一种模块化三维运输隔振装置的制作方法

本发明涉及减振隔振领域，具体是指一种避免振敏物体在运输过程中因为车辆周期性振动和颠簸导致物件损坏的三维运输隔振装置。

背景技术：

1、振敏物体（如精密仪器设备、文物等）在交通运输中，由于道路引起的车辆颠簸、冲击和持续振动而导致的运输物品损坏或精度降低的案例屡见不鲜。传统的运输减振削弱主要有弹性垫、钢丝隔振、气囊隔振、弹簧隔振四类。传统运输隔振存在的缺陷主要包括以下方面：

2、1、无法避免强烈颠簸和冲击对物品造成的损坏。弹性垫和钢丝隔振由于自身特性，对颠簸和冲击引起的大位移无法提供足够缓冲空间，导致作用力没有经过有效消耗，大部分传递至运输物品，导致物品损坏。

3、2、阻尼特性低。气囊隔振和弹簧隔振几乎没有阻尼特性，持续振动时无法耗散系统的动能，颠簸和冲击时无法有效减少系统的大位移，增大运载对象的受损几率。

4、3、固有频率高，减振效率低。由于弹性垫、钢丝隔振、气囊隔振系统刚度较大，致使减振系统的固有频率较高。系统隔振效率低下，导致较多能量传递至运输对象，无法达到隔振和保护运输物品的目的。

5、4、只有垂向隔振性能，无法应对水平向的振动冲击。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种模块化三维运输隔振装置，以解决上述背景技术中提出的现有的精密仪器或重要文物在交通运输中的防护，避免振敏物品遭受车辆颠簸冲击和持续振动作用致使其损伤或破坏的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种模块化三维运输隔振装置，包括运输隔振中承载板，所述运输隔振中承载板外壁的一圈设置有运输隔振中壳，所述运输隔振中壳上方的内部套嵌安装有运输隔振上壳，两者可在垂直方向相互移动，所述运输隔振中壳的下方安装有运输隔振下壳，且运输隔振中壳和运输隔振下壳可在水平方向相互移动，所述运输隔振上壳的上方设置有运输隔振顶承载板，所述运输隔振下壳的下方设置有运输隔振底承载板；

3、还包括隔振装置整体分为两个部分，上层为垂向隔振模块，下层为水平二维隔振模块，所述垂向隔振模块包括垂向承载弹簧、导向机构、阻尼组件和结构限位，所述水平隔振模块整体分为上下两层，两层结构相同，呈正交布置，所述水平隔振模块的每一层主要包括导轨组件、隔振弹簧、阻尼器、结构限位。

4、优选的，所述导向机构包括垂向导向轴和垂向导向轴套，用于限制运输隔振顶承载板的水平位移，使其只能上下运动。

5、优选的，所述阻尼组件包括垂向阻尼杆、垂向阻尼活塞、垂向阻尼油缸，所述垂向阻尼活塞通过垂向阻尼杆连接于运输隔振顶承载板上，所述垂向阻尼油缸安装于运输隔振中承载板上，所述垂向阻尼油缸内装有特定的二甲基硅油，隔振装置上下运动时，所述垂向阻尼活塞和二甲基硅油相互摩擦，提供阻尼力。

6、优选的，所述结构限位包括垂向弹簧上限位、垂向弹簧下限位、垂向上缓冲块、垂向下缓冲块，所述垂向弹簧上限位和垂向弹簧下限位用于固定垂向承载弹簧，所述垂向上缓冲块和垂向下缓冲块用于保护运输物品在受到超过该隔振装置保护范围的大冲击情况下遭受直接撞击。

7、优选的，所述导轨组件结构包括x向导轨，所述x向导轨安装于运输隔振中承载板上，所述运输隔振底承载板的上端面设置有y向导轨，所述x向滑块和y向滑块分别安装于x向导轨和y向导轨上，所述x向滑块和y向滑块通过滑块连接块将两者正交的连接在一起，呈正交方式安装的xy导轨组件承载整个装置的重量，两个滑块分别可以在各自的导轨上做直线运动，以此实现水平隔振模块在水平面上的任意运动。

8、优选的，所述水平隔振模块上层组件结构设置有x向阻尼器和x向隔振弹簧通过x向连接块安装于x向滑块上，且x向隔振弹簧设置有两个，所述x向阻尼器限位、x向隔振弹簧限位和x向缓冲块均安装于运输隔振中承载板上，所述x向阻尼器、x向隔振弹簧、x向阻尼器限位、x向隔振弹簧限位、和x向缓冲块以x向导轨为对称轴在其两侧对称布置，所述水平隔振模块下层组件同上层组件结构一致。

9、优选的，所述y向滑块上端面设置有y向连接块，所述y向连接块的上端面设置有y向阻尼器和y向隔振弹簧，且y向隔振弹簧设置有两个，所述运输隔振底承载板的上端面设置有y向阻尼器限位和y向隔振弹簧限位，所述y向阻尼器、y向隔振弹簧、y向阻尼器限位、y向隔振弹簧限位、 y向缓冲块均以y向导轨为对称轴在其两侧对称布置设置。

10、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

11、本发明基于解耦隔振和层级耗能原理，通过结构解耦，用不同模块实现水平二维隔振和垂向隔振的功能，将三维隔振难题解耦化、扁平化、简单化，在结构解耦基础上，水平隔振模块和垂向隔振模块中分别增加阻尼装置，实现层级耗能，有效提高隔振系统耗能特性。解决了传统隔振器固有频率高、阻尼特性低、减振效率低，无法应对大冲击的问题。

