CN104141732A - 一种复合减振器及其制造方法、复合减振方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合减振器及其制造方法、复合减振方法。所述复合减振器包括导向柱、橡胶弹簧、外壳、阻尼板、粘性液体和金属螺旋弹簧；外壳为上面开口的桶状结构，橡胶弹簧密封连接在外壳上面开口处，橡胶弹簧中部设有通孔，所述导向柱穿过通孔且能在通孔中上下运动；所述阻尼板连接在导向柱的下端；所述金属螺旋弹簧的上端连接阻尼板、下端接触外壳；粘性液体位于外壳内。本发明制造组装方法简单方便，综合利用减振弹簧和粘性液体流过阻尼孔时的阻尼力能起到复合垂向减振作用，通过橡胶弹簧提供水平弹性力能起到水平减振作用。利用本发明，能实现大阻尼、减振效果明显、小动刚度、隔振效果良好。

Description

一种复合减振器及其制造方法、复合减振方法

技术领域

本发明涉及工程车辆减振技术领域。

背景技术

目前工程车辆的复合减振器，产品阻尼较大，减振效果明显，但动刚度也较大，隔振效果不佳。

现有技术的缺点在于：产品允许发生的静态变形量较小，产品静刚度及动刚度较大，导致隔振率效果较差。

现有技术中，申请号为201210118611.7的发明公开了一种复合减振器。申请号为200880122031.7的发明公开了一种液体封入型减振装置。申请号为201110147433.6的发明公开了具有电气连接功能的复合减振器，包括油缸、置于油缸内的活塞、与活塞相连的上、下活塞杆和设置在复合减振器上下两端的电气接头；活塞将油缸分成上油缸和下油缸，上、下活塞杆穿出油缸并且与油缸的油缸壁滑动密封，活塞上设置有连通上油缸和下油缸的阻尼孔，上、下活塞杆上分别装有弹性元件，弹性元件一端定在活塞上另一端与汽缸壁相对固定；上下活塞杆和活塞内设有与油缸保持密封的导线孔，连接复合减振器上下两端的电气接头的导线穿过导线孔。以上仅为部分与本发明相关的现有技术文献，以上现有技术，均没有提供综合利用橡胶弹簧、金属螺旋弹簧、液体进行减振的复合减振器的制造方法和减振方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种复合减振器及其制造方法、复合减振方法，其能实现大阻尼、减振效果明显、隔振效果良好。

本发明的技术方案是：一种复合减振器，包括导向柱、橡胶弹簧、外壳、阻尼板、粘性液体和金属螺旋弹簧；所述外壳为上面开口的桶状，所述橡胶弹簧密封连接在外壳上面开口处，橡胶弹簧中部垂直方向设有供导向柱穿过的通孔，所述导向柱穿过通孔且能在通孔中上下运动；所述阻尼板连接在导向柱的下端；所述金属螺旋弹簧的上端连接阻尼板、下端接触外壳内壁底部；所述粘性液体位于外壳内。

所述橡胶弹簧为圆柱形结构，所述橡胶弹簧主要由橡胶材料、安装板、耐磨块、隔片通过硫化粘结在一起形成；由通孔处沿径向向外依次分布有耐磨块、橡胶材料、隔片、橡胶材料、安装板、橡胶材料；安装板两边中部设有向外水平延伸出橡胶材料的耳板，耳板上设有安装用的孔；耐磨块与导向柱接触。

所述复合减振器还包括密封圈；所述耐磨块的内表面沿周向设有一个或多个凹槽，密封圈置于耐磨块的凹槽里面且与导向柱紧密接触，用于密封粘性液体；所述橡胶弹簧通过安装板的耳板连接在外壳上；所述阻尼板为下面开口中间为空的圆柱形结构，其上底面上均布多个阻尼孔，所述粘性液体能在特定频率通过阻尼孔而形成液体共振及起到阻尼作用；所述粘性液体为高分子复合材料，常温下为液体，分解温度高于200摄氏度。

所述导向柱与阻尼板通过铆接或焊接连接，阻尼板与金属螺旋弹簧通过铆接或焊接连接。

橡胶弹簧的橡胶材料的外形轮廓为不规则圆柱形，耐磨块为高分子或金属耐磨材料。

导向柱上端面设有用于连接减隔振对象的螺纹孔；阻尼板与外壳内壁间保留有间隙；粘性液体的高度为浸没阻尼板，粘度可调，常温下为液体；外壳上面开口处两边设有向外水平延伸的平面板，平面板上设有安装孔，其主体部分为下端封闭的筒状结构，下端面为圆底结构。

