CN105805212A - 一种垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，包括底座和通过主弹簧立在所述底座内腔中的承载筒；承载筒下端形成一圈外凸的挡环，挡环上端的承载筒外套接有阻尼谐振抑制装置，阻尼谐振抑制装置包括依次套接在承载筒外的下阻尼滑片、开环、锥环、上阻尼滑片和阻尼锁紧螺母；阻尼筒的内圈面具有两端窄中间宽的圆弧面结构，锥环通过开环抵接阻尼筒的圆弧面，锥环与开环相接触抵接的面为斜坡面，开环与阻尼筒抵接的一面为圆弧面。该隔振器可以实现各向阻尼分开调节，以适应各个方向力学环境需求，从而各个方向达到最佳隔振与缓冲效果。
Description
技术领域
本发明涉及隔振器，具体来讲是一种垂向、水平向阻尼独立可调式底部隔振器，属于隔振器生产制造技术领域。
背景技术
随着现代军事发展，武器装备不断升级，军用电子设备受到外界力学环境愈加严酷，要求安装于电子设备的隔振器三轴向均具有较好的隔振与缓冲效果，各方向受到振动、强冲击后，电子设备能正常工作。
目前电子设备常用是无谐振峰抗强冲击型隔振器，该隔振器专利申请（专利）号为CN204512269U，该隔振器垂向、水平向阻尼力相互关联，即通过调试确定一个方向的阻尼力，另外一个方向的阻尼力即为定值，无法再次调整。即调节螺母对阻尼压环的正压力确定后，隔振器水平阻尼力随之确定，垂向阻尼力是通阻尼压环与阻尼摩擦环的配合锥面进行分解垂向正压力，通过阻尼摩擦环与壳体内壁摩擦力获得（如图1所示），经研究分析，锥面达45度时F2=0.5F1，而其它任意角度时F2<0.5F1，因此，易导致一个方向阻尼符合隔振器设计要求，而另一个或两个方向阻尼力无法满足要求，从而隔振效果较差。
经实际应用及试验验证，此隔振器还存在如下缺点：
1、通过旋转主轴时，主弹簧与底板配合的台阶易打滑，使隔振器装配成品后期，无法实现承载量微调。
2、上阻尼挡片、下阻尼挡片外圆和内圆均未进行定位，隔振器水平振动时，上下阻尼挡片自由滑动。由于实际工程中的振动是耦合振动，即垂向与水平向振动同时存在，当上下阻尼挡片外圆运动止壳体内壁的曲面段时，易对内壁造成硬性损伤。
3、阻尼摩擦环上下面边缘存在棱角，易与安装座内壁曲面段产生刚性碰擦，易造成损伤。
发明内容
本发明针对现有技术存在的缺陷，提出一种垂向、水平向阻尼独立可调式底部隔振器，该隔振器可以实现各向阻尼分开调节，以适应各个方向力学环境需求，从而各个方向达到最佳隔振与缓冲效果。
为实现以上的技术目的，本发明将采取以下的技术方案：
一种垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，包括底座和通过主弹簧立在所述底座内腔中的承载筒，主弹簧的上端与承载筒内腔顶壁相抵，承载筒的下端套接底座上的安装台阶；承载筒下端形成一圈外凸的挡环，挡环上端的承载筒外套接有阻尼谐振抑制装置，阻尼谐振抑制装置包括依次套接在承载筒外的下阻尼滑片、开环、锥环、上阻尼滑片和阻尼锁紧螺母；在阻尼谐振抑制装置外套接有对其进行轴向限位的阻尼筒，阻尼筒的内圈面具有两端窄中间宽的圆弧面结构，锥环通过开环抵接阻尼筒的圆弧面，锥环与开环相接触抵接的面为斜坡面，开环与阻尼筒抵接的一面为圆弧面。
该隔振器进一步限定的技术方案为：
进一步的，底座由筒状的底座主体、盖合在底座主体底部的底板和盖合在所述底座主体口部的上盖，在所述底板上设有套接限位主弹簧的安装凸台，在所述上盖顶部开有供承载筒外伸的开口，所述上盖的内侧壁抵接所述上滑片的片身；所述阻尼筒的下部通过下滑片和下碟簧抵接底板，所述阻尼筒的上部通过上滑片抵接上盖的内侧面，所述承载筒安装台阶正投影下方的底板上立有下防撞垫，所述下滑片套接在在所述下防撞垫的外部，所述上滑片一端套接承载筒，所述上滑片的片身抵接上盖的顶部。