12、本发明提供的隔振装置具有以下特点：

13、1、承载适用性广泛。通过选用不同规格的水平承载导轨和垂向承载弹簧实现隔振装置的不同承载能力。同时为不同重量等级的运输物品提供高效率隔振性能奠定技术基础。

14、2、三维隔振能力。通过结构解耦，实现水平二维和垂向的三维隔振功能，优于传统隔振器只有垂向的隔振功能。解决了传统减振器在大冲击和高速过弯时无法提供水平保护的缺陷。

15、3、高阻尼特性、高隔振效率。水平模块和垂向模块都加装了阻尼器，通过层级耗能，高效耗散系统动能，有效减小装置的运动量。针对不同重量级的运输物品专门匹配的弹簧，可有效提高装置的隔振效率，可应对颠簸和大冲击对运输物品的影响。

16、4、模块化，可任意组合使用。每个隔振装置是完全独立的模块，可以根据运输物品特点和隔振需求组合使用，拆装便捷，可重复使用。

技术特征：

1.一种模块化三维运输隔振装置，包括运输隔振中承载板（6），所述运输隔振中承载板（6）外壁的一圈设置有运输隔振中壳（3），所述运输隔振中壳（3）上方的内部套嵌安装有运输隔振上壳（2），两者可在垂直方向相互移动，所述运输隔振中壳（3）的下方安装有运输隔振下壳（4），且运输隔振中壳（3）和运输隔振下壳（4）可在水平方向相互移动，所述运输隔振上壳（2）的上方设置有运输隔振顶承载板（1），所述运输隔振下壳（4）的下方设置有运输隔振底承载板（5）；

2.根据权利要求1所述的一种模块化三维运输隔振装置，其特征在于：所述导向机构包括垂向导向轴（8）和垂向导向轴套（9），用于限制运输隔振顶承载板（1）的水平位移，使其只能上下运动。

3.根据权利要求2所述的一种模块化三维运输隔振装置，其特征在于：所述阻尼组件包括垂向阻尼杆（11）、垂向阻尼活塞（12）、垂向阻尼油缸（13），所述垂向阻尼活塞（12）通过垂向阻尼杆（11）连接于运输隔振顶承载板（1）上，所述垂向阻尼油缸（13）安装于运输隔振中承载板（6）上。

4.根据权利要求3所述的一种模块化三维运输隔振装置，其特征在于：所述结构限位包括垂向弹簧上限位（15）、垂向弹簧下限位（16）、垂向上缓冲块（14）、垂向下缓冲块（10），所述垂向弹簧上限位（15）和垂向弹簧下限位（16）用于固定垂向承载弹簧（7）。

5.根据权利要求4所述的一种模块化三维运输隔振装置，其特征在于：所述导轨组件结构包括x向导轨（19），所述x向导轨（19）安装于运输隔振中承载板（6）下端面上，所述运输隔振底承载板（5）的上端面设置有y向导轨（30），所述x向滑块（18）和y向滑块（31）分别安装于x向导轨（19）和y向导轨（30）上，所述x向滑块（18）和y向滑块（31）通过滑块连接块（32）将两者正交的连接在一起。

6.根据权利要求5所述的一种模块化三维运输隔振装置，其特征在于：所述水平隔振模块上层组件结构设置有x向阻尼器（20）和x向隔振弹簧（22）通过x向连接块（17）安装于x向滑块（18）上，且x向隔振弹簧（22）设置有两个，所述x向阻尼器限位（21）、x向隔振弹簧限位（23）和x向缓冲块（24）均安装于运输隔振中承载板（6）上，所述x向阻尼器（20）、x向隔振弹簧（22）、x向阻尼器限位（21）、x向隔振弹簧限位（23）、和x向缓冲块（24）以x向导轨（19）为对称轴在其两侧对称布置，所述水平隔振模块下层组件同上层组件结构一致。

7.根据权利要求6所述的一种模块化三维运输隔振装置，其特征在于：所述y向滑块（31）上端面设置有y向连接块（33），所述y向连接块（33）的上端面设置有y向阻尼器（25）和y向隔振弹簧（28），且y向隔振弹簧（28）设置有两个，所述运输隔振底承载板（5）的上端面设置有y向阻尼器限位（26）和y向隔振弹簧限位（27），所述y向阻尼器（25）、y向隔振弹簧（28）、y向阻尼器限位（26）、y向隔振弹簧限位（27）、 y向缓冲块（29）均以y向导轨（30）为对称轴在其两侧对称布置设置。

技术总结
本发明公开了一种模块化三维运输隔振装置，涉及减振隔振领域。为解决现有的精密仪器或重要文物在交通运输中的防护，避免振敏物品遭受车辆颠簸冲击和持续振动作用致使其损伤或破坏的问题。所述隔振装置整体分为两个部分，上层为垂向隔振模块，下层为水平二维隔振模块，所述垂向隔振模块包括垂向承载弹簧、导向机构、阻尼组件和结构限位，所述水平隔振模块整体分为上下两层，两层结构相同，呈正交布置，所述水平隔振模块的每一层主要包括导轨组件、隔振弹簧、阻尼器、结构限位。

技术研发人员：吴海燕,巢中飞,祝孟德,代阳光,张旭光,宁建宇,邱玲玲,官鹏飞
受保护的技术使用者：南京施密特光学仪器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12