一种复合减振器的制造方法，包括如下步骤：

步骤一：对复合减振器进行整体设计，设计好各零部件的规格要求；准备好制造各零部件所需的用具和材料，包括：制造橡胶弹簧的专用模具、制造外壳的专用模具；

步骤二：制造橡胶弹簧：先按设计好的规格制造出安装板、耐磨块、隔片；再采用预先准备好的制造橡胶弹簧的专用模具，将安装板、耐磨块、隔片安放好，将橡胶材料硫化在安装板、耐磨块、隔片之间，使橡胶材料、安装板、耐磨块、隔片通过硫化粘结在一起形成橡胶弹簧；

步骤三：制造外壳：采用预先准备好的专用模具制造外壳，使外壳开口处的平面板与外壳主体部分一体成型；

步骤四：制备粘性液体：按预先制定的标准配制好粘性液体；

步骤五：制造导向柱、阻尼板、金属螺旋弹簧、密封圈：按设计好的规格要求，制造出导向柱、阻尼板、金属螺旋弹簧和密封圈；

步骤六：组装复合减振器：

A、准备所需零部件和材料，包括：导向柱、橡胶弹簧、外壳、阻尼板、粘性液体、金属螺旋弹簧、密封圈；

B、将密封圈安放到橡胶弹簧的耐磨块的内表面上的凹槽中；

C、将阻尼板焊接或铆接在导向柱的下端，阻尼板的上底面的上面与导向柱的下端相接，阻尼板的开口端向下；然后将导向柱的上端穿过橡胶弹簧中部的通孔，安装到橡胶弹簧上，使导向柱通过密封圈与橡胶弹簧之间密封好；安装时，使导向柱能在橡胶弹簧的通孔中上下运动；

D、取下橡胶弹簧，将金属螺旋弹簧的一端焊接或铆接在阻尼板的上底面的下面；再将连接有阻尼板、金属螺旋弹簧的导向柱放置到外壳内部，使金属螺旋弹簧与外壳底部相接触、阻尼板与外壳内壁间保留间隙；将制备好的粘性液体倒入外壳内，粘性液体浸没阻尼板的上底面时停止注入；

E、将橡胶弹簧套在导向柱上并安装到外壳上面的开口处，调节橡胶弹簧的位置，对橡胶弹簧进行定位，使橡胶弹簧的耳板上的孔与外壳的平面板上的安装孔对应好，用螺栓将橡胶弹簧与外壳固定，对橡胶弹簧进行再次定位确认； 

F、用密封材料在外壳与橡胶弹簧之间进行密封，将橡胶弹簧耳板板面下端与外壳平面板板面上端压至重合，通过焊接或铆接方式连接在一起，完成复合减振器的组装；

步骤七：检测调试、完成制造：对上述组装好的复合减振器进行检测调试，完成复合减振器的制造。

可以在橡胶弹簧的的耐磨块的内表面上制造若干个凹槽，在橡胶弹簧和导向柱之间安装若干个密封圈，以确保橡胶弹簧和导向柱之间的密封良好。

一种复合减振方法：在位于弹簧减振装置下部的减振弹簧上端安装带有阻尼孔的阻尼板，将弹簧减振装置安装在装有粘性液体的桶状外壳内，综合利用减振弹簧和粘性液体流过阻尼孔时的阻尼力起到复合垂向减振作用；同时在弹簧减振装置上部套装一个橡胶弹簧并将橡胶弹簧的外缘密封固定在桶状外壳上，通过橡胶弹簧密封粘性液体以增强垂向减振效果并提供水平弹性力以起到水平减振作用。

弹簧减振装置上部采用导向柱，将橡胶弹簧套装在导向柱上，再通过导向柱上端连接减振对象，利用导向柱传递减振对象产生的垂向振动和水平振动。

与现有技术相比，本发明的改进及优点在于：本发明复合减振器制造组装方法简单方便，通过综合利用减振弹簧和粘性液体流过阻尼孔时的阻尼力能起到复合垂向减振作用，通过橡胶弹簧提供水平弹性力能起到水平减振作用。利用本发明，能实现大阻尼、减振效果明显、小动刚度、隔振效果良好。橡胶弹簧还能起密封作用，产品利于实现较小的静态、动态刚度及较大的阻尼，有利于取得较高的隔振效果和减振效果。本发明通过金属螺旋弹簧可以允许产生较大的变形量，可以实现较小的静刚度和动刚度，通过粘性液体在阻尼板中流动，实现较大的阻尼，满足较高的隔振效果和减振效果。

