CN101149087B - 一种液基阻尼器 - Google Patents
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Abstract
一种液基阻尼器，其结构为：一液缸，为一端密封，另一端为开口的缸体；一活塞，置于该缸体内，其活塞杆的顶部设有法兰盘，朝向缸体的开口端；一橡胶套，其外缘密封地固定于缸体开口端的周边，该橡胶套的中心孔固定于活塞杆的法兰盘边缘，形成静密封件；一中轴，其一端设有法兰盘，与活塞杆的法兰盘相连接；一导向缸，其中心开设有与中轴直径相应的通孔，套设于缸体开口端并与缸体固定连接，并与橡胶套之间留有工作间隙；一液体注入孔，设于缸体上，用于向缸体内注入阻尼液，该液体注入孔上有一可开启或关闭的密封装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻尼器，详细地说涉及一种弹性封头的液基阻尼器。
背景技术
公知的液基阻尼器(如图1、图2所示)，其结构都包含至少一个动密封件1。当运动时会产生一个动密封阻尼力，该动密封阻尼力的大小与密封程度和活塞2的活塞杆直径有关。当确保密封时，以阻尼液3为磁流变液体为例，直径12mm活塞杆动密封阻尼力200N，直径40mm活塞杆动密封阻尼力4000N[关新春，李金海，欧进萍.不同规格磁流变阻尼器的磁学与力学特性[J].功能材料，2006，7(37)：1169-1172]。当引起液缸4振动的干扰力小于动密封阻尼力，也即干扰能量不足以克服动密封阻尼力时，干扰振动便通过阻尼器直接传到活塞2上，阻尼器相当于刚体联结而不起作用。当液基阻尼器应用于地面小型机械结构或空间微重力环境下减振系统等小阻尼力领域时，动密封阻尼力与干扰力在同一个量级上甚至远大于干扰力，这样导致现有液基阻尼器的使用受到限制。所以动密封阻尼力限制了液基阻尼器的力学性能，应在确保密封时尽量减少密封阻尼力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种液基阻尼器，以克服公知技术中存在的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供的液基阻尼器，其结构为：
一液缸，为一端密封，另一端为开口的缸体；
一活塞，置于该缸体内，其活塞杆的顶部设有法兰盘，朝向缸体的开口端；
一橡胶套，其外缘密封地固定于缸体开口端的周边，该橡胶套的中心孔固定于活塞杆的法兰盘边缘，形成静密封件；
一中轴，其一端设有法兰盘，与活塞杆的法兰盘相连接；
一导向缸，其中心开设有与中轴直径相应的通孔，套设于缸体开口端并与缸体固定连接，并与橡胶套之间留有工作间隙；
一液体注入孔，设于缸体上，用于向缸体内注入阻尼液，该液体注入孔上有一可开启或关闭的密封装置。
所述的液基阻尼器，其中，导向缸通孔与中轴之间设有固体润滑或脂润滑。
所述的液基阻尼器，其中，液体注入孔上的密封装置为一螺栓和密封垫。
所述的液基阻尼器，其中，橡胶套为丁腈橡胶、丙烯酸酯胶、硅橡胶或氟橡胶材质制成。
附图说明
图1和图2为公知的液基阻尼器结构示意图。
图3为本发明弹性封头的液基阻尼器的结构示意图。
图4为图3所示的液基阻尼器的工作状态，其中：图4a所示为活塞向左运动时弹性封头的工作状态；图4b所示为活塞向右运动时弹性封头的工作状态。
具体实施方式
下面结合图3对本发明作具体描述。
本发明的液基阻尼器其液缸10的缸体的一端为密封，另一端为开口。液缸10上开设一液体注入孔11，该孔设有一可开启和关闭的密封件111，如但不限于地举例：液体注入孔11设有内螺纹，与其配合地有一加密封垫的螺栓作为密封件相互螺合。该液体注入孔11是用于向液缸10内加注阻尼液12。
阻尼器的活塞13的杆顶部设有法兰盘14，活塞13置于液缸10内其法兰盘朝向液缸10的开口端。在液缸10开口端的周边密封地连接一橡胶套15，该橡胶套15的中心孔固定于活塞13的法兰盘上，以形成密封状态的缸体。与活塞13相对应地，在一中轴16的一端设有法兰盘17，两个法兰盘14和17之间可以用螺栓连接固定，同时将橡胶套15的中心孔夹紧固定后形成静密封件。
于液缸10开口端的外部固定套设一导向缸18，该导向缸18的中心处开设有与中轴16直径相应的通孔，将橡胶套15包容在导向缸18的内部，并使中轴16伸出于导向缸18的通孔。橡胶套15与活塞13之间留有工作间隙，用以确保橡胶套15内凹过程中与活塞13不抵触；橡胶套15与导向缸18之间也留有工作间隙，用以确保橡胶套15外凸过程中与导向缸18不抵触。
在上述装置中注入阻尼液后，即成为一采用橡胶套作为弹性封头的液基阻尼器。
本发明采用的橡胶套为一弹性体，其作用是密封和储能。为了维持液体总体积的大致平衡(液体会因可压缩性而在运动过程中有微小体积变化)，当活塞向左运动时，橡胶套外凸(如图4a所示)，当活塞向右运动时，橡胶套内凹(如图4b所示)。选用橡胶材料时要注意其正常工作温度范围和抗阻尼液腐蚀能力，如但不限于地举例：选用丁腈橡胶、丙烯酸酯胶、硅橡胶或氟橡胶。
中轴的作用是进行传力，当中轴推动活塞使液腔变化时，橡胶套通过凹凸实现自动调整，起到柔性储能器的作用。
而导向缸的作用是限制中轴位移、防止活塞碾缸，给中轴运动提供导向作用。
本发明的主要特点是用静密封件取代动密封件，确保密封的同时取消了动密封阻尼力，只增加了数值相对很小的橡胶套凹凸阻尼力和导向阻尼力(导向缸与中轴间的摩擦阻尼力)。选用合适的橡胶材料和橡胶尺寸可以使橡胶套凹凸阻尼力足够小而忽略不计；在导向缸与中轴间增加减小摩擦措施(如固体润滑或脂润滑)，可以使导向阻尼力足够小而忽略不计。所以本发明的结构不但确保密封，还使密封阻尼力可以忽略不计，使液基阻尼器应用于小阻尼力领域成为可能。
Claims (4)
1.一种液基阻尼器，其包括：
一液缸，为一端密封，另一端为开口的缸体；
一活塞，置于该缸体内，其活塞杆的顶部设有法兰盘，朝向缸体的开口端；
一橡胶套，其外缘密封地固定于缸体开口端的周边，该橡胶套的中心孔固定于活塞杆的法兰盘边缘，形成静密封件；
一中轴，其一端设有法兰盘，与活塞杆的法兰盘相连接；
一导向缸，其中心开设有与中轴直径相应的通孔，套设于缸体开口端并与缸体固定连接，并与橡胶套之间留有工作间隙；
一液体注入孔，设于缸体上，用于向缸体内注入阻尼液，该液体注入孔上有一可开启或关闭的密封装置。
2.如权利要求1所述的液基阻尼器，其中，导向缸通孔与中轴之间设有固体润滑或脂润滑。
3.如权利要求1所述的液基阻尼器，其中，液体注入孔上的密封装置为一螺栓和密封垫。
4.如权利要求1所述的液基阻尼器，其中，橡胶套为丁腈橡胶、丙烯酸酯胶、硅橡胶或氟橡胶材质制成。
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