多方位阻尼装置

1.本实用新型属于振动控制技术领域，具体地说，涉及一种多方位阻尼装置。


背景技术：

2.舰船上一般搭载有各种仪器，舰船在水中无论停留还是行驶会随着波浪整体起伏，尤其是在海况恶劣的情况下波浪冲打在船体上会导致舰船剧烈晃动，进而造成舰船上仪器等设备的一系列振动。在这些振动中，不仅有纵向、横向振动，还夹杂各个方位上的摇摆振动，更重要的是这些振动中存在着的各种各样的不确定频率。而现有的阻尼装置只是针对某个方向上的振动，不能够较好的解决舰船所存在的多方位的振动问题。


技术实现要素：

3.本实用新型针对上述问题，提出了一种多方位阻尼装置，可以针对多方位的振动产生阻尼调节。
4.为实现上述实用新型目的，本实用新型采用下述技术方案予以实现：
5.一种多方位阻尼装置，包括：
6.底座；
7.支撑台，其位于所述底座的上方；
8.弹性连接装置，其连接在所述底座和支撑台之间；
9.电磁阻尼器，其设置在所述底座和支撑台之间；
10.所述电磁阻尼器包括：
11.线圈定子，其与所述支撑台固定连接；
12.永磁动子，其与所述线圈定子相邻近设置，且与所述底座固定连接。
13.进一步的，所述线圈定子通过定子座固定在所述支撑台的下表面，所述线圈定子的感应线圈连接有可变电阻，所述可变电阻固定在所述支撑台上；
14.所述永磁动子通过动子座固定在所述底座的上表面，所述永磁动子与所述线圈定子相对设置。
15.进一步的，所述底座包括：
16.底座套筒；
17.底盘座，其与所述底座套筒的下端固定，且所述底盘座的周向边沿延伸至所述底座套筒的外侧；
18.所述弹性连接装置包括：
19.双弹簧连接机构，其两端分别与所述支撑台和底盘座连接，且所述双弹簧连接机构位于所述底座套筒的内侧；
20.柔性杆，其两端分别与所述支撑台和底盘座连接，且所述柔性杆位于所述底座套筒的外侧。
21.进一步的，所述支撑台包括:
22.支撑套筒；
23.支撑面板，其固定在所述支撑套筒的上端，且所述支撑面板的周向边沿延伸至所述支撑套筒的外侧；
24.防护套，其为环状结构，连接在所述支撑套筒与所述底座套筒之间，所述防护套在径向形成有缓冲褶皱。
25.进一步的，所述双弹簧连接机构的两端分别通过弹簧座与所述支撑台和底盘座连接；
26.所述双弹簧连接机构包括同轴设置且旋向相反的两个复合弹簧，分别为半径较大的第一复合弹簧和半径较小的第二复合弹簧，所述第一复合弹簧套设在所述第二复合弹簧的外侧；
27.所述第一复合弹簧和第二复合弹簧分别包括位于两端的截锥涡卷弹簧和位于中间的螺旋弹簧。
28.进一步的，所述弹簧座包括：
29.座筒；
30.第一盘座，其为环片状结构，固定在所述座筒的内侧壁上，所述第一盘座靠近所述底座和支撑台的中点设置，用于支撑半径较大的复合弹簧；
31.第二盘座，其为环片状结构，固定在所述座筒的内侧壁上，所述第二盘座远离所述底座和支撑台的中点设置，用于支撑半径较小的复合弹簧，所述第二盘座的环半径大于第一盘座的环半径。
32.进一步的，所述第一盘座和第二盘座朝向所述座筒的中心的一侧还分别连接有内凸结构，所述第一盘座和第二盘座上开有环槽，所述内凸结构上开有直槽，所述直槽与其相邻的环槽相连接。
33.进一步的，所述柔性杆包括：
34.上连杆，其通过第一球铰链与所述支撑台连接；
35.上连接柱筒，其与所述上连杆固定连接；
36.下连杆，其通过第二球铰链与所述底盘座连接；
37.下连接柱筒，其一端与所述上连接柱筒相套接，另外一端与所述下连杆固定连接。
38.进一步的，所述下连接柱筒套设在所述上连接柱筒内侧，所述下连接柱筒的外壁周向形成有外凸缘，所述外凸缘与所述上连接柱筒的内壁相抵接，和/或，所述上连接柱筒的内壁周向形成有内凸缘，所述内凸缘与所述下连接柱筒的外壁相抵接。