进一步的，还包括调节螺母、调节螺钉和微调螺母，所述调节螺母的外螺圈与承载筒内腔形成定位销配合，所述调节螺钉螺接所述调节螺母的内螺孔，所述微调螺母螺接在调节螺钉的顶部螺旋连接，并与承载筒口部抵接。
进一步的，下阻尼滑片和挡环之间的承载筒上套接有碟簧和垫片。
进一步的，底座、上盖和承载筒为不锈钢材质或硬铝合金材质。
该技术方案具有如下优点：
1.通过调节阻尼锁紧螺母的旋入深度，改变对锥环、开环的压力，从而改变开环对阻尼筒内壁的正压力，实现垂向阻尼力的改变。通过调节上盖旋入深度，改变上滑片、阻尼筒、下滑片之间正压力，从而实现水平向阻尼力的改变。而在无谐振峰抗强冲击型隔振器专利申请（专利）号为CN204512269U中，虽采用同类型的锥环、开环结构，但仅能调整水平向阻尼力，通过锥环、开环相互配合的锥角，分力实现垂向阻尼力，即水平向阻尼力确定后，垂向阻尼力随之确定。
2.垂直振动时，由开环与阻尼筒内壁摩擦提供阻尼力，上防撞垫、下防撞垫均不起作用，只有主弹簧起作用，不影响振动隔振效果性；水平振动时，由上滑片、下滑片与阻尼筒上下端面摩擦提供阻尼力，防撞圈不起作用，不影响水平向隔振效果。
3.垂向冲击时，随着加速度的增大，垂向位移的增大，随之（上防撞垫）下防撞垫、主弹簧、碟簧的变形量增大，开环与阻尼筒小径斜面进行摩擦，垂向阻尼随之大，能有效吸收冲击能量，起较好缓冲作用。水平向冲击时，由防撞圈、下防撞垫进行缓冲吸收冲击能量。
4.阻尼筒内壁由曲面组成，开环上下端进行圆角设计，防止开环上下端面与阻尼筒内壁的曲面产生刚性碰撞，影响垂向阻尼力，从而影响垂向隔振效果。
5.上滑片设台阶与承载筒相配合，防止电子设备发生倾斜，能有效平衡电子由重心的高度带来倾覆力矩。
6.底板上设下碟簧，为阻尼筒微量摇动提供了弹性空间，以便隔振器水平向运动不被卡死。
7.阻尼器采用金属材料，不易磨损，有效提高隔振器的使用寿命。
本发明公开的另一种垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，包括底座和通过主弹簧立在所述底座内腔中的承载筒，主弹簧的上端与承载筒内腔顶壁相抵，主弹簧的下端套接底座上的安装台阶；承载筒下端形成一圈外凸的挡环，挡环上端的承载筒外套接有阻尼谐振抑制装置，阻尼谐振抑制装置包括依次套接在承载筒外的下阻尼滑片、下阻尼螺母、阻尼碟簧、上阻尼滑片、开环、锥环、上阻尼螺母和阻尼锁紧螺母；底座的内圈面具有两端窄中间宽的圆弧面结构，锥环通过开环抵接所述底座内圈面的圆弧面，锥环与开环相接触抵接的面为斜坡面，开环与底座内圈面抵接的一面为圆弧面。
该隔振器进一步限定的技术方案为：
进一步的，底座由筒状的底座主体、盖合在底座主体底部的底板和盖合在所述底座主体口部的上盖，在底板上设有套接限位主弹簧的安装凸台，在上盖顶部开有供承载筒外伸的开口；承载筒安装台阶正投影下方的底板上立有下防撞垫，阻尼锁紧螺母在其与上盖相对应侧套接有上防撞垫。
进一步的，还包括调节螺母、调节螺钉和微调螺母，调节螺母的外螺圈与承载筒内腔形成定位销配合，调节螺钉螺接所述调节螺母的内螺孔，微调螺母螺接在调节螺钉的顶部螺旋连接，并与承载筒口部抵接。
进一步的，下阻尼滑片和挡环之间的承载筒上套接有碟簧和垫片。
进一步的，在下阻尼螺母和底座底部之间支撑有辅助簧，辅助簧一端套接在下防撞垫的外部。
进一步的，底座、上盖和承载筒为不锈钢材质或硬铝合金材质。
该技术方案具有如下优点：
1.通过调节阻尼锁紧螺母旋入深度，改变阻尼锁紧螺母、上阻尼螺母、下阻尼螺母之间正压力，从而实现水平向阻尼力的改变。