附图说明

图1为本发明复合减振器的结构示意图；

图2为本发明复合减振器的部件-橡胶弹簧的结构示意图。

附图标记说明：导向柱1、密封圈2、橡胶弹簧3、外壳4、阻尼板5、粘性液体6、金属螺旋弹簧7、橡胶材料8、安装板9、耐磨块10、凹槽11、隔片12。

具体实施方式

如图1所示，一种复合减振器，为减隔振系统液体复合减振器，主要由导向柱1、密封圈2、橡胶弹簧3、外壳4、阻尼板5、粘性液体6、金属螺旋弹簧7组成。

橡胶材料8、安装板9、耐磨块10、隔片12通过硫化粘结在一起组成橡胶弹簧3。阻尼板5为下端开口中间为空的圆柱形结构，沿阻尼板板面（即上底面）圆周方向均布多个阻尼孔，粘性液体6通过阻尼孔流出流入形成阻尼作用。橡胶弹簧3与导向柱1通过孔轴结构过渡配合在一起，橡胶弹簧3与导向柱1配合面处存在凹槽11结构，密封圈2置于橡胶弹簧3与导向柱1之间，用于密封粘性液体6。导向柱1与阻尼板5通过铆接或焊接连接起来，阻尼板5与金属螺旋弹簧7通过铆接或焊接连接在一起。橡胶弹簧3与外壳6封闭的空腔由空气和粘性液体6共同填充。

如图2所示，橡胶弹簧为圆柱形结构，由四部分组成：橡胶材料8、安装板9、耐磨块10、隔片12。橡胶材料10的作用主要是提供水平弹性力和密封；橡胶弹簧的橡胶面轮廓为不规则圆柱形，其部件耐磨块10表面分布有一个或多个凹槽，与密封圈2及导向柱1配合使用，起到密封作用；橡胶轮廓面与外壳4过盈配合，将粘性流体6封闭在闭合空间里。橡胶弹簧下部有一环绕导向柱1一圈的空腔，主要作用是填充粘性液体6的作用。安装板9有拉伸部分，拉伸部分（为筒形结构）的作用是控制橡胶弹簧的径向刚度，安装板9的平面结构（即平面板）作用是通过铆接或螺栓连接方式与外壳连接在一起。耐磨块10为高分子或金属耐磨材料，与导向柱1过渡配合。

导向柱1上端为螺纹孔，主要作用为连接减隔振对象，下端连接阻尼板5，其与橡胶弹簧3的部件耐磨块10配合使用，密封圈2置于两者之间，保证密封可靠性。运行时导向柱1随着垂向载荷的变化与耐磨块10不断摩擦，并带动阻尼板5与金属螺旋弹簧7上下运动。导向柱1在收到水平载荷作用时会将载荷传递给橡胶弹簧3。

粘性液体6在特定频率下经过阻尼孔往复运动时会出现液柱共振现象，从而起到增大阻尼作用的效果。阻尼板5与外壳4内壁间有一定间隙，允许粘性液体流动。

粘性液体6被密封在空腔里，液体高度为浸没阻尼板5，流动经过阻尼孔时起到阻尼作用，要求粘度可调，稳定可靠，常温情况下为液体，分解温度较高。

金属螺旋弹簧7置于阻尼板5与外壳4之间，起提供弹性支撑作用，其上下端分别与阻尼板5、外壳4通过铆接或焊接连接在一起。

外壳4上部部分为平面结构（即平面板），上面有安装孔，起安装作用，下部部分结构为下端封闭的筒状结构，下端为圆底结构，起封闭密封作用，上端与橡胶弹簧3接触并过盈配合。

一种复合减振器的制造方法，包括如下步骤：

步骤一：对复合减振器进行整体设计，设计好各零部件的规格要求；准备好制造各零部件所需的用具和材料，包括：制造橡胶弹簧的专用模具、制造外壳的专用模具；

步骤二：制造橡胶弹簧：先按设计好的规格制造出安装板、耐磨块、隔片；再采用预先准备好的制造橡胶弹簧的专用模具，将安装板、耐磨块、隔片安放好，将橡胶材料硫化在安装板、耐磨块、隔片之间，使橡胶材料、安装板、耐磨块、隔片通过硫化粘结在一起形成橡胶弹簧；

