CN103836109B - 一种低耦合壁挂式隔振器及隔振器组 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低耦合壁挂隔振器及隔振器组，隔振器包括外壳和中心轴，中心轴位于外壳中心，其上端伸出外壳顶部，下端与外壳不接触，中心轴下部外缘上有台阶面，台阶面上下两侧分别装有缓冲垫，两个缓冲垫之间从上向下依次设有锥形弹簧、缓冲筒和锥簧；中心轴通过锥形弹簧和锥簧限位，锥形弹簧和锥簧外端与外壳连接，内端与中心轴台阶面连接；缓冲筒与台阶面连接，与外壳间留有空隙；中心轴上部设有阻尼器，阻尼器通过蝶形弹簧与滑片支撑在外壳上。通过改变两个锥形弹簧的位置，可使与壁挂设备连接的中心轴在静态时即向前伸出或向后缩进所需长度，利用该长度差，可以平衡壁挂设备产生的倾覆力矩，减小设备各向振动的耦合。

Description

一种低耦合壁挂式隔振器及隔振器组

技术领域

本发明涉及电子设备隔振缓冲装置领域，具体是一种低耦合壁挂式隔振器及隔振器组。

背景技术

目前，所谓壁挂式隔振器基本是通过改变底部隔振器(橡胶、钢丝绳隔振器)的安装方向直接当作壁挂式隔振器使用。由于壁挂设备的重心与隔振器弹性支承中心有一偏心距，设备的重力会产生倾覆力矩，普通隔振器无法完全解决倾覆力矩的平衡问题，导致壁挂设备在静止状态即产生下垂及倾斜，在振动状态下，亦无法解决壁挂设备各向振动的耦合问题。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种弹性中心两侧各装有刚度(或预压力)不同的锥形弹簧的隔振器，可以平衡壁挂设备产生的倾覆力矩，减小设备各向振动的耦合。

本发明包括外壳和中心轴，中心轴位于外壳中心，其上端伸出外壳顶部，下端与外壳不接触，中心轴下部外缘上有台阶面，台阶面上下两侧分别装有缓冲垫，两个缓冲垫之间从上向下依次设有锥形弹簧、缓冲筒和锥簧；中心轴通过锥形弹簧和锥簧限位，锥形弹簧和锥簧外端与外壳连接，内端与中心轴台阶面连接；缓冲筒与台阶面连接，与外壳间留有空隙；中心轴上部设有阻尼器，阻尼器通过蝶形弹簧与滑片支撑在外壳上。

进一步改进，所述的外壳以底座为基础，底座下方装有下板，底座上方通过螺纹装有中间空心的上盖。所述的上盖与阻尼器之间装有小蝶簧。旋转上盖，可调节小蝶簧的压力，即可调节阻尼力。

进一步改进，所述的阻尼器包括套在中心轴外缘上的阻尼环，阻尼环外套有锥形环和压盖，最外层套有缓冲套。压盖和阻尼环之间设有垫片。阻尼环与中心轴的接触面为曲面。

本发明还提供了一种低耦合壁挂隔振器组，包括若干两两对应使用的低耦合壁挂隔振器，隔振器内通过改变锥形弹簧和锥簧的相对位置，使中心轴在静态时即向前伸出或向后缩进所需长度，相对应的两个隔振器的中心轴在静态时伸出或缩进长度不同。利用其中心轴的长度差，可以平衡壁挂设备产生的倾覆力矩，减小设备各向振动的耦合。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为yoz平面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明结构如图1所示，包括外壳和中心轴1，中心轴1位于外壳中心，其上端伸出外壳顶部，下端与外壳不接触，其特征在于：中心轴1下部外缘上有台阶面，台阶面上下两侧分别装有缓冲垫12，两个缓冲垫12之间从上向下依次设有锥形弹簧9、缓冲筒10和锥簧11；中心轴1通过锥形弹簧9和锥簧11限位，锥形弹簧9和锥簧11外端与外壳连接，内端与中心轴1台阶面连接；缓冲筒10与台阶面连接，与外壳间留有空隙；中心轴1上部设有阻尼器，阻尼器通过蝶形弹簧16与滑片8支撑在外壳上。

所述的外壳以底座13为基础，底座13下方装有下板14，底座13上方通过螺纹装有中间空心的上盖2。上盖2与阻尼器之间装有小蝶簧15。旋转上盖2，可调节小蝶簧15的压力，即可调节阻尼力。

