CN105443633B - 一种拉伸压缩双向钢丝绳隔振器 - Google Patents

Abstract

针对现有隔振器的不足，本发明提供一种拉伸压缩双向钢丝绳隔振器。包括十字导杆、上部外侧限位块、上部内侧限位块、上部隔振钢丝绳、滑动块、板状连接件、下部隔振钢丝绳、下部内侧限位块、下部外侧限位块。有益的技术效果：本发明既完全约束住了隔振器在轴向旋转的自由度，同时也保证隔振器不会发生弯曲，保证了隔振器的性能。

Description

一种拉伸压缩双向钢丝绳隔振器

技术领域

本发明属于航天设备技术领域，尤其涉及运载设备的隔振装置，特别适用于处于悬挂或者侧壁安装复杂条件下，具体为一种拉伸压缩双向钢丝绳隔振器。

背景技术

对于绝大多数运载设备而言，载具在运动过程中总是会产生各种振动，而这些振动会对一些安装在载具中需要稳定工况的设备产生危害。传统隔振器往往只能承受单向拉伸或者压缩下的隔振需求，对于复杂工况下需要双向隔振的需要不能很好的满足。尤其是在航空领域,第一，要求隔振器有很好的隔振性能，需要较大的阻尼。第二，为了在上下隔振平台之间安装其他仪器，隔振器的体积要尽可能小，同时质量也应尽可能小。第三，以航空飞机雷达天线的隔振为例，单个隔振器静载荷达到600N，所以对隔振器的承载能力有较高的要求。传统被动隔振器不能够同时满足以上要求。申请号为201310265383.0的《钢丝绳储能棒》专利也同时具有拉伸和压缩双向隔振能力,但是其体积和质量都过大,不能满足上述需求。

发明内容

本发明的目的在于提出一种拉伸压缩双向钢丝绳隔振器，能够同时满足拉伸压缩两种工况下的隔振需求，尤其适合航空领域侧壁安装设备中的无法确定工况的备份隔振元件。

本发明的技术方案为：

一种拉伸压缩双向钢丝绳隔振器，包括十字导杆1、上部外侧限位块2、上部内侧限位块4、上部隔振钢丝绳5、滑动块6、板状连接件7、下部隔振钢丝绳8、下部内侧限位块9、下部外侧限位块11。

所述上部外侧限位块2为圆盘形。在上部外侧限位块2的中心开有1个通孔。上部外侧限位块2上的通孔呈十字形。

所述下部外侧限位块11为圆盘形。

在上部外侧限位块2的底面与下部外侧限位块11的顶面之间设有2个以上的板状连接件7。

在上部外侧限位块2的通孔内设有1根十字导杆1。在所述十字导杆1的底部设有1个滑动块6。所述滑动块6呈圆盘形。

在滑动块6上开有矩形孔。滑动块6上的矩形孔的数量、形状、位置分别与板状连接件7的数量、形状、位置相匹配。即通过十字导杆1与上部外侧限位块2和上部内侧限位块4中十字孔的配合，以及板状连接件7与上部内侧限位块4和滑动块6中通孔的配合能够限定本隔振器内部构件之间绕轴的相对转动，以及隔振器的挠曲自由度。

在上部外侧限位块2的底部设有1个上部内侧限位块4。所述上部内侧限位块4呈圆盘形。在上部内侧限位块4的中心开有1个通孔。上部内侧限位块4上的通孔呈十字形。在上部内侧限位块4的通孔的四周开有矩形孔。上部内侧限位块4上的矩形孔的数量与板状连接件7的数量相同，上部内侧限位块4上的矩形孔的形状与板状连接件7的形状相配合，上部内侧限位块4上的矩形孔的开设位置与板状连接件7的位置相配合。

在下部外侧限位块11的顶部设有1个下部内侧限位块9。所述下部内侧限位块9呈圆盘形。在下部内侧限位块9上开有矩形孔。下部内侧限位块9上的矩形孔的数量与板状连接件7的数量相同，下部内侧限位块9上的形状与板状连接件7的形状相配合。

即板状连接件7先后穿过上部内侧限位块4上的矩形孔、滑动块6上的矩形孔、下部内侧限位块9上的矩形孔后，将上部外侧限位块2与下部外侧限位块11连接在一起。

在滑动块6的顶部与上部内侧限位块4的底部之间设有4根以上的上部隔振钢丝绳5。当遇到拉伸运动时，运动块6向上运动，上部外侧限位块2阻止上部内侧限位块4向上运动，上部隔振钢丝绳5被压缩，实现拉伸隔振需求。