步骤三：制造外壳：采用预先准备好的专用模具制造外壳，使外壳开口处的平面板与外壳主体部分一体成型；

步骤四：制备粘性液体：按预先制定的标准配制好粘性液体；

步骤五：制造导向柱、阻尼板、金属螺旋弹簧、密封圈：按设计好的规格要求，制造出导向柱、阻尼板、金属螺旋弹簧和密封圈；

步骤六：组装复合减振器：

A、准备所需零部件和材料，包括：导向柱、橡胶弹簧、外壳、阻尼板、粘性液体、金属螺旋弹簧、密封圈；

B、将密封圈安放到橡胶弹簧的耐磨块的内表面上的凹槽中；

C、将阻尼板焊接或铆接在导向柱的下端，阻尼板的上底面的上面与导向柱的下端相接，阻尼板的开口端向下；然后将导向柱的上端穿过橡胶弹簧中部的通孔，安装到橡胶弹簧上，使导向柱通过密封圈与橡胶弹簧之间密封好；安装时，使导向柱能在橡胶弹簧的通孔中上下运动；

D、取下橡胶弹簧，将金属螺旋弹簧的一端焊接或铆接在阻尼板的上底面的下面；再将连接有阻尼板、金属螺旋弹簧的导向柱放置到外壳内部，使使金属螺旋弹簧与外壳底部相接触、阻尼板与外壳内壁间保留间隙；将制备好的粘性液体倒入外壳内，粘性液体浸没阻尼板的上底面时停止注入；

E、将橡胶弹簧套在导向柱上并安装到外壳上面的开口处，调节橡胶弹簧的位置，对橡胶弹簧进行定位，使橡胶弹簧的耳板上的孔与外壳的平面板上的安装孔对应好，用螺栓将橡胶弹簧与外壳固定，对橡胶弹簧进行再次定位确认； 

F、用密封材料在外壳与橡胶弹簧之间进行密封，将橡胶弹簧耳板板面下端与外壳平面板板面上端压至重合，通过焊接或铆接方式连接在一起，完成复合减振器的组装；

步骤七：检测调试、完成制造：对上述组装好的复合减振器进行检测调试，完成复合减振器的制造。

一种复合减振方法：弹簧减振装置上部为导向柱、下部为减振弹簧。在位于弹簧减振装置下部的减振弹簧上端安装带有阻尼孔的阻尼板，将弹簧减振装置安装在装有粘性液体的桶状外壳内，综合利用减振弹簧和粘性液体流过阻尼孔时的阻尼力起到复合垂向减振作用；同时将橡胶弹簧套装在导向柱上并将橡胶弹簧的外缘密封固定在桶状外壳上，再通过导向柱上端连接减振对象，利用导向柱传递减振对象产生的垂向振动和水平振动。通过橡胶弹簧密封粘性液体以增强垂向减振效果、提供水平弹性力以起到水平减振作用。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合减振器，其特征是，所述复合减振器包括导向柱、橡胶弹簧、外壳、阻尼板、粘性液体和金属螺旋弹簧；所述外壳为上面开口的桶状，所述橡胶弹簧密封连接在外壳上面开口处，橡胶弹簧中部垂直方向设有供导向柱穿过的通孔，所述导向柱穿过通孔且能在通孔中上下运动；所述阻尼板连接在导向柱的下端；所述金属螺旋弹簧的上端连接阻尼板、下端接触外壳内壁底部；所述粘性液体位于外壳内。

2.根据权利要求1所述的复合减振器，其特征是，所述橡胶弹簧为圆柱形结构，所述橡胶弹簧主要由橡胶材料、安装板、耐磨块、隔片通过硫化粘结在一起形成；由通孔处沿径向向外依次分布有耐磨块、橡胶材料、隔片、橡胶材料、安装板、橡胶材料；安装板两边中部设有向外水平延伸出橡胶材料的耳板，耳板上设有安装用的孔；耐磨块与导向柱接触。

3.根据权利要求2所述的复合减振器，其特征是，还包括密封圈；所述耐磨块的内表面沿周向设有一个或多个凹槽，密封圈置于耐磨块的凹槽里面且与导向柱紧密接触，用于密封粘性液体；所述橡胶弹簧通过安装板的耳板连接在外壳上；所述阻尼板为下面开口中间为空的圆柱形结构，其上底面上均布多个阻尼孔，所述粘性液体能在特定频率通过阻尼孔而形成液体共振及起到阻尼作用；所述粘性液体为高分子复合材料，常温下为液体，分解温度高于200摄氏度。

