System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器及减振稳姿平台制造技术_技高网

具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器及减振稳姿平台制造技术

技术编号:40839667 阅读:2 留言:0更新日期:2024-04-01 15:05
本发明专利技术属于振动控制设备技术领域,公开了一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,包括第一缸体、第二缸体、隔振单元和传感单元,第一缸体和第二缸体缸口相对连接形成用于装配隔振单元的内腔;隔振单元包括同轴设置的第一活塞、第一弹簧、第二活塞和第二弹簧,第一弹簧套设于第一活塞上,其一端抵靠于第一缸体上且呈压缩状态,第二弹簧套设于第二活塞上,其一端抵靠于第二缸体上且呈压缩状态,第二活塞一端上通过多个并联的频变阻尼弹簧连接有浮筒;第二腔室上固定有与导向轴承相对设置的环形凸台,环形凸台与第二活塞之间连接有可形变的阻尼密封膜,浮筒与环形凸台配合形成频变阻尼结构。本发明专利技术有效抑制共振的同时防止高频隔振效果恶化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于振动控制设备,更具体地,涉及具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器及减振稳姿平台


技术介绍

1、针对现有的空基及海基等装备,目前常用的减振系统包括纯被动控制、半主动控制和主被动复合控制三种类型,其中被动减振多数基于钢丝绳结构、金属丝网及空气弹簧等非线性元件进行设计,构型简单、可靠性高,但是减振稳姿性能差强人意。半主动减振多数采用基于磁流变液等新型材料设计的减振器,通过控制电流实现阻尼刚度参数的变化来应对不同的工况,能够很好的实现减振和抗冲功能,但是稳姿性能略有不足。主被动复合多采用弹性元件并联电磁或气动作动器,通过相应的控制算法,提高减振性能的同时实现装备姿态的控制。

2、然而,现有的主被动复合减振稳姿技术仍然具有以下缺陷和不足,针对动载装备大幅度过载的问题,现有对的主动执行器难以达到出力要求,而采用气压作动器,则需要的气压很高,且配备高压气源的需求难以在动载体上满足,同时气压增高使系统刚度增大,进而劣化系统减振性能,很难满足高频的减振需求。


技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷,本专利技术的目的在于提供一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器及减振稳姿平台,用以解决现有的主被动复合减振稳姿技术难以满足高频减振需求的问题。

2、为实现上述目的,根据本专利技术的一个方面,本专利技术提供了一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,包括第一缸体、第二缸体、隔振单元和传感单元,所述第一缸体和第二缸体缸口相对连接,且二者之间形成内腔;所述隔振单元包括位于内腔内的第一活塞和第二活塞,第一活塞和第二活塞同轴设置且端部连接,还包括:

3、橡胶膜,其中部夹在第一活塞和第二活塞之间,边缘固定在第一缸体和第二缸体的连接端面之间,并将内腔分隔成空间大小可变且内部气压分别可变的第一腔室和第二腔室;

4、导向轴承,固定于所述第一腔室远离橡胶膜的底面上,第一活塞一端上设置有能与导向轴承抵靠相接的第一限位件;

5、第一弹簧,套设于第一活塞上,且其一端抵靠于第一缸体上且呈压缩状态;

6、压盘,所述第一活塞的另一端穿出导向轴承外且与该压盘连接,压盘和第一活塞之间还固定有可形变的动密封膜,该动密封膜中部覆盖压盘和第一活塞的相对面,其边缘密封固定于第一缸体上;

7、第二弹簧,套设于第二活塞上,其一端抵靠于第二缸体上且呈压缩状态;

8、频变阻尼结构,包括浮筒、频变阻尼弹簧、阻尼密封膜和环形凸台,浮筒设于第二活塞远离橡胶膜的一端上,且通过所述频变阻尼弹簧与第二活塞连接;环形凸台固定于第二腔室上且与导向轴承相对设置;该环形凸台与第二活塞之间连接有可形变的阻尼密封膜,将浮筒密封于环形凸台内;所述环形凸台内底面上还固定有能与浮筒相抵靠的第二限位件;

9、所述传感单元设置于第二缸体上并与第二活塞连接,其用于采集隔振单元沿轴向方向运动时的位移信号。

10、进一步的,所述第一弹簧和所述第二弹簧的刚度值相同。

11、进一步的,所述第一弹簧和所述第二弹簧的预压量不同。

12、进一步的,所述浮筒的重量小于1/10的外部负载。

13、进一步的,还包括转接单元,所述转接单元包括用于连接外部负载的第一转接法兰,所述第一转接法兰与压盘之间可翻转连接。

14、进一步的,所述转接单元还包括与第二缸体可翻转连接的第二转接法兰,所述第二转接法兰与外部机动平台相连。

15、进一步的,所述第一活塞上设有第一凸台,所述第二活塞上设有与第一凸台相配合的第二凸台,所述第一凸台与第二凸台可拆卸连接。

16、进一步的,所述第一弹簧另一端抵靠于第一凸台上,所述第二弹簧另一端抵靠于第二凸台上。

17、进一步的,所述传感单元包括相互连接的位移传感器和电气馈通元件,位移传感器位于第二腔室内,电气馈通元件固定于第二缸体上,所述位移传感器与第二活塞连接。

18、进一步的,所述第一腔室侧壁上开设有用于进出气的第一气孔,所述第二腔室侧壁上开设有用于进出气的第二气孔。

19、根据本专利技术的另一个方面,还公开一种自由度减振稳姿平台,包括多个如前任意一项所述的具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,多个所述隔振器分别连接于外部负载与外部机动平台之间,还包括与隔振器相连的控制器,所述控制器用于分别控制各隔振器以实现多自由度的变载荷减振稳姿。