在滑动块6的底部与上部内侧限位块4的顶部之间设有4根以上的下部隔振钢丝绳8。当遇到压缩运动时，滑动块6向下运动，下部外侧限位块11阻止下部内侧限位块9向下运动，下部隔振钢丝绳8被压缩，实现压缩隔振需求。

本发明与现有技术相比，优点在于：

本发明采用钢丝绳作为主要隔振元件，除了能满足传统隔振器适用的单向拉伸或者单向压缩的工况外，本隔振器还能适用于工作过程中隔振器既会被拉伸也会被压缩的工况条件。发明中，钢丝绳成鼓状绕制，对应不同的工况，不同的载荷，能够通过改变钢丝绳的型号以及绕制圈数来适配。本发明通过采用十字导杆和板状连接件的组合，完全约束住了隔振器在轴向旋转的自由度，同时也保证隔振器不会发生弯曲，保证了隔振器的性能。具体表现在如下方面：

第一，本发明中一种拉伸压缩双向钢丝绳隔振器与传统钢丝绳隔振器相比，能够同时满足压缩和拉伸两种工况下的隔振需求，而传统隔振器只能在完全受拉伸或者受压缩的情况下进行隔振。

第二，与同样具有压缩拉伸双向隔振能力的申请号为201310265383.0的《钢丝绳储能棒》专利相比，在具有隔离相同振幅的能力前提下，本发明具有更小的体积，主要表现在轴向长度更小，质量更轻，需要的主要隔振元件钢丝绳的长度更短。

第三，与弹簧隔振器相比，本发明由钢丝绳提供的阻尼值很大，满足一般的大阻尼隔振性能需求。

第四，本发明结构紧凑，钢丝绳也具有很大的刚度，所以整体的承载能力很高。与常用的钢丝绳隔振器包括条形、拱形、球形等基本形式相比具有承载能力强、稳定性好等优点。

第五、本发明中的移动块与十字导杆连接在一起，十字导杆与外部环境相连，上部外侧限位块与上部内侧限位块中开有十字孔，能够允许十字导杆通过。移动块中也开有能够允许平板连接件通过的孔。

第六、本发明通过十字导杆与上部外侧限位块与上部内侧限位块中十字孔的配合，以及板状连接件与上部内侧限位块，下部内侧限位块和滑动块中的通孔的配合，约束住隔振器的轴向旋转自由度以及挠曲自由度。

第七、本发明中的上部隔振钢丝绳与滑动块和上部内侧限位块相连，当遇到拉伸运动时，滑动块向上运动，上部外侧限位块阻止上部内侧限位块向上运动，上部隔振钢丝绳被压缩，实现拉伸隔振需求。下部隔振钢丝绳与滑动块和下部内侧限位块相连，遇到压缩运动时，滑动块向下运动，下部外侧限位块阻止下部内侧限位块向下运动，下部隔振钢丝绳被压缩，实现压缩隔振需求。结构、运动机理简单，运行可靠。

第八、本发明在初始安装中，上部隔振钢丝绳和下部隔振钢丝绳同时处于预压缩状态下，使在双向隔振的情况下，振幅不超过预压缩量时，两端的内外限位块不会因为脱开再复位而带来冲击。钢丝绳在自然状态下也呈弓形,防止意外大位移导致外侧限位块与内侧限位块脱离后复位钢丝绳的弯曲方向发生改变。

第九、本发明的上部外侧限位块和下部外侧限位块靠近内部限位块的一面安有橡胶阻尼，能够防止因为意外的大位移运动导致外侧限位块与内侧限位块脱离后复位而带来的冲击。

附图说明

图1是本发明结构的立体示意图。

图2是图1中上部内侧限位块4、上部橡胶阻尼3的开孔示意图。

图3是图1中滑动块6的开孔示意图。

图4是图1中下部内侧限位块9、下部橡胶阻尼10的开孔示意图。

图5是本发明的主视图。

图6是图5的A-A剖视图。

图7是图5的B-B剖视图。

图8是本发明拉伸状态时主视图。

图9是本发明压缩状态时主视图。

图10是图1中十字导杆1的俯视图。

图11是图1中钢丝绳用夹板安装示意图。

图12是图11的C-C剖视图。

具体实施方式

结合附图说明本发明的结构特点。

参见图1，一种拉伸压缩双向钢丝绳隔振器，包括十字导杆1、上部外侧限位块2、上部内侧限位块4、上部隔振钢丝绳5、滑动块6、板状连接件7、下部隔振钢丝绳8、下部内侧限位块9、下部外侧限位块11。