39.进一步的，所述电磁阻尼器具有多个，且环所述支撑台的周向均匀布设。
40.本实用新型的优点和积极效果在于：通过在支撑台上设置线圈定子，在底座上设置永磁动子，利用电磁感应原理产生电流同时产生阻尼效果，当底座发生倾斜时，带动永磁动子发生位移，由于线圈定子仍为静止状态，故通过线圈定子的磁感线数量发生变化，从而在线圈中产生电流，进而产生阻尼性能，减小线圈定子与永磁动子的相对振动，进而阻止支撑台随着底座一起动作，保持支撑台的稳定性；且电磁阻尼器可以对多方位的均可产生阻尼效应，尤其适用于在船上等不定向的振动和摇摆环境中保持仪器设备的平衡。
41.结合附图阅读本实用新型的具体实施方式后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。
附图说明
42.在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
43.图1是本实用新型提出的多方位阻尼装置的一种实施例结构示意图
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44.图2是图1的俯视图；
45.图3是图1的局部结构示意图；
46.图4是图3的a部放大图；
47.图5是图3的b部放大图；
48.图6是图1的局部结构示意图；
49.图7是图6的工作原理图；
50.图8是图1的局部结构示意图；
51.图9是图1的局部结构示意图；
52.图10是图1的局部结构示意图；
53.图11是图10的d向剖视图；
54.图12是图1的局部结构示意图；
55.图13是图12的底座11摆动时支撑台12保持平衡状态示意图。
具体实施方式
56.下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
57.实施例一
58.图1显示了本实用新型的一个实施例中的多方位阻尼装置，包括底座11、支撑台12、弹性连接装置13以及电磁阻尼器14；支撑台12位于底座11的上方；弹性连接装置13连接在底座11和支撑台12之间；电磁阻尼器14设置在底座11和支撑台12之间；如图6所示，电磁阻尼器14包括线圈定子141和永磁动子142。线圈定子141与支撑台12固定连接；永磁动子142与线圈定子141相邻近设置，且与底座11固定连接。
59.弹性连接装置13起到连接底座11和支撑台12的作用，采用弹性连接，起到弹性缓冲的作用，防止底座11倾斜动作时直接带动支撑台12动作。底座11和支撑台12的相互位置如距离、平行度等可通过弹性连接装置13进行调节；同时弹性连接装置13同样可以为底座11和支撑台12提供阻尼性能。
60.支撑台12用于支撑仪器设备等，通过在支撑台上设置线圈定子，在底座上设置永磁动子，利用电磁感应原理产生电流同时产生阻尼效果，当底座发生倾斜时，带动永磁动子发生位移，由于线圈定子仍为静止状态，故通过线圈定子的磁感线数量发生变化，从而在线圈中产生电流，进而产生阻尼性能，减小线圈定子与永磁动子的相对振动，进而阻止支撑台随着底座一起动作，保持支撑台的稳定性；且电磁阻尼器可以对多方位的均可产生阻尼效应，尤其适用于在船上等不定向的振动和摇摆环境中保持仪器设备的平衡。
61.如图3、图5以及图7所示，线圈定子141通过定子座143固定在支撑台12的下表面，线圈定子141的感应线圈串联有可变电阻r1，可变电阻r1固定在支撑台12上。通过调节可变电阻r1的阻值，以实现对调节串联电路的阻值，达到在不同振动情况下调节阻尼性能大小要求的目的。