所述的阻尼器包括套在中心轴1外缘上的阻尼环7，阻尼环7外套有锥形环6和压盖3，最外层套有缓冲套5。压盖3和阻尼环7之间设有垫片4。阻尼环7与中心轴1的接触面为曲面。

两个隔振器对应使用组成隔振器组，隔振器内通过改变锥形弹簧和锥簧的相对位置，使中心轴在静态时即向前伸出或向后缩进所需长度，相对应的两个隔振器的中心轴在静态时伸出或缩进长度不同。利用其中心轴的长度差，可以平衡壁挂设备产生的倾覆力矩，减小设备各向振动的耦合。

壁挂式隔振系统是通过隔振器将电子设备弹性安装于载体舱壁上的安装方式。以yoz平面为例，如图2所示，由于设备重心C与弹性支承中心O之间偏心高度h_c产生了倾覆力矩M₀，其静平衡条件为：

$\left\{\begin{array}{cc}{M}_0={\mathrm{mgh}}_c& 1a\\ F_{z0}=mg& 1b\end{array}\right.---\left(1\right)$

动平衡条件为：(以z轴向为例)

$\left\{\begin{array}{cc}{M}_x=m\stackrel{\·\·}{z}{h}_c& 2a\\ F_{z0}=m\stackrel{\·\·}{z}& 2b\end{array}\right.---\left(2\right)$

为此，设备在F_c和M_c作用下会发生下沉和倾斜，为此，必须有F_z0和M_x与之抗衡：

$\left\{\begin{array}{cc}{M}_x=(K_{2y}+K_{1y}){\mathrm{\δ}}_y\·a+(K_{2y}+K_{1y}){\mathrm{\δ}}_y\·b& 3a\\ Fz=\underset{i=1}{\overset{4}{\Σ}}{K}_{zi}{\mathrm{\δ}}_z=mg& 3b\end{array}\right.---\left(3\right)$

K₁和K₂的值由系统固有频率确定总刚度K_x、K_y和K_z，然后根据重心位置确定各隔振器相应的K_i。式中K_y＝(K₁+K₂)×4。

为保持设备操作面A与地面垂直，隔振系统必须有预变形δ_y，即在未安装设备前，上部隔振器向舱壁靠近δ_y，下部隔振器向前伸出δ_y，δ_y的数值由1a和3a确定。

低耦合要求是在z轴向平动时，不产生绕ox轴的转动，即要求：

同理，在x轴向平动时，满足

由于y轴向平动时，质心C与O在同一轴线，将不产生惯心力矩。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种低耦合壁挂隔振器，包括外壳和中心轴（1），中心轴（1）位于外壳中心，其上端伸出外壳顶部，下端与外壳不接触，其特征在于：中心轴（1）下部外缘上有台阶面，台阶面上下两侧分别装有缓冲垫（12），两个缓冲垫（12）之间从上向下依次设有锥形弹簧（9）、缓冲筒（10）和锥簧（11）；中心轴（1）通过锥形弹簧（9）和锥簧（11）限位，锥形弹簧（9）和锥簧（11）外端与外壳连接，内端与中心轴（1）台阶面连接；缓冲筒（10）与台阶面连接，与外壳间留有空隙；中心轴（1）上部设有阻尼器，阻尼器通过蝶形弹簧（16）与滑片（8）支撑在外壳上。

2.根据权利要求1所述的低耦合壁挂隔振器，其特征在于：所述的外壳以底座（13）为基础，底座（13）下方装有下板（14），底座（13）上方通过螺纹装有中间空心的上盖（2）。

3.根据权利要求2所述的低耦合壁挂隔振器，其特征在于：所述的上盖（2）与阻尼器之间装有小蝶簧（15）。

4.根据权利要求1所述的低耦合壁挂隔振器，其特征在于：所述的阻尼器包括套在中心轴（1）外缘上的阻尼环（7），阻尼环（7）外套有锥形环（6）和压盖（3），最外层套有缓冲套（5）。

5.根据权利要求4所述的低耦合壁挂隔振器，其特征在于：所述的压盖（3）和阻尼环（7）之间设有垫片（4）。

6.根据权利要求4所述的低耦合壁挂隔振器，其特征在于：所述的阻尼环（7）与中心轴（1）的接触面为曲面。

7.一种低耦合壁挂隔振器组，包括若干两两对应使用的低耦合壁挂隔振器，其特征在于：隔振器内通过改变锥形弹簧（9）和锥簧（11）的相对位置，使中心轴（1）在静态时即向前伸出或向后缩进所需长度，相对应的两个隔振器的中心轴（1）在静态时伸出或缩进长度不同。