CN101363494A

CN101363494A - 液固混合介质隔振器

Info

Publication number: CN101363494A
Application number: CNA2008101560359A
Authority: CN
Inventors: 陈前; 滕汉东; 张树桢
Original assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Current assignee: Nanjing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2009-02-11

Abstract

本发明的液固混合介质隔振器，属于液压式隔振、减振技术领域。其特征在于包括：液压油缸(3)、导向套(2)、活塞杆、活塞(6)，其中液压油缸(3)内装有由耐油固体变形单元和液压油组成的液固混合介质(7)。另一种变形形式：液压腔内装有液压油，液压油缸还通过管路与连通器式油缸相连，该连通器式油缸内装有液固混合介质。本发明其隔振器参数能精确计算和设计，可根据具体的隔振要求，通过固体变形单元的不同组合实现优异的隔振、缓冲性能；需要时，也能方便快捷地维修与更换。

Description

液固混合介质隔振器

技术领域

本发明的液固混合介质隔振器，属于液压式隔振、减振技术领域。

背景技术

控制动力装置及机械设备引起的振动传递，使其满足设计要求，采用隔振措施是最有效的方法。

液压减振器是以液压油为工作介质并利用油的粘性阻尼作用，在节流口或阀的前后形成一定的压差，将振动的动能变成液体的压力能衰减并吸收。在隔振领域，尚无与本发明类似的应用。

发明内容

本发明的主要目的是提供一类液固混合介质隔振器，在油压作用下，固体变形单元全部参与变形，提供了隔振器所需要的非线性刚度，通过固体变形单元的不同组合，隔振器参数能进行准确的设计和调节，实现优异的隔振、缓冲性能；需要时，也能方便快捷地维修与更换；所有单元全部参与变形，所以能高效隔振与缓冲。

一种液固混合介质隔振器，其特征在于包括：液压油缸、通过导向套安装于液压油缸内的活塞杆，活塞杆伸入液压油缸的一端装有活塞，另一端连接动力机械，活塞与液压油缸内壁形成的密闭空间内装有液固混合介质，所述活塞上设置有用于排除上述密闭空间多余空气的排气阀，活塞上还安装有密封圈，上述液固混合介质由耐油固体变形单元和液压油组成。动力机械产生的扰动力通过活塞杆、活塞作用在液压油上，使油压上升或者下降，固体变形单元在油压作用下收缩和膨胀，其提供隔振系统非线性弹性恢复力；活塞密封圈和油缸之间的摩擦、活塞杆和导向套之间的摩擦、油液粘性和固体变形单元的材料阻尼消耗振动能量，构成隔振系统阻尼。因其中的单元体同时受压全部参与变形，因而液固混合介质隔振器能高效吸收、损耗振动冲击能量。

本发明的另一种形式，其特征在于包括：液压油缸、通过导向套安装于液压油缸内的活塞杆，活塞杆伸入液压油缸的一端装有活塞，另一端连接动力机械，活塞与液压油缸内壁形成的密闭空间为液压腔，液压腔内装有液压油，所述活塞上设置有用于排除液压腔多余空气的排气阀，活塞上还安装有密封圈；液压油缸还通过管路与连通器式油缸相连，该连通器式油缸内装有液固混合介质，且该油缸设置有排气阀，所述液固混合介质由耐油固体变形单元和液压油组成。对于重型机械，多个液压油缸共同承载，它们通过连接管路和连通器式油缸连接，固体变形单元放置于连通器式油缸中，连通器式油缸可以设置一个，也可以是多个，每个连通器式油缸可以填充不同种类和数量的固体变形单元，在液压油缸和连通器式油缸之间的液压管路上设置管路开关进行切换，能很容易地调节隔振性能参数，需要时也能极为方便地更换和维护。

所述的耐油固体变形单元选用充气空心橡胶球，材料可以选用耐油丁晴橡胶，橡胶硬度可根据不同的刚度要求进行选择，同时根据承载和刚度要求选择充气压力。

所述的耐油固体变形单元选用无缝钢管、中间放置金属弹簧、两端由橡胶管塞密封的结构形式，金属弹簧可以是线性弹簧，也可以是非线性弹簧，橡胶的硬度可以调节以适应不同的刚度要求，材料可以选用耐油丁晴橡胶，根据承载和刚度要求选择弹簧刚度。

所述的耐油固体变形单元选用的是天然发泡橡胶球作内胆、外部由丁晴橡胶层覆盖的复合球体，这样复合球体内部提供变形，外部能够防油。

耐油固体变形单元既可以由前述任一种单元体单独构成，也可以根据隔振的具体要求，由这三种单元体相应的组合构成；另外，固体变形单元不限于这三种结构形式，还可以是其它结构形式的耐油可变形物。

液固混合介质隔振器由于采用了以上技术方案，和现有技术相比，具有以下优点和特点：

1、当振动冲击发生时，不可压缩液压油将动压力瞬间传递到油缸内的所有位置和方向，其中的单元体同时受压全部参与变形，因而能够高效吸收、损耗振动冲击能量。设计得当既可以降低冲击的加速度峰值，亦可大幅度隔离振动；