62.可变电阻r1可通过可变电阻安装座145安装在支撑台12的上。
63.如图2所示，电磁阻尼器14具有多个，且环支撑台12的周向均匀布设，可以提高支撑台12的稳定性能。
64.永磁动子142通过动子座145固定在底座11的上表面，永磁动子142与线圈定子141相对设置。当底座11发生振动时，带动永磁动子142发生位移，同时支撑台12与线圈定子141仍为静止状态，故通过所述线圈定子141的磁感线数量发生变化，从而在线圈中产生电流，根据楞次定律中的来拒去留，此过程中还会生成阻尼性能，产生阻尼性能可以减小底座11和支撑台12之间的相对振动，进而可以减少底座11的振动对支撑台12原有状态的影响。
65.如图8所示，底座11包括底座套筒111和底盘座112，底盘座112与底座套筒111的下端固定，且底盘座112的周向边沿1121延伸至底座套筒111的外侧；如图1所示，弹性连接装置13包括双弹簧连接机构131和柔性杆132，双弹簧连接机构131的两端分别与支撑台12和底盘座112连接，且双弹簧连接机构131位于底座套筒111的内侧；柔性杆132两端分别与支撑台12和底盘座112连接，且柔性杆132位于底座套筒111的外侧。
66.底座套筒111的上部加工有孔(图中未示出)，分别用于穿过导线和安装可变电阻r1，底座套筒111和底盘座112可通过焊接的方式固定，底座套筒111和底盘座112可采用不锈钢材料或其它非铁磁性材料制作。
67.如图3、图4所示，支撑台12包括支撑套筒121、支撑面板122以及防护套124，支撑面板122固定在支撑套筒121的上端，且支撑面板122的周向边沿延伸至支撑套筒121的外侧；防护套124为环状结构，连接在支撑套筒121与底座套筒111之间，防护套124在径向形成有缓冲褶皱125。
68.防护套124优选采用橡胶材质，能够使支撑套筒121与底座套筒111之间贴合，当底座发生倾斜摇摆时，防护套124的缓冲褶皱125可以起到缓冲作用，防止支撑套筒121与底座套筒111发生碰撞，保护支撑套筒121与底座套筒111。除此之外，防护套124还有密封、防漏磁的作用。
69.可变电阻安装座145优选采用塑料材质，其中朝向支撑台12的一侧面为圆弧面，且与支撑套筒121相贴合设置，其远离支撑台12的一侧面具有燕尾槽结构，用于安装可变电阻r1，可变电阻安装座145与支撑套筒121通过螺钉相连接。
70.双弹簧连接机构131的两端分别通过弹簧座133与支撑台12和底盘座112连接，方便安装固定。
71.如图9所示，双弹簧连接机构131包括同轴设置且旋向相反的两个复合弹簧，分别为半径较大的第一复合弹簧1311和半径较小的第二复合弹簧1312，第一复合弹簧1311套设在第二复合弹簧1312的外侧。
72.如图10、图11所示，弹簧座133包括座筒1331、第一盘座1332和第二盘座1333；第一盘座1332为环片状结构，固定在座筒1331的内侧壁上，第一盘座1332靠近底座11和支撑台12的中点设置，用于支撑第一复合弹簧1311；第二盘座1333为环片状结构，固定在座筒1331的内侧壁上，第二盘座1332远离底座11和支撑台12的中点设置，用于支撑第二复合弹簧1312，第二盘座1333的环半径大于第一盘座1332的环半径。
73.座筒1331为具有下底的筒状结构，在上下部位具有销孔，第一盘座1332和第二盘座1333通过沉头螺钉分别与支撑台12、底座11相连接。
74.为了方便安装，第一复合弹簧1311和第二复合弹簧1312分别包括位于两端的截锥
