CN105526296B - 新型摩擦阻尼器 - Google Patents
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Abstract
摩擦阻尼器，用于解决现有阻尼器因摩擦导致寿命降低的问题。在内筒上部设有上盖，在内筒外壁上设有通油孔，在内筒外壁上设有突起，在内筒外部设有橡胶体，在橡胶体的两端设有密封机构，密封机构包括胀紧内套和胀紧外套，在胀紧内套上设有一条形的缺口，胀紧外套为环形结构，位于上方的胀紧外套与上盖螺纹连接，位于下方的胀紧外套与突起螺纹连接；在作动杆一端固定有空套在橡胶体的外部的上壳体，在橡胶体的外壁上设有螺旋摩擦板；在内筒下部设有增压室，在增压室的内腔中设有上下设置的增压室活塞，在两增压室活塞之间设有增压弹簧，在增压室的下部设有驱动两增压室活塞相对运动的驱动结构。该摩擦阻尼器，使用寿命长、减震效果好。
Description
技术领域
本发明涉及减震技术领域，具体地说是一种阻尼力随外载荷大小改变而改变摩擦阻尼器。
背景技术
振动广泛存在多个领域中。例如，在机械加工领域，由于振动使得加工出的零件精度降低；在建筑领域，由于自然灾害会使得建筑物遭到破坏；振动还会带来噪声，给人们的身体健康带来危害等。振动已经成为制约多个领域发展的重要因素，然而，很多情况下振动现象又是不可避免的。因此，采取合理的控制结构来减小振动至关重要。
现存摩擦阻尼器工作原理主要是：靠摩擦体与缸体之间产生摩擦来更好的达到减振的效果。因此，摩擦的存在就会使得摩擦体很快严重磨损，进而使得寿命减小，阻尼器的阻尼效果明显下降，从而使得成本提高。
发明内容
本发明的目的在于提供摩擦阻尼器，用于解决现有阻尼器因摩擦导致寿命降低的问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：摩擦阻尼器，其特征是，它包括内筒、上盖、作动杆、橡胶体、螺旋摩擦板、上壳体和增压室，所述内筒为中空结构，在所述内筒的上部设有上盖，通过上盖从上方实现对内筒的密封，在所述内筒的外壁上设有若干通油孔，在所述内筒的外壁上设有环形的突起，在所述突起与上盖之间的内筒外部套有橡胶体，所述橡胶体的内壁与内筒的外壁接触，在所述橡胶体的两端分别设有密封机构，所述密封机构包括胀紧内套和胀紧外套，所述胀紧内套为圆台形的中空结构，所述胀紧内套的内壁与橡胶体的外壁接触，在所述胀紧内套上设有一条形的缺口，所述胀紧外套为环形结构且胀紧外套的内壁为与胀紧内套的外壁形状相适应的锥形，位于上方的胀紧外套与上盖螺纹连接，位于下方的胀紧外套与突起螺纹连接，当旋转位于上盖或突起上的胀紧外套时，胀紧内套收缩进而挤压橡胶体；所述作动杆穿在上盖中且上盖与作动杆之间密封良好，在位于内筒外部的作动杆一端固定有上壳体，所述上壳体为一端敞口的圆柱形结构，且上壳体的敞口端空套在橡胶体的外部，在所述橡胶体的外壁上设有螺旋摩擦板，在所述螺旋摩擦板的外壁上设有螺旋槽，在所述螺旋槽与上壳体之间填充耐磨材料；
在所述内筒的下部设有增压室，所述增压室的上端敞口，在所述增压室的内腔中设有上下设置的两个增压室活塞，在两所述增压室活塞之间设有增压弹簧，在所述增压室的下部设有驱动两增压室活塞相对运动的驱动结构。
进一步地，所述驱动结构为注油孔，所述注油孔位于增压室的下部，在位于下方的增压室活塞与增压室的内腔底部之间设有储油腔，所述储油腔与注油孔连通。
进一步地，所述驱动结构包括驱动滑块、增压滑块和螺栓，所述增压滑块固定在位于下方的增压室活塞的底部，所述驱动滑块滑动安装在增压室的下部，在所述增压室的下部设有螺栓，所述螺栓的螺杆与驱动滑块螺纹连接，在所述驱动滑块的顶部设有第一斜面，在所述增压滑块的底部设有与第一斜面接触配合的第二斜面。
进一步地，所述增压弹簧为蝶形弹簧。
进一步地，若干所述通油孔分为沿内筒轴向设置的多组，每组的通油孔沿周向均匀设置。
进一步地，所述上盖包括上下设置且固连的两个圆柱体，下方的圆柱体与内筒螺纹连接，上方的圆柱体与胀紧外套螺纹连接。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种摩擦阻尼器，其阻尼力大小可根据振动位移的大小自动调节；内筒油液压力可以通过增压室下部的增压室活塞进行外部调节，改善摩擦阻尼器的减震效果；螺旋摩擦板的摩擦面开有螺旋槽，其上可以镶嵌耐磨材料，延长螺旋摩擦板的使用寿命，降低使用成本。