4.根据权利要求1所述的复合减振器，其特征是，所述导向柱与阻尼板通过铆接或焊接连接，阻尼板与金属螺旋弹簧通过铆接或焊接连接。

5.根据权利要求1所述的复合减振器，其特征是，橡胶弹簧的橡胶材料的外形轮廓为不规则圆柱形，耐磨块为高分子或金属耐磨材料。

6.根据权利要求1所述的复合减振器，其特征是，导向柱上端面设有用于连接减隔振对象的螺纹孔；阻尼板与外壳内壁间保留有间隙；

粘性液体的高度为浸没阻尼板，粘度可调，常温下为液体；外壳上面开口处两边设有向外水平延伸的平面板，平面板上设有安装孔，其主体部分为下端封闭的筒状结构，下端面为圆底结构。

7.一种复合减振器的制造方法，包括如下步骤：

步骤一：对复合减振器进行整体设计，设计好各零部件的规格要求；准备好制造各零部件所需的用具和材料，包括：制造橡胶弹簧的专用模具、制造外壳的专用模具；

步骤二：制造橡胶弹簧：先按设计好的规格制造出安装板、耐磨块、隔片；再采用预先准备好的制造橡胶弹簧的专用模具，将安装板、耐磨块、隔片安放好，将橡胶材料硫化在安装板、耐磨块、隔片之间，使橡胶材料、安装板、耐磨块、隔片通过硫化粘结在一起形成橡胶弹簧；

步骤三：制造外壳：采用预先准备好的专用模具制造外壳，使外壳开口处的平面板与外壳主体部分一体成型；

步骤四：制备粘性液体：按预先制定的标准配制好粘性液体；

步骤五：制造导向柱、阻尼板、金属螺旋弹簧、密封圈：按设计好的规格要求，制造出导向柱、阻尼板、金属螺旋弹簧和密封圈；

步骤六：组装复合减振器：

A、准备所需零部件和材料，包括：导向柱、橡胶弹簧、外壳、阻尼板、粘性液体、金属螺旋弹簧、密封圈；

B、将密封圈安放到橡胶弹簧的耐磨块的内表面上的凹槽中；

C、将阻尼板焊接或铆接在导向柱的下端，阻尼板的上底面的上面与导向柱的下端相接，阻尼板的开口端向下；然后将导向柱的上端穿过橡胶弹簧中部的通孔，安装到橡胶弹簧上，使导向柱通过密封圈与橡胶弹簧之间密封好；安装时，使导向柱能在橡胶弹簧的通孔中上下运动；

D、取下橡胶弹簧，将金属螺旋弹簧的一端焊接或铆接在阻尼板的上底面的下面；再将连接有阻尼板、金属螺旋弹簧的导向柱放置到外壳内部，使使金属螺旋弹簧与外壳底部相接触、阻尼板与外壳内壁间保留间隙；将制备好的粘性液体倒入外壳内，粘性液体浸没阻尼板的上底面时停止注入；

E、将橡胶弹簧套在导向柱上并安装到外壳上面的开口处，调节橡胶弹簧的位置，对橡胶弹簧进行定位，使橡胶弹簧的耳板上的孔与外壳的平面板上的安装孔对应好，用螺栓将橡胶弹簧与外壳固定，对橡胶弹簧进行再次定位确认； 

F、用密封材料在外壳与橡胶弹簧之间进行密封，将橡胶弹簧耳板板面下端与外壳平面板板面上端压至重合，通过焊接或铆接方式连接在一起，完成复合减振器的组装；

步骤七：检测调试、完成制造：对上述组装好的复合减振器进行检测调试，完成复合减振器的制造。

8.根据权利要求7所述的复合减振器的制造方法，其特征是，在橡胶弹簧的的耐磨块的内表面上制造若干个凹槽，在橡胶弹簧和导向柱之间安装若干个密封圈，以确保橡胶弹簧和导向柱之间的密封良好。

9.一种复合减振方法，其特征是，在位于弹簧减振装置下部的减振弹簧上端安装带有阻尼孔的阻尼板，将弹簧减振装置安装在装有粘性液体的桶状外壳内，综合利用减振弹簧和粘性液体流过阻尼孔时的阻尼力起到复合垂向减振作用；同时在弹簧减振装置上部套装一个橡胶弹簧并将橡胶弹簧的外缘密封固定在桶状外壳上，通过橡胶弹簧密封粘性液体以增强垂向减振效果并提供水平弹性力以起到水平减振作用。

10.根据权利要求9所述的复合减振方法，其特征是，弹簧减振装置上部采用导向柱，将橡胶弹簧套装在导向柱上，再通过导向柱上端连接减振对象，利用导向柱传递减振对象产生的垂向振动和水平振动。