涡卷弹簧和位于中间的螺旋弹簧。
75.第一盘座1332和第二盘座1333朝向座筒1331的中心的一侧还分别连接有内凸结构1334，第一盘座1332和第二盘座1333上开有环槽1335，内凸结1334构上开有直槽1336，直槽1336与其相邻的环槽1335相连接。
76.装配时，位于两端的截锥涡卷弹簧1311a的曲线段分别置于第一盘座1332和第二盘座1333的环槽1335中，截锥涡卷弹簧的直线段分别置于第一盘座1332和第二盘座1333的直槽1336中。
77.截锥涡卷弹簧的一端与环槽1335相连接，另一端略偏向于圆心，有利用保持截锥涡卷弹簧的形状，环槽1335象限点左右15度范围、直槽处都焊接有倒l型盖，有利于卡住复合弹簧。
78.第二复合弹簧1312的内径与第一复合弹簧1311的内凸部分的弦边相切，第一盘座1332和第二盘座1333的内凸结构是相对设置的，并通过销子与座筒1331固定连接；第一复合弹簧1311和第二复合弹簧1312在装置静止时提供一定的刚度，装置振动时提供上下、旋转、偏转等方向的阻尼性能，其结构相同但旋向相反。
79.第二复合弹簧1312的螺旋弹簧部分高于第一复合弹簧1311的螺旋弹簧部分，螺旋弹簧部分的两端弹簧丝均沿轴向加工有内孔且沿径向上开有铆钉孔，截锥涡卷弹簧的弹簧丝直径小于螺旋弹簧，其顶端弹簧丝沿径向开有铆钉孔，底部两圈的弹簧丝处于同一水平面，末端的弹簧丝为斜直段，螺旋弹簧与截锥涡卷弹簧通过铆钉连接，安装时，第二复合弹簧1312的螺旋弹簧部分先套在第一复合弹簧1311的螺旋弹簧内，然后利用铆钉连接将上下截锥涡卷弹簧组合，再依次组合第一复合弹簧1311两端的截锥涡卷弹簧，组合的复合弹簧利用截锥涡卷弹簧分别安装在第一盘座1332和第二盘座1333上。本实施例的双弹簧连接机构131具有多方向的阻尼性能可对阻尼装置的上下、偏转、扭转振动进行控制。
80.如图12所示，柔性杆132包括上连杆1321、上连接柱筒1322、下连杆1323以及下连接柱筒1324，上连杆1321通过第一球铰链1325与支撑台12连接；上连接柱筒1322与上连杆1321固定连接；下连杆1323通过第二球铰链1326与底座盘111连接；下连接柱筒1324的一端与上连接柱筒1322相套接，另外一端与下连杆1323固定连接。
81.第一球铰链1325和第二球铰链1326可适应装置不同角度的振动，其可通过焊接方式与支撑台12固定；上连杆1321与下连杆1323结构相同，为降低整个柔性杆132的重心，上连杆1321的长度较大于下连杆1323。
82.下连接柱筒套1324设在上连接柱筒1322的内侧，下连接柱筒1324的外壁周向形成有外凸缘，外凸缘与上连接柱筒1322的内壁相抵接，利于两圆筒相交处的密封。或者上连接柱筒的内壁周向形成有内凸缘，内凸缘与下连接柱筒的外壁相抵接。
83.上连接柱筒1322与下连接柱筒1324的另一端分别具有凸台底面，通过所述柔性杆132的螺纹连接可调节由仪器重心不同所导致的支撑台12与底座11的相互位置关系，如平行度等；弹簧部分用来增加整个装置纵向的阻尼性能。
84.图13为装置发生偏转时柔性杆132动作图，当船体受波浪冲激而左右摇摆时，底座11随之产生相对支撑台12发生偏转，柔性杆132中所述球链接作为“球型轴承”保持支撑台12原有状态，或者减少底座11的振动对支撑台12静止状态的影响；同时柔性杆132中所述弹簧利用其阻尼性能减少132轴向的振动，从而减少振动对支撑台12的传递。
85.虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。