特性固定不变，在超精密加工设备负载变化和工作振动环境条件变化的情况下难以保持最优的隔振性能。已有可调刚度隔振弹簧的调节机构复杂，制造成本高，调节操作复杂，这些都是亟待解决的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的就是解决以上技术中存在的问题，并为此提供一种可调刚度的空气隔振弹簧，该装置对不同的工作环境有更好的适应性，能保持良好的隔振性能，同时刚度调节机构制作成本低，调节操作方便。为达到上述技术目的，本专利技术采用以下技术解决方案：一种可调刚度的空气隔振弹簧，其特征在于包括：调节螺钉、调平阀、底板、上壳、上下腔密封隔板、刚度调节组件；所述上壳内装有上下腔密封隔板，该上下腔密封隔板将上壳和底板之间的空间分为上腔气室、下腔气室，所述上腔气室和下腔气室通过节流孔连通，固定于下腔底板上的调平阀位于上壳外侧，固定在上壳外壁上的调节螺钉位于调平阀正上方，调节螺钉随上壳移动获得位移，调节调平阀的工作状态，所述刚度调节组件包括节流阀套、锁紧螺母、节流阀芯，所述节流阀套安装在上壳侧壁并经过节流孔位置并被过节流孔贯穿，所述节流阀芯螺纹安装于节流阀套内，节流阀芯设有与节流孔相应的通道，通过旋转节流阀芯改变其通道与节流孔的相对位置，来改变节流孔的有效面积，从而实现空气隔振弹簧刚度的调节。所述节流孔穿过上下腔密封隔板及与上下腔密封隔板接触的上壳侧壁凸起处。所述节流阀套与上壳之间设有密封圈，所述节流阀芯与节流阀套设有密封圈。采用上述方案后，当调节螺钉高度调定时，空气弹簧工作高度即被相应确定，当外界干扰或是负载变化引起高度变化时，调节螺钉随空气弹簧上腔移动，位移将传递到与之配合接触的调平阀，使调平阀供放气使得系统恢复到预先调节的工作高度，系统实现自动调节；当工况变化需要刚度调节时，松开锁紧螺母8-4，使得节流阀芯8-5可相对与之配合的节流阀套8-3旋转调节，通过旋动节流阀芯8-5，控制其与节流孔8-2处的通道相对面积、当节流阀芯8-5上的通道全部处于节流孔内时，节流孔节流面积最大，当节流阀芯8-5上的通道与节流孔8-2呈一定角度时，随其两者对位置改变，节流面积改变。另外，节流阀芯8-5相对节流孔8-2旋进、旋出的位移也能改变节流面积实现空气隔振弹簧的刚度调节。因此，通过旋转节流阀芯改变其通孔与节流孔的相对位置，实现改变节流孔的有效面积，从而实现空气隔振弹簧刚度的调节。本结构可以方便快捷地实现空气隔振弹簧刚度的高效简便调整，使得空气隔振弹簧对不同的工作环境有更好的适应性，保持最优的隔振性能，且其刚度调节机构制作成本低，调节操作方便，易于实现。附图说明图1是本专利技术一种可调刚度的空气隔振弹簧的结构示意图；图2是图1中刚度调节组件的局部放大剖视图。具体实施方式为了使本专利技术更容易被清楚理解，以下结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作以详细说明。如图1、图2所示，本专利技术一种可调刚度的空气隔振弹簧，包括：调节螺钉1、调平阀2、底板3、上壳4、上下腔密封隔板5、刚度调节组件8；所述上壳4内装有上下腔密封隔板5，该上下腔密封隔板5将上壳4和底板3之间的空间分为上腔气室6、下腔气室7，所述上腔气室6和下腔气室7通过节流孔8-2连通，固定于下腔底板3上的调平阀2位于上壳4外侧，固定在上壳4外壁上的调节螺钉1位于调平阀2正上方，调节螺钉1随上壳4移动获得位移，从而调节调平阀2的工作状态。所述调平阀2为本领域的现有技术，此处不再详述。如图2所示，刚度调节组件8包括节流阀套8-3、锁紧螺母8-4、节流阀芯8-5，所述节流阀套8-3安装在上壳4侧壁并经过节流孔8-2位置并被过节流孔8-2贯穿，所述节流阀芯8-5螺纹安装于节流阀套8-3内，节流阀芯8-5设有与节流孔8-2相应的通道，通过旋转节流阀芯8-5改变其通道与节流孔8-2的相对位置，来改变节流孔8-2的有效面积，从而实现空气隔振弹簧刚度的调节。节流孔8-2的位置根据实际需要而定，例如其可以穿过上下腔密封隔板5及与上下腔密封隔板5接触的上壳4侧壁凸起处。所述节流阀套8-3与上壳4之间设有密封圈8-1，所述节流阀芯8-5与节流阀套8-3设有密封圈8-1。采用上述方案后，通过安装于空气隔振弹簧上腔外壁上的节流阀芯的旋转调节，可方便快捷的实现空气隔振弹簧刚度的高效简便调整，使得空气隔振弹簧对不同的工作环境有更好的适应性，维持良好的隔振性能，刚度调节机构制作成本低，调节操作方便，易于实现。上述结构在使用时，空气弹簧的工作高度(即空气弹簧垂直方向的高度)可通过调节螺钉1进行调节，其有一定的变化范围。当调节螺钉1高度调定时，空气弹簧工作高度即被相应确定，当外界干扰或是负载变化引起高度变化时，调节螺钉1随本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调刚度的空气隔振弹簧，其特征在于包括：调节螺钉、调平阀、底板、上壳、上下腔密封隔板、刚度调节组件；所述上壳内装有上下腔密封隔板，该上下腔密封隔板将上壳和底板之间的空间分为上腔气室、下腔气室，所述上腔气室和下腔气室通过刚度调节组件内部的节流孔连通，固定于下腔底板上的调平阀位于上壳外侧，固定在上壳外壁上的调节螺钉位于调平阀正上方，调节螺钉随上壳移动获得位移，调节调平阀的工作状态，所述刚度调节组件包括节流阀套、锁紧螺母、节流阀芯，所述节流阀套安装在上壳侧壁并经过节流孔位置并被过节流孔贯穿，所述节流阀芯螺纹安装于节流阀套内，节流阀芯设有与节流孔相应的通孔，通过旋转节流阀芯改变其通孔与节流孔的相对位置，来改变节流孔的有效面积，从而实现空气隔振弹簧刚度的调节。

【技术特征摘要】
1.一种可调刚度的空气隔振弹簧，其特征在于包括：调节螺钉、调平阀、底板、上壳、上下腔密封隔板、刚度调节组件；所述上壳内装有上下腔密封隔板，该上下腔密封隔板将上壳和底板之间的空间分为上腔气室、下腔气室，所述上腔气室和下腔气室通过刚度调节组件内部的节流孔连通，固定于下腔底板上的调平阀位于上壳外侧，固定在上壳外壁上的调节螺钉位于调平阀正上方，调节螺钉随上壳移动获得位移，调节调平阀的工作状态，所述刚度调节组件包括节流阀套、锁紧螺母、节流阀芯，所述节流阀套安装在上壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗松保，李杰，李树，金秀梅，王磊，陈建元，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11