一種三線擺串聯空氣彈簧隔振機構及隔振系統的製作方法

2023-05-14 07:54:26

專利名稱：一種三線擺串聯空氣彈簧隔振機構及隔振系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種三線擺串聯空氣彈簧隔振機構及隔振系統，用於隔離來自外界垂直和水平方向的振動。該隔振機構主要應用於光學、超精密檢測、超精密加工等領域。
背景技術：
當前，國內外精密儀器行業特別是涉及到超精密加工、製造及光學領域正迅猛發展，與此同時，環境幹擾對該行業的影響愈加不可忽視，隔振成為一種最有效最實用的方法，其中被動隔振使用非常廣泛。振動大體分為垂直和水平方向三個自由度，目前使用最廣泛的垂直方向振動機構當屬空氣彈簧，其具有製造加工簡單、成本低廉、隔振性能好等突出優點。水平隔振機構有層合橡膠、三線擺、倒擺、正倒擺結合等形式，其固有頻率均與擺長有關，固有頻率降低意味著擺長必須增加，同時機構高度會上升，不利於系統的穩定。

實用新型內容本實用新型的目的是提出一種三線擺串聯空氣彈簧隔振機構及隔振系統，可同時實現垂直和水平方向的三個自由度的振動隔離。本實用新型的實現技術方案如下:一種三線擺串聯空氣彈簧隔振機構，所述的三線擺串聯空氣彈簧隔振機構包括空氣彈簧和三線擺兩個部分，所述的空氣彈簧包括橡膠活塞、主腔室、節流孔和附加腔室，主腔室下部和附加腔室上部通過節流孔連通；所述的三線擺包括上擺盤、擺線、擺杆和下擺盤；其特徵在於:所述的附加腔室作為三線擺擺杆，附加腔室下端與下擺盤連接，所述的擺線的上下兩端分別與上擺盤和下擺盤連接，擺線上下連接點對應且均勻分布於上擺盤和下擺盤的兩個圓周上，主腔室、附加腔室，上擺盤和下擺盤豎直同心安裝。本實用新型提供的一種三線擺串聯空氣彈簧隔振系統，該系統是由一個所述的三線擺串聯空氣彈簧隔振機構組成，或者是由三個所述的三線擺串聯空氣彈簧隔振機構組成，且並聯成正多邊形或矩形。本實用新型與現有技術相比有以下優點:一是由於以空氣彈簧附加腔室作為三線擺擺杆，使得結構簡單緊湊，且所述零部件易於加工和製造，故成本較低；二是空氣彈簧和三線擺低頻隔振效果好，特別在水平方向其固有頻率更低，並能同時實現垂直和水平三個自由度的振動隔離。

圖1為本實用新型提供的三線擺串聯空氣彈簧隔振機構主剖視圖。圖2為本實用新型提供的三線擺串聯空氣彈簧隔振機構3D立體圖。圖3為圖2的仰視圖。圖中:1_橡膠活塞；2_主腔室；3_節流孔；4_附加腔室；5_下擺盤；6-擺線；7-上擺盤。
具體實施方式
以下結合附圖來具體說明本實用新型實施方式。圖1為三線擺串聯空氣彈簧隔振機構的結果示意圖，所述的三線擺串聯空氣彈簧隔振機構包括空氣彈簧和三線擺兩個部分，所述的空氣彈簧包括橡膠活塞1、主腔室2、節流孔3和附加腔室4 ;所述的三線擺包括上擺盤7、擺線6、擺杆和下擺盤5，所述的主腔室2下部和附加腔室4上部通過節流孔3連通，附加腔室4下端與下擺盤5連接，所述的擺線6的上下兩端分別與上擺盤7和下擺盤5連接，擺線6上下連接點對應且均勻分布於上擺盤7和下擺盤5的兩個圓周上，主腔室2、附加腔室4、上擺盤7和下擺盤5豎直同心安裝，其中附加腔室4作為三線擺擺杆，三線擺和空氣彈簧串聯實現水平和垂直三個自由度的振動隔離。本實用新型提供的一種三線擺串聯空氣彈簧隔振系統，是由一個所述的三線擺串聯空氣彈簧隔振機構組成，或者是由三個所述的三線擺串聯空氣彈簧隔振機構組成，且並聯成正多邊形或矩形，以增加承受能力。本實用新型提供的三線擺串聯空氣彈簧隔振機構工作原理如下:當系統受到來自水平方向的擾動時，空氣彈簧上部連同附加腔室4偏移平衡位置，系統在擺線6的拉力和負載重力作用下恢復到原平衡位置，由於系統水平方向固有頻率較低，可以隔離來自地面水平方向的振動。同樣，當空氣彈簧充氣後橡膠活塞I浮起，支撐負載浮起，當受到來自地面的垂直方向的振動時，橡膠活塞I產生位移，主腔室2體積發生變化，從而氣體壓強發生變化，氣體通過節流孔3進出附加腔室4，由於空氣彈簧的特定作用使機構機械能轉化為熱能消耗，實現垂直方向的隔振效果；從而系統可以實現垂直和水平方向三個自由度的振動隔離。
權利要求1.一種三線擺串聯空氣彈簧隔振機構，所述的三線擺串聯空氣彈簧隔振機構包括空氣彈簧和三線擺兩個部分，所述的空氣彈簧包括橡膠活塞(I )、主腔室(2)、節流孔(3)和附加腔室(4)，主腔室(2)下部和附加腔室(4)上部通過節流孔(3)連通；所述的三線擺包括上擺盤(7)、擺線(6)、擺杆和下擺盤(5);其特徵在於:所述的附加腔室(4)作為三線擺擺杆，附加腔室(4)下端與下擺盤(5)連接，所述的擺線(6)的上下兩端分別與上擺盤(7)和下擺盤(5)連接，擺線(6)上下連接點對應且均勻分布於上擺盤(7)和下擺盤(5)的兩個圓周上，所述主腔室(2)、附加腔室(4)、上擺盤(7)和下擺盤(5)豎直同心安裝。
2.—種三線擺串聯空氣彈簧隔振系統，其特徵在於:該系統是由一個如權利要求1所述的三線擺串聯空氣彈簧隔振機構組成，或者是由三個以上如權利要求1所述的三線擺串聯空氣彈簧隔振機構組成，且並聯成正多邊形或矩形。
專利摘要一種三線擺串聯空氣彈簧隔振機構及隔振系統，涉及一種精密儀器加工、製造、測量及光學平臺隔振器。該實用新型包括空氣彈簧和三線擺兩個部分，其中空氣彈簧包括橡膠活塞、主腔室、節流孔和附加腔室，三線擺包括上擺盤、擺線、擺杆和下擺盤，主腔室下部和附加腔室上部通過節流孔連通，附加腔室下端與下擺盤連接，擺線的上下兩端分別與上擺盤和下擺盤連接，連接點對應且均勻分布於上擺盤和下擺盤的兩個圓周上，附加腔室作為三線擺擺杆，主腔室、附加腔室、上擺盤和下擺盤豎直同心安裝，橡膠活塞作為負載支撐體，實現振動隔離。該實用新型可以實現水平和垂直三個自由度的振動隔離，具有較好的低頻隔振效果，同時結構設計較為緊湊，加工製造成本較低。
文檔編號F16F9/02GK203067639SQ201220652170
公開日2013年7月17日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者朱煜, 徐登峰, 黎遠成, 曹勝, 閆永固, 管高峰, 李強, 董桂清, 雷忠興, 荊新麗 申請人:清華大學, 北京華卓精科科技有限公司