2.上阻尼螺母、下阻尼螺母均设有凸起的边缘台阶与壳体内腔进行配合，用于平衡电子设备的倾覆力矩，且下阻尼螺母内设有辅助簧，进一步提高电子设备稳定性。
3.由上阻尼螺母、下阻尼螺母、锥环、开环、上阻尼滑片、阻尼碟簧等组成阻尼器。开环与带有曲面的壳体内壁间摩擦，产生垂向阻尼力。开环运行至壳体内壁小径处，产生水平位移，从而压缩阻尼碟簧有利于吸收振动冲击能量，开环的复位。
附图说明
图1是背景技术中的受力分析示意图；
图2是本发明实施例1的结构示意图；
图3是本发明实施例2的结构示意图；
图4是本发明实施例3的结构示意图；
图中：承载筒1，微调螺母2，调节螺钉3，调节螺母4，上滑片5，上盖6，上防撞垫7，底座主体8，防撞圈9，阻尼筒10，下滑片11，下碟簧12，下防撞垫13，主弹簧14，底板15，垫片16，碟簧17，下阻尼滑片18，开环19，锥环20，上阻尼滑片21，阻尼锁紧螺母22，上阻尼螺母23，下阻尼螺母24，辅助簧25，阻尼碟簧26。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明所涉及优选实施例的结构示意图；以下将结合附图详细地说明本发明的技术方案。
实施例1
一种垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，底座、上盖和承载筒为不锈钢材质或硬铝合金材质。结构如图2所示，底座由筒状的底座主体8、盖合在底座主体底部的底板15和盖合在底座主体口部的上盖6组成，在底板15上设有套接主弹簧14的安装凸台，在上盖6顶部开有供承载筒1外伸的开口，上盖6的内侧壁抵接上滑片5的片身；阻尼筒10的下部通过下滑片11和下碟簧12抵接底板15，阻尼筒10的上部通过上滑片5抵接上盖6的内侧面，承载筒1安装台阶正投影下方的底板15上立有下防撞垫13，下滑片11套接在下防撞垫13的外部，上滑片5一端套接承载筒1，上滑片5的片身抵接上盖6的顶部。承载筒1下端形成一圈外凸的挡环，挡环上端的承载筒外套接有下阻尼滑片18、开环19、锥环20、上阻尼滑片21和阻尼锁紧螺母22；阻尼筒10的内圈面具有两端窄中间宽的圆弧面结构，锥环20通过开环19抵接阻尼筒10的圆弧面，锥环20与开环19相接触抵接的面为斜坡面，开环19与阻尼筒10抵接的一面为圆弧面，下阻尼滑片18和挡环之间的承载筒上套接有碟簧17和垫片16。调节螺母4的外螺圈与承载筒1内腔形成定位销配合，调节螺钉3螺接调节螺母4的内螺孔，微调螺母2螺接在调节螺钉3的顶部螺旋连接，并与承载筒1口部抵接。
该技术方案优点为：通过调节阻尼锁紧螺母的旋入深度，改变对锥环、开环的压力，从而改变开环对阻尼筒内壁的正压力，实现垂向阻尼力的改变。通过调节上盖旋入深度，改变上滑片、阻尼筒、下滑片之间正压力，从而实现水平向阻尼力的改变。而在无谐振峰抗强冲击型隔振器专利申请（专利）号为CN204512269U中，虽采用同类型的锥环、开环结构，但仅能调整水平向阻尼力，通过锥环、开环相互配合的锥角，分力实现垂向阻尼力，即水平向阻尼力确定后，垂向阻尼力随之确定。垂直振动时，由开环与阻尼筒内壁摩擦提供阻尼力，上防撞垫、下防撞垫均不起作用，只有主弹簧起作用，不影响振动隔振效果性；水平振动时，由上滑片、下滑片与阻尼筒上下端面摩擦提供阻尼力，防撞圈不起作用，不影响水平向隔振效果。垂向冲击时，随着加速度的增大，垂向位移的增大，随之（上防撞垫）下防撞垫、主弹簧、碟簧的变形量增大，开环与阻尼筒小径斜面进行摩擦，垂向阻尼随之大，能有效吸收冲击能量，起较好缓冲作用。水平向冲击时，由防撞圈、下防撞垫进行缓冲吸收冲击能量。阻尼筒内壁由曲面组成，开环上下端进行圆角设计，防止开环上下端面与阻尼筒内壁的曲面产生刚性碰撞，影响垂向阻尼力，从而影响垂向隔振效果。上滑片设台阶与承载筒相配合，防止电子设备发生倾斜，能有效平衡电子由重心的高度带来倾覆力矩。底板上设下碟簧，为阻尼筒微量摇动提供了弹性空间，以便隔振器水平向运动不被卡死。阻尼器采用金属材料，不易磨损，有效提高隔振器的使用寿命。