20、通过本专利技术所构思的以上技术方案,与现有技术相比,主要具备以下优点:

21、(1)本专利技术设计的变载荷自适应隔振器具备双腔室,采用双弹簧与双活塞构成的上下同轴的双腔室并联空气弹簧共同承担负载,并降低并联空气弹簧的相对工作气压,实现低功耗的位移控制的同时,抑制共振且高频隔振效果不恶化;本专利技术变载荷自适应隔振器具备频变阻尼结构,将频变阻尼结构集成于变载荷隔振器内部,进一步优化隔振器构造及空间布局,具体通过第二活塞、浮筒与环形凸台等配合形成的间隙阻尼结构,能够实现低频大阻尼、高频小阻尼的效果,有效抑制共振的同时防止高频隔振效果恶化,适用于大幅过载的变载荷工况。

22、(2)本专利技术中第一弹簧和第二弹簧的预压量不同,能通过合理设计两个弹簧的预压量来实现额定负载工况下空气弹簧不承载的功能,降低气体损失的同时提高隔振器的可靠性,降低功耗、间接提高供气系统的续航时长。

23、(3)本专利技术中第一腔室和第二腔室内的气压可分别变化,当过载发生时,可向相应腔室充气的同时,控制另一个腔室放气,最终使得该放气腔室的气压与大气压相同,降低高压腔的相对工作压力,进而提高隔振器的安全性及降低对高压气源的依赖性。

24、(4)本专利技术中具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器的两端还分别设置有转接单元,可以通过多个隔振器的组合来构建多自由度的减振稳姿平台,该种多自由度的减振稳姿平台不仅仅适用于大幅过载的工况,还能够满足多种场景的减振稳姿需求,显著提高了本专利技术隔振器应用的普适性。

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【技术保护点】

1.一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,包括第一缸体(6)、第二缸体(10)、隔振单元和传感单元,所述第一缸体(6)和第二缸体(10)缸口相对连接,且二者之间形成内腔;所述隔振单元包括位于内腔内的第一活塞(73)和第二活塞(93),第一活塞(73)和第二活塞(93)同轴设置且端部连接,还包括:

2.如权利要求1所述的一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,所述第一弹簧(71)和所述第二弹簧(91)的刚度值相同。

3.如权利要求1所述的一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,所述第一弹簧(71)和所述第二弹簧(91)的预压量不同。

4.如权利要求1所述的一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,所述浮筒(96)的重量小于1/10的外部负载。

5.如权利要求1所述的一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,还包括转接单元,所述转接单元包括用于连接外部负载的第一转接法兰(1),所述第一转接法兰(1)与压盘(3)之间可翻转连接。

6.如权利要求5所述的一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,所述转接单元还包括与第二缸体(10)可翻转连接的第二转接法兰(15),所述第二转接法兰(15)与外部机动平台相连。

7.如权利要求1所述的一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,所述第一活塞(73)上设有第一凸台(74),所述第二活塞上设有与第一凸台相配合的第二凸台(98),所述第一凸台(74)与第二凸台(98)可拆卸连接;优选的,所述第一弹簧(71)另一端抵靠于第一凸台(74)上,所述第二弹簧(91)另一端抵靠于第二凸台(98)上。

8.如权利要求1所述的一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,所述传感单元包括相互连接的位移传感器(11)和电气馈通元件(13),位移传感器(11)位于第二腔室(9)内,电气馈通元件(13)固定于第二缸体(10)上,所述位移传感器(11)与第二活塞(93)连接。

9.如权利要求1所述的一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,所述第一腔室(7)侧壁上开设有用于进出气的第一气孔(75),所述第二腔室(9)侧壁上开设有用于进出气的第二气孔(99)。

10.一种自由度减振稳姿平台,其特征在于,包括多个如权利要求1-9任意一项所述的具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,多个所述隔振器分别连接于外部负载与外部机动平台之间;还包括与隔振器相连的控制器,所述控制器用于分别控制各隔振器以实现多自由度的变载荷减振稳姿。

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【技术特征摘要】

1.一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,包括第一缸体(6)、第二缸体(10)、隔振单元和传感单元,所述第一缸体(6)和第二缸体(10)缸口相对连接,且二者之间形成内腔;所述隔振单元包括位于内腔内的第一活塞(73)和第二活塞(93),第一活塞(73)和第二活塞(93)同轴设置且端部连接,还包括:

2.如权利要求1所述的一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,所述第一弹簧(71)和所述第二弹簧(91)的刚度值相同。

3.如权利要求1所述的一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,所述第一弹簧(71)和所述第二弹簧(91)的预压量不同。

4.如权利要求1所述的一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,所述浮筒(96)的重量小于1/10的外部负载。

5.如权利要求1所述的一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,还包括转接单元,所述转接单元包括用于连接外部负载的第一转接法兰(1),所述第一转接法兰(1)与压盘(3)之间可翻转连接。

6.如权利要求5所述的一种具有频变阻尼特性的变载荷自适应隔振器,其特征在于,所述转接单元还包括与第二缸体(10)可翻转连接的第二转接法兰(15),所述第二转接法兰(15)与外部...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜伟张炜吴九林陈学东
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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