参见图2，所述上部外侧限位块2为圆盘形。在上部外侧限位块2的中心开有1个通孔。上部外侧限位块2上的通孔呈十字形。

参见图6，所述下部外侧限位块11为圆盘形。

参见图5，在上部外侧限位块2的底面与下部外侧限位块11的顶面之间设有2个以上的板状连接件7。

在上部外侧限位块2的通孔内设有1根十字导杆1，如图10所示。在所述十字导杆1的底部设有1个滑动块6，如图1所示。所述滑动块6呈圆盘形。

参见图3，在滑动块6上开有矩形孔。滑动块6上的矩形孔的数量、形状、位置分别与板状连接件7的数量、形状、位置相匹配。即通过十字导杆1与上部外侧限位块2和上部内侧限位块4中十字孔的配合，以及板状连接件7与上部内侧限位块4和滑动块6中通孔的配合能够限定本隔振器内部构件之间绕轴的相对转动，以及隔振器的挠曲自由度。

参见图1和5，在上部外侧限位块2的底部设有1个上部内侧限位块4。所述上部内侧限位块4呈圆盘形。参见图7，在上部内侧限位块4的中心开有1个通孔。上部内侧限位块4上的通孔呈十字形。在上部内侧限位块4的通孔的四周开有矩形孔。上部内侧限位块4上的矩形孔的数量与板状连接件7的数量相同，上部内侧限位块4上的矩形孔的形状与板状连接件7的形状相配合，上部内侧限位块4上的矩形孔的开设位置与板状连接件7的位置相配合。

参见图1和5，在下部外侧限位块11的顶部设有1个下部内侧限位块9。参见图4，所述下部内侧限位块9呈圆盘形。参见图6，在下部内侧限位块9上开有矩形孔。下部内侧限位块9上的矩形孔的数量与板状连接件7的数量相同，下部内侧限位块9上的形状与板状连接件7的形状相配合。

即板状连接件7先后穿过上部内侧限位块4上的矩形孔、滑动块6上的矩形孔、下部内侧限位块9上的矩形孔后，将上部外侧限位块2与下部外侧限位块11连接在一起。

在滑动块6的顶部与上部内侧限位块4的底部之间设有4根以上的上部隔振钢丝绳5。参见图8，当遇到拉伸运动时，运动块6向上运动，上部外侧限位块2阻止上部内侧限位块4向上运动，上部隔振钢丝绳5被压缩，实现拉伸隔振需求。

在滑动块6的底部与上部内侧限位块4的顶部之间设有4根以上的下部隔振钢丝绳8。参见图9，当遇到压缩运动时，滑动块6向下运动，下部外侧限位块11阻止下部内侧限位块9向下运动，下部隔振钢丝绳8被压缩，实现压缩隔振需求。

进一步说，在上部外侧限位块2与下部外侧限位块11之间设有4块板状连接件7。

进一步说，参见图6和7，4块板状连接件7均布在上部外侧限位块2的通孔的四周。

进一步说，上部隔振钢丝绳5的数量与下部隔振钢丝绳8的数量相同。上部隔振钢丝绳5的安装位置与下部隔振钢丝绳8的安装位置相匹配。

进一步说，参见图6和7，上部隔振钢丝绳5的数量与下部隔振钢丝绳8的数量均为6条，且上部隔振钢丝绳5的安装位置与下部隔振钢丝绳8的安装位置相对应。

参见图1和图7，在上部外侧限位块2与上部内侧限位块4之间设有上部橡胶阻尼块3。

所述上部橡胶阻尼块3呈圆盘形。在上部橡胶阻尼块3的中心开有1个通孔。上部橡胶阻尼块3上的通孔呈十字形。在上部橡胶阻尼块3的通孔的四周开有矩形孔。上部橡胶阻尼块3上的矩形孔的数量与板状连接件7的数量相同，上部橡胶阻尼块3上矩形孔的形状与板状连接件7的形状相配合，上部橡胶阻尼块3上矩形孔的开设位置与板状连接件7的位置相配合。