2、钢质液压油缸充填液固混合介质，因而承载能力大，满足重型机械隔振要求；

3、由于液压油中各个位置和方向的压力相等，每个固体变形单元表面均承受均布法向载荷，可以准确计算单元体的力学特性，因此隔振器的性能分析和结构设计比较容易；

4、液固混合介质隔振器通过液压管路切换，能很容易地改变隔振参数、需要时也能极为方便地更换和维护，在舰船、道路车辆、飞行器等诸多领域都有潜在的重要应用价值和广阔的发展前景。

附图说明

图1是本发明液固混合介质隔振器实施例的结构示意图。

图2是本发明液固混合介质隔振器实施例的立体图。

图3是连通器式液固混合介质隔振器实施例的结构示意图。

图中标号名称：1动力机械；2导向套；3液压油缸；4密封圈；5排气阀；6活塞及活塞杆；7液固混合介质；8开关阀；9液压管路；10连通器式油缸；

具体实施方式

第一实施例

参见图1，本发明液固混合介质隔振器，包括1动力机械；2导向套；3液压油缸；4密封圈；5排气阀；6活塞及活塞杆；7液固混合介质；将空心充气橡胶球放入液压油缸3中，注入液压油，例如40号液压油，构成液固混合介质7，活塞及活塞杆6装入液压油缸3，将液固混合介质7和活塞6之间的空气通过其上的排气阀5排空，安装好导向套2，将活塞杆6和动力机械1相连接，动力机械1产生的扰动力通过活塞杆、活塞6作用在液压油上，固体变形单元在油压作用下收缩和膨胀，活塞6在液压油缸3中轴向运动，在单元体变形和阻尼的共同作用下，振动能量被大幅吸收和损耗，具有卓越的隔振和抗冲击作用。

第二实施例

参见图3，本发明连通器式液固混合介质隔振器，包括1动力机械；2导向套；3液压油缸；4密封圈；5排气阀；6活塞及活塞杆；7液固混合介质；8开关阀；9液压管路；10连通器式油缸；将两端橡胶管塞密封、中间放置金属弹簧的固体变形单元放入连通器式油缸10中，注入液压油，例如40号液压油，构成液固混合介质7，活塞及活塞杆6装入液压油缸3，将活塞6下部和液压油之间的空气通过其上的放气阀5排空，同时要把液固混合介质7和连通器式油缸10之间的空气通过其顶部的放气阀排空；安装好导向套2，将活塞杆6和动力机械1相连接，动力机械1产生的扰动力通过活塞杆、活塞6作用在液压油上，固体变形单元在油压作用下收缩和膨胀，活塞6在液压油缸3中轴向运动，在单元体变形和阻尼的共同作用下，振动能量被大幅吸收和损耗，具有卓越的隔振和抗冲击作用。

Claims

1、一种液固混合介质隔振器，其特征在于包括：液压油缸(3)、通过导向套(2)安装于液压油缸内的活塞杆，活塞杆伸入液压油缸的一端装有活塞(6)，另一端连接动力机械(1)，活塞与液压油缸内壁形成的密闭空间内装有液固混合介质(7)，所述活塞上设置有用于排除上述密闭空间多余空气的排气阀(5)，活塞上还安装有密封圈(4)，上述液固混合介质由耐油固体变形单元和液压油组成。

2、根据权利要求1所述的液固混合介质隔振器，其特征在于：所述耐油固体变形单元为充气空心橡胶球，或/和中间放置金属弹簧且两端由橡胶管塞密封的无缝钢管，或/和以天然发泡橡胶球作内胆、外部由橡胶层覆盖的复合球体。

3、根据权利要求2所述的液固混合介质隔振器，其特征在于：所述的充气空心橡胶球、橡胶管塞以及复合球体外部橡胶覆盖层的材料为丁晴橡胶。

4、一种液固混合介质隔振器，其特征在于包括：液压油缸(3)、通过导向套(2)安装于液压油缸内的活塞杆，活塞杆伸入液压油缸的一端装有活塞(6)，另一端连接动力机械(1)，活塞与液压油缸内壁形成的密闭空间为液压腔，液压腔内装有液压油，所述活塞上设置有用于排除液压腔多余空气的排气阀(5)，活塞上还安装有密封圈(4)；液压油缸还通过管路与连通器式油缸(10)相连，该连通器式油缸内装有液固混合介质(7)，且该油缸设置有排气阀(5)，所述液固混合介质由耐油固体变形单元和液压油组成。

5、根据权利要求5所述的液固混合介质隔振器，其特征在于：所述连通器式油缸及管路为多组并联式，每条管路上均设置有开关阀。

6、根据权利要求4或5所述的液固混合介质隔振器，其特征在于：所述耐油固体变形单元为充气空心橡胶球，或/和中间放置金属弹簧且两端由橡胶管塞密封的无缝钢管，或/和以天然发泡橡胶球作内胆、外部由橡胶层覆盖的复合球体。

7、根据权利要求6所述的液固混合介质隔振器，其特征在于：所述的充气空心橡胶球、橡胶管塞以及复合球体外部橡胶覆盖层的材料为丁晴橡胶。