实施例2
一种垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，底座、上盖和承载筒为不锈钢材质或硬铝合金材质。结构如图3所示，底座由筒状的底座主体8、盖合在底座主体底部的底板15和盖合在底座主体口部的上盖6组成，在底板15上设有套接主弹簧14的安装凸台，在上盖6顶部开有供承载筒1外伸的开口；承载筒1安装台阶正投影下方的底板15上立有下防撞垫13，阻尼锁紧螺母22在其与上盖相对应侧套接有上防撞垫7。
承载筒1下端形成一圈外凸的挡环，挡环上端的承载筒外依次套接有下阻尼滑片18、下阻尼螺母24、阻尼碟簧26、上阻尼滑片21、开环19、锥环20、上阻尼螺母23和阻尼锁紧螺母22；底座主体8的内圈面具有两端窄中间宽的圆弧面结构，锥环20通过开环19抵接底座主体8内圈面的圆弧面，锥环20与开环19相接触抵接的面为斜坡面，开环19与底座主体8内圈面抵接的一面为圆弧面，下阻尼螺母24和挡环之间的承载筒1上套接有碟簧17和垫片16。调节螺母4的外螺圈与承载筒1内腔形成定位销配合，调节螺钉3螺接调节螺母4的内螺孔，微调螺母2螺接在调节螺钉3的顶部螺旋连接，并与承载筒口部抵接。在下阻尼螺母24和底板15之间支撑有辅助簧25。辅助簧25一端套接在下防撞垫13的外部。
实施例3
一种垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，底座、上盖和承载筒为不锈钢材质或硬铝合金材质。结构如图4所示，底座由筒状的底座主体8、盖合在底座主体底部的底板15和盖合在底座主体口部的上盖6组成，在底板15上设有套接主弹簧14的安装凸台，在上盖6顶部开有供承载筒1外伸的开口；承载筒1安装台阶正投影下方的底板15上立有下防撞垫13，阻尼锁紧螺母22在其与上盖相对应侧套接有上防撞垫7。
承载筒1下端形成一圈外凸的挡环，挡环上端的承载筒外依次套接有下阻尼滑片18、下阻尼螺母24、阻尼碟簧26、上阻尼滑片21、开环19、锥环20、上阻尼螺母23和阻尼锁紧螺母22；底座主体8的内圈面具有两端窄中间宽的圆弧面结构，锥环20通过开环19抵接底座主体8内圈面的圆弧面，锥环20与开环19相接触抵接的面为斜坡面，开环19与底座主体8内圈面抵接的一面为圆弧面，下阻尼螺母24和挡环之间的承载筒1上套接有碟簧17和垫片16。调节螺母4的外螺圈与承载筒1内腔形成定位销配合，调节螺钉3螺接调节螺母4的内螺孔，微调螺母2螺接在调节螺钉3的顶部螺旋连接，并与承载筒口部抵接。
Claims (10)
1.一种垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，包括底座和通过主弹簧立在所述底座内腔中的承载筒，其特征在于，所述主弹簧的上端与承载筒内腔顶壁相抵，所述主弹簧的下端套接底座上的安装台阶；承载筒下端形成一圈外凸的挡环，挡环上端的承载筒外套接有阻尼谐振抑制装置，所述阻尼谐振抑制装置包括依次套接在承载筒外的下阻尼滑片、开环、锥环、上阻尼滑片和阻尼锁紧螺母；在所述阻尼谐振抑制装置外套接有对其进行轴向限位的阻尼筒，所述阻尼筒的内圈面具有两端窄中间宽的圆弧面结构，所述锥环通过开环抵接阻尼筒的圆弧面，所述锥环与开环相接触抵接的面为斜坡面，所述开环与阻尼筒抵接的一面为圆弧面。