附图说明
图1为本发明实施例一的示意图；
图2为图1中A-A剖视图；
图3为实施例一增压机构示意图；
图4为本发明实施例二示意图；
图5为实施例二增压机构示意图；
图6为本发明实施例三示意图；
图7为胀紧套锁紧橡胶体结构示意图；
图8为螺旋摩擦板示意图；
图中：1上壳体，2作动杆，3上盖，4胀紧内套，5胀紧外套，6内筒，61通油孔，62突起，7橡胶体，8螺旋摩擦板，81螺旋槽，9增压室，91注油孔，92储油腔，10增压室活塞，11增压弹簧，12增压滑块,13驱动滑块,14螺栓，15垫片，16第一斜面，17第二斜面，18蝶形弹簧。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的各实施例进行详细描述。
实施例一：如图1至图3所示，本发明的实施例一包括上壳体1、作动杆2、上盖3、胀紧内套4、胀紧外套5、内筒6、橡胶体7、螺旋摩擦板8、增压室9、增压室活塞10和增压弹簧11。
如图1所示，内筒6为圆筒状结构且竖直放置，内筒的下部通过螺纹与增压室9连接，增压室的上端敞口，且增压室的上端与内筒的内壁螺纹连接。如图7所示，在内筒的外壁上设有若干组通油孔61，若干组通油孔沿内筒的轴向设置，每组的通油孔61沿周向均匀设置，通油孔的作用是用来传递油液压力。在内筒6的外壁上设有环形的突起62，突起与内筒顶部之间的距离大于突起与内筒底部之间的距离，在突起上方的内筒上套有橡胶体7，橡胶体7为圆筒形结构，橡胶体的内壁与内筒的外壁接触，在橡胶体的外壁上安装有螺旋摩擦板8，如图8所示，螺旋摩擦板为螺旋状的金属件。在橡胶体7的上下两端分别设有一个密封机构，密封机构由胀紧内套4和胀紧外套5组成，胀紧内套为圆台形的中空结构，胀紧内套的内壁为圆柱形，胀紧内套的内壁与橡胶体的外壁接触，在胀紧内套上设有一条形的缺口。胀紧外套为环形结构，胀紧外套的内壁为圆台形，胀紧内套的外壁与胀紧外套的内壁接触。在胀紧外套5的上设有内螺纹，上方的胀紧外套与上盖3螺纹连接，下方的胀紧外套与突起螺纹连接。上盖包括上下设置并固连的两个圆柱体，胀紧外套与上部圆柱体螺纹连接。上盖可以一体成型，也可以单独制造上部圆柱体和下部圆柱体，然后焊接固定。当旋转胀紧外套5时，胀紧外套便与胀紧内套4之间产生压力，由于缺口的存在胀紧内套收缩，进而压紧橡胶体7，使得橡胶体与内筒紧密接触。
在上盖的下部圆柱体上也设有外螺纹，内筒6的上部与上盖3的下部螺纹连接，上盖3的轴线上开有圆形的通孔用来安装作动杆2，作动杆为圆形的金属杆，在作动杆的顶部固定有上壳体1，上壳体的下端敞口，作动杆与上盖之间密封良好。如图2所示，上壳体、作动杆、内筒、橡胶体和螺旋摩擦板共轴线设置。
在增压室9的内部安装有两个增压室活塞10，如图3所示，在两个增压室活塞之间安装有增压弹簧11，位于下方的增压室活塞与增压室的内腔底部之间围成储油腔92，增压室9下部开有注油孔91，注油孔与增压室的储油腔连通，通过注油孔向储油腔中注入外部油液。上壳体1的敞口端套在螺旋摩擦板8的外部。如图8所示，螺旋摩擦板的外壁上开有螺旋槽81，可以根据实际工况选择不同的耐磨材料镶嵌到螺旋摩擦板的螺旋槽中，用来改善螺旋摩擦板与上壳体之间的摩擦，提高阻尼器的性能。
安装时，增压室的下部通过铰链与基座相连，上壳体上部通过铰链与震源相连。工作时，震源带动上壳体振动，施加在上壳体的作用力作用于作动杆上，作动杆穿过端盖后插入到内筒中，由于内筒里充满油液，当作动杆随上壳体的运动压入内筒中时，油液压力增高通过内筒上的通油孔作用在橡胶体上，使橡胶体发生变形，橡胶体的直径增大使得套在橡胶体外部的螺旋摩擦板的公称直径增大，这时螺旋摩擦板与上壳体内壁之间产生挤压摩擦，产生摩擦阻尼力以达到减震的效果。作动杆压入内筒中的长度越大，内筒中的油液压力越大，螺旋摩擦板与上壳体之间的摩擦力越大，这样该摩擦阻尼器可以根据外部载荷大小自动调整摩擦阻尼力的大小，以产生相应大小的摩擦力。摩擦阻尼力随振幅的改变而变化，振源消除后螺旋摩擦板恢复原状，提高了螺旋摩擦板的使用寿命。