即板状连接件7的顶端穿过上部橡胶阻尼块3上的矩形孔后，与上部外侧限位块2的底部相连接。十字导杆1的顶端穿过上部橡胶阻尼块3上的通孔后，再穿过上部外侧限位块2的通孔。防止因为意外的大位移运动，导致上部外侧限位块2与上部内侧限位块4脱离后复位而带来的冲击。

进一步说，上部橡胶阻尼块3上的通孔的尺寸是上部外侧限位块2上的通孔的尺寸的1.1~1.2倍。即十字导杆1不与上部橡胶阻尼3相接触。

参见图1和图6，在下部内侧限位块9与下部外侧限位块11之间设有下部橡胶阻尼块10。

所述下部橡胶阻尼块10呈圆盘形。在下部橡胶阻尼块10上开有矩形孔。下部橡胶阻尼块10上的矩形孔的数量与板状连接件7的数量相同，下部橡胶阻尼块10上矩形孔的形状与板状连接件7的形状相配合，下部橡胶阻尼块10上矩形孔的开设位置与板状连接件7的位置相配合。即板状连接件7的底端穿过下部橡胶阻尼块10上的矩形孔后，与下部外侧限位块11的顶部相连接。防止因为意外的大位移运动导致下部内侧限位块9与下部外侧限位块11脱离后复位而带来的冲击。

进一步说，在下部外侧限位块11的底部设有圆柱形凸台，凸台中心加工有螺纹孔，以便与外部环境相连接。

进一步说，本隔振器在初始状态时，上部隔振钢丝绳5和下部隔振钢丝绳8同时处于预压缩状态下。本隔振器在双向隔振的情况下，振幅不超过预压缩量时，位于本隔振器两端的内、外限位块不会因为脱开再复位而带来冲击。

参见图11，为本发明中的钢丝绳用夹板安装示意图。图12为其的C-C剖视图。

实施方式：本实施方式由十字导杆1，上部外侧限位块2，上部橡胶阻尼3，上部内侧限位块4，上部隔振钢丝绳5，滑动块6，板状连接件7，下部隔振钢丝绳8，下部内侧限位块9，下部橡胶阻尼10，和下部外侧限位块11组成。其中上部橡胶阻尼3通过粘合剂和上部外侧限位块2固定在一起，下部橡胶阻尼10通过粘合剂和下部外侧限位块11固定在一起，十字导杆1的十字外表面与上部外侧限位块2，上部橡胶阻尼3，滑动块6中的十字通孔采用间隙配合，十字滑块1表面涂有润滑油，既保证了隔振器运行的顺畅，也保证能够约束住隔振器的轴向旋转自由度与挠曲自由度。滑动块6中心处开有螺纹孔，十字导杆1的两端有螺柱，两者能够通过螺纹连接连接在一起。十字导杆1另一端的螺纹和下部外侧限位块11外侧的螺柱能够与外界环境相连。上部隔振钢丝绳5采用夹板与滑动块6和上部内侧限位块4连接在一起，下部隔振钢丝绳8采用夹板与下部内侧限位块9连接。板状连接件7与上部外侧限位块2和下部外侧限位块11固定焊接在一起，板状连接件7与滑动块6中的矩形孔采用间隙配合。

示意图中上部隔振钢丝绳5与下部隔振钢丝绳8的数量都为周向均布6根，在不同情况下，钢丝绳个数可以调整以满足不同载荷与隔振工况。

示意图中板状连接件7的数量为周向均布4根，针对不同工况下隔振器所受载荷的不同，可以适当增加板状连接件的数量以增大强度或者减少板状连接件的数量来减轻重量。

钢丝绳安装方式如图11、12所示，钢丝绳被夹板固定在构件上，夹板采用螺钉固定。构件是指上部内侧限位块4，滑动块6或者下部内侧限位块9。

Claims (4)

1.一种拉伸压缩双向钢丝绳隔振器，其特征在于：包括十字导杆（1）、上部外侧限位块（2）、上部内侧限位块（4）、上部隔振钢丝绳（5）、滑动块（6）、板状连接件（7）、下部隔振钢丝绳（8）、下部内侧限位块（9）、下部外侧限位块（11）；