2.根据权利要求1所述的垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，其特征在于：所述底座由筒状的底座主体、盖合在底座主体底部的底板和盖合在所述底座主体口部的上盖，在所述底板上设有套接限位主弹簧的安装凸台，在所述上盖顶部开有供承载筒外伸的开口，所述上盖的内侧壁抵接所述上滑片的片身；所述阻尼筒的下部通过下滑片和下碟簧抵接底板，所述阻尼筒的上部通过上滑片抵接上盖的内侧面，所述承载筒安装台阶正投影下方的底板上立有下防撞垫，所述下滑片套接在在所述下防撞垫的外部，所述上滑片一端套接承载筒，所述上滑片的片身抵接上盖的顶部。
3.根据权利要求1所述的垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，其特征在于：还包括调节螺母、调节螺钉和微调螺母，所述调节螺母的外螺圈与承载筒内腔形成定位销配合，所述调节螺钉螺接所述调节螺母的内螺孔，所述微调螺母螺接在调节螺钉的顶部螺旋连接，并与承载筒口部抵接。
4.根据权利要求1所述的垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，其特征在于：所述下阻尼滑片和挡环之间的承载筒上套接有碟簧和垫片。
5.一种垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，包括底座和通过主弹簧立在所述底座内腔中的承载筒，其特征在于，所述主弹簧的上端与承载筒内腔顶壁相抵，所述主弹簧的下端套接底座上的安装台阶；承载筒下端形成一圈外凸的挡环，挡环上端的承载筒外套接有阻尼谐振抑制装置，所述阻尼谐振抑制装置包括依次套接在承载筒外的下阻尼滑片、下阻尼螺母、阻尼碟簧、上阻尼滑片、开环、锥环、上阻尼螺母和阻尼锁紧螺母；所述底座的内圈面具有两端窄中间宽的圆弧面结构，所述锥环通过开环抵接所述底座内圈面的圆弧面，所述锥环与开环相接触抵接的面为斜坡面，所述开环与底座内圈面抵接的一面为圆弧面。
6.根据权利要求5所述的垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，其特征在于：所述底座由筒状的底座主体、盖合在底座主体底部的底板和盖合在所述底座主体口部的上盖，在所述底板上设有套接限位主弹簧的安装凸台，在所述上盖顶部开有供承载筒外伸的开口；所述承载筒安装台阶正投影下方的底板上立有下防撞垫，所述阻尼锁紧螺母在其与上盖相对应侧套接有上防撞垫。
7.根据权利要求5所述的垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，其特征在于：还包括调节螺母、调节螺钉和微调螺母，所述调节螺母的外螺圈与承载筒内腔形成定位销配合，所述调节螺钉螺接所述调节螺母的内螺孔，所述微调螺母螺接在调节螺钉的顶部螺旋连接，并与承载筒口部抵接。
8.根据权利要求5所述的垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，其特征在于：所述下阻尼滑片和挡环之间的承载筒上套接有碟簧和垫片。
9.根据权利要求5所述的垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，其特征在于，在所述下阻尼螺母和底座底部之间支撑有辅助簧，所述辅助簧一端套接在下防撞垫的外部。
10.根据权利要求1或5所述的垂向水平向阻尼独立可调式底部隔振器，其特征在于：所述底座、上盖、承载筒为不锈钢材质或硬铝合金材质。
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