增压室下部通过注油孔可以接入外部压力油，根据外部载荷大小通入外部油液到增压室下部，通过调整进入到增压室中的油液压力可以调节增压室下部两个增压室活塞之间的距离，从而改变增压弹簧对内筒中油液的压力，实现了对阻尼器阻尼力大小的外部控制。
实施例二：如图4所示，为本发明实施例二的示意图，实施例二与实施例一的区别仅在于，增压室下部对增压弹簧压力的调整由注入油液调整改为通过滑块调整，具体为：如图5所示，在增压室9的下部安装有增压滑块12、驱动滑块13、螺栓14和垫片15。螺栓14与驱动滑块13相连接，为方便螺栓的安装，在驱动滑块上设有与螺栓螺纹配合的螺纹孔。通过转动螺栓14来调整驱动滑块13在增压室中的位置，且驱动滑块和增压滑块的滑动方向垂直。在驱动滑块的顶部设有第一斜面16，在增压滑块的底部设有与第一斜面接触配合的第二斜面17，当驱动滑块13向右移动时会挤压增压滑块12向上移动从而顶起下方的增压室活塞，进而改变增压弹簧的预紧力，通过这种方式可以实现对内筒油液压力的调节。
实施例三：如图6所示，为本发明实施例三的示意图，实施例三与实施例一的区别仅在于将增压室内的增压弹簧11改为碟形弹簧18，碟形弹簧应力分布由里到外均匀递减，能够实现低行程高补偿力的效果。
Claims (6)
1.摩擦阻尼器，其特征是，它包括内筒、上盖、作动杆、橡胶体、螺旋摩擦板、上壳体和增压室，所述内筒为中空结构，在所述内筒的上部设有上盖，通过上盖从上方实现对内筒的密封，在所述内筒的外壁上设有若干通油孔，在所述内筒的外壁上设有环形的突起，在所述突起与上盖之间的内筒外部套有橡胶体，所述橡胶体的内壁与内筒的外壁接触，在所述橡胶体的两端分别设有密封机构，所述密封机构包括胀紧内套和胀紧外套，所述胀紧内套为圆台形的中空结构，所述胀紧内套的内壁与橡胶体的外壁接触，在所述胀紧内套上设有一条形的缺口，所述胀紧外套为环形结构且胀紧外套的内壁为与胀紧内套的外壁形状相适应的锥形，位于上方的胀紧外套与上盖螺纹连接，位于下方的胀紧外套与突起螺纹连接，当旋转位于上盖或突起上的胀紧外套时，胀紧内套收缩进而挤压橡胶体；所述作动杆穿在上盖中且上盖与作动杆之间密封良好，在位于内筒外部的作动杆一端固定有上壳体，所述上壳体为一端敞口的圆柱形结构，且上壳体的敞口端空套在橡胶体的外部，在所述橡胶体的外壁上设有螺旋摩擦板，在所述螺旋摩擦板的外壁上设有螺旋槽，在所述螺旋槽与上壳体之间填充耐磨材料；
在所述内筒的下部设有增压室，所述增压室的上端敞口，在所述增压室的内腔中设有上下设置的两个增压室活塞，在两所述增压室活塞之间设有增压弹簧，在所述增压室的下部设有驱动两增压室活塞相对运动的驱动结构。
2.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征是，所述驱动结构为注油孔，所述注油孔位于增压室的下部，在位于下方的增压室活塞与增压室的内腔底部之间设有储油腔，所述储油腔与注油孔连通。
3.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征是，所述驱动结构包括驱动滑块、增压滑块和螺栓，所述增压滑块固定在位于下方的增压室活塞的底部，所述驱动滑块滑动安装在增压室的下部，在所述增压室的下部设有螺栓，所述螺栓的螺杆与驱动滑块螺纹连接，在所述驱动滑块的顶部设有第一斜面，在所述增压滑块的底部设有与第一斜面接触配合的第二斜面。
4.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征是，所述增压弹簧为蝶形弹簧。
5.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征是，若干所述通油孔分为沿内筒轴向设置的多组，每组的通油孔沿周向均匀设置。
6.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征是，所述上盖包括上下设置且固连的两个圆柱体，下方的圆柱体与内筒螺纹连接，上方的圆柱体与胀紧外套螺纹连接。
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