所述上部外侧限位块（2）为圆盘形；在上部外侧限位块（2）的中心开有1个通孔；上部外侧限位块（2）上的通孔呈十字形；

所述下部外侧限位块（11）为圆盘形；

在上部外侧限位块（2）的底面与下部外侧限位块（11）的顶面之间设有4块板状连接件（7）；4块板状连接件（7）均布在上部外侧限位块（2）的通孔的四周；

在上部外侧限位块（2）的通孔内设有1根十字导杆（1）；在所述十字导杆（1）的底部设有1个滑动块（6）；所述滑动块（6）呈圆盘形；

在滑动块（6）上开有矩形孔；滑动块（6）上的矩形孔的数量、形状、位置分别与板状连接件（7）的数量、形状、位置相匹配；

在上部外侧限位块（2）的底部设有1个上部内侧限位块（4）；所述上部内侧限位块（4）呈圆盘形；在上部内侧限位块（4）的中心开有1个通孔；上部内侧限位块（4）上的通孔呈十字形；在上部内侧限位块（4）的通孔的四周开有矩形孔；上部内侧限位块（4）上的矩形孔的数量与板状连接件（7）的数量相同，上部内侧限位块（4）上的矩形孔的形状与板状连接件（7）的形状相配合，上部内侧限位块（4）上的矩形孔的开设位置与板状连接件（7）的位置相配合；

在上部外侧限位块（2）与上部内侧限位块（4）之间设有上部橡胶阻尼块（3）；

所述上部橡胶阻尼块（3）呈圆盘形；在上部橡胶阻尼块（3）的中心开有1个通孔；上部橡胶阻尼块（3）上的通孔呈十字形；在上部橡胶阻尼块（3）的通孔的四周开有矩形孔；上部橡胶阻尼块（3）上的矩形孔的数量与板状连接件（7）的数量相同，上部橡胶阻尼块（3）上矩形孔的形状与板状连接件（7）的形状相配合，上部橡胶阻尼块（3）上矩形孔的开设位置与板状连接件（7）的位置相配合；

在下部外侧限位块（11）的顶部设有1个下部内侧限位块（9）；所述下部内侧限位块（9）呈圆盘形；在下部内侧限位块（9）上开有矩形孔；下部内侧限位块（9）上的矩形孔的数量与板状连接件（7）的数量相同，下部内侧限位块（9）上矩形孔的形状与板状连接件（7）的形状相配合；

在下部内侧限位块（9）与下部外侧限位块（11）之间设有下部橡胶阻尼块（10）；

所述下部橡胶阻尼块（10）呈圆盘形；在下部橡胶阻尼块（10）上开有矩形孔；下部橡胶阻尼块（10）上的矩形孔的数量与板状连接件（7）的数量相同，下部橡胶阻尼块（10）上矩形孔的形状与板状连接件（7）的形状相配合，下部橡胶阻尼块（10）上矩形孔的开设位置与板状连接件（7）的位置相配合；

在滑动块（6）的顶部与上部内侧限位块（4）的底部之间设有4根以上的上部隔振钢丝绳（5）；

在滑动块（6）的底部与下部内侧限位块（9）的顶部之间设有4根以上的下部隔振钢丝绳（8）；

上部隔振钢丝绳（5）的数量与下部隔振钢丝绳（8）的数量相同；上部隔振钢丝绳（5）的安装位置与下部隔振钢丝绳（8）的安装位置相匹配；

本隔振器在初始状态时，上部隔振钢丝绳（5）和下部隔振钢丝绳（8）同时处于预压缩状态下；本隔振器在双向隔振的情况下，振幅不超过预压缩量时，位于本隔振器两端的上部内侧限位块（4）、下部内侧限位块（9）、上部外侧限位块（2）和下部外侧限位块（11）不会因为脱开再复位而带来冲击。

2.根据权利要求1所述的一种拉伸压缩双向钢丝绳隔振器，其特征在于：上部隔振钢丝绳（5）的数量与下部隔振钢丝绳（8）的数量均为6条，且上部隔振钢丝绳（5）的安装位置与下部隔振钢丝绳（8）的安装位置相对应。

3.根据权利要求1所述的一种拉伸压缩双向钢丝绳隔振器，其特征在于：上部橡胶阻尼块（3）上的通孔的尺寸是上部外侧限位块（2）上的通孔的尺寸的1.1~1.2倍。

4.根据权利要求1所述的一种拉伸压缩双向钢丝绳隔振器，其特征在于：在下部外侧限位块（11）的底部设有圆柱形凸台，凸台中心加工有螺纹孔，以便与外部环境相连接。