CN106523563B - 一种带液压环路的管状橡胶减振器 - Google Patents

一种带液压环路的管状橡胶减振器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及减振器，具体是一种带液压环路的管状橡胶减振器。本发明解决了现有减振器无法在水平方向上获得良好减振效果的问题。一种带液压环路的管状橡胶减振器，包括枢轴、连接槽、轴端挡圈、紧固螺栓、支撑座、阻尼缓冲结构；所述阻尼缓冲结构包括外套管、内套管、N个环状大橡胶片、N‑1个环状小橡胶片；每个环状小橡胶片的外边缘均开设有四个凹弧状豁口，且四个凹弧状豁口沿周向等距排列；N个环状大橡胶片和N‑1个环状小橡胶片沿轴向交错粘接为一体；N‑1个环状小橡胶片的外侧面与外套管的内侧面之间形成有N‑1个环状密闭腔室，且每个环状密闭腔室内均灌注有流体阻尼材料。本发明适用于掘进机。

Description

一种带液压环路的管状橡胶减振器
技术领域
本发明涉及减振器，具体是一种带液压环路的管状橡胶减振器。
背景技术
掘进机在实际工作中，其电控箱会发生剧烈振动，由此危害箱内的电气元件，从而影响掘进机的工作可靠性。因此，为了保证掘进机的工作可靠性，目前普遍采用减振器对电控箱进行减振。在现有技术条件下，减振器主要包括两种：第一种是中国专利ZL201320078783.6公开的锥形减振器。此种减振器的联接部采用不锈钢，中间为锥形橡胶套隔振结构，相邻两部分通过硫化工艺结合在一起，这样可以在一定程度上满足垂向、横向和纵向的不同的弹性刚度，产生阻尼缓冲效果。第二种是中国专利ZL 201310430230.7公开的一种双圈钢丝绳减振器。此种减振器由钢丝绳绕制，加上上下两块夹板，以及夹板之间的弹簧组成，其减振特性取决于减振器变形程度。此种减振器受力产生变形时，各股钢丝绳之间发生相对位移而产生干摩擦阻尼，进而吸收振动能量，达到减振的目的。实践表明，以上两种减振器共同存在的问题是：仅能够在垂向方向上获得良好的减振效果，而无法在水平方向上获得良好的减振效果，由此无法有效保证掘进机的工作可靠性。基于此，有必要发明一种全新的减振器，以解决现有减振器无法在水平方向上获得良好减振效果的问题。
发明内容
本发明为了解决现有减振器无法在水平方向上获得良好减振效果的问题，提供了一种带液压环路的管状橡胶减振器。
本发明是采用如下技术方案实现的：
一种带液压环路的管状橡胶减振器，包括枢轴、连接槽、轴端挡圈、紧固螺栓、支撑座、阻尼缓冲结构；
所述支撑座包括底板、支撑套管；底板的左边缘和右边缘各贯通开设有一排螺孔；支撑套管的外侧面与底板的上表面中央固定为一体，且支撑套管的轴线与底板平行；
所述阻尼缓冲结构包括外套管、内套管、N个环状大橡胶片、N-1个环状小橡胶片；每个环状小橡胶片的外边缘均开设有四个凹弧状豁口，且四个凹弧状豁口沿周向等距排列；外套管的外侧面与支撑套管的内侧面过盈配合；内套管穿设于外套管的内腔，且内套管与外套管之间留设有环形间隙；N个环状大橡胶片和N-1个环状小橡胶片均嵌套于环形间隙内，且N个环状大橡胶片和N-1个环状小橡胶片沿轴向交错粘接为一体；N个环状大橡胶片的内侧面均与内套管的外侧面粘接为一体；N个环状大橡胶片的外侧面均与外套管的内侧面粘接为一体；N-1个环状小橡胶片的内侧面均与内套管的外侧面粘接为一体；N-1个环状小橡胶片的外侧面与外套管的内侧面之间形成有N-1个环状密闭腔室，且每个环状密闭腔室内均灌注有流体阻尼材料；
枢轴的前端端面中央开设有一个带内螺纹的凹孔；枢轴的后端外侧面设有环状限位凸台；连接槽的槽底中央贯通开设有一个螺孔；连接槽的两个槽壁中央各贯通开设有一个侧孔；枢轴的外侧面分别与内套管的内侧面和连接槽上的两个侧孔孔壁过盈配合；枢轴上的环状限位凸台紧压连接槽的后槽壁；轴端挡圈的外径大于枢轴的外径；轴端挡圈的内边缘紧压枢轴的前端端面；轴端挡圈的外边缘紧压连接槽的前槽壁；紧固螺栓穿过轴端挡圈旋拧于枢轴上的凹孔内，且紧固螺栓的头部紧压轴端挡圈；
N为正整数，且N≥2。
工作时，选取六个减振器（即本发明所述的一种带液压环路的管状橡胶减振器），一方面将其中四个减振器分别布置于电控箱的四角位置，并保证这四个减振器的轴线方向均指向机头/机尾方向（纵向），另一方面将另外两个减振器分别布置于电控箱的前中部和后中部，并保证这两个减振器的轴线方向均指向机身侧方向（横向），如图5所示。根据上述布置，一方面通过连接槽上的螺孔及相应螺栓将连接槽与电控箱支架固定，另一方面通过底板上的螺孔及相应螺栓将底板与掘进机机身固定，如图1所示。具体工作过程如下：当掘进机的电控箱发生剧烈振动时，电控箱支架通过连接槽带动枢轴进行摆振，枢轴由此带动内套管进行摆振，由此一方面使得N个环状大橡胶片和N-1个环状小橡胶片发生变形，另一方面使得N-1个环状密闭腔室内的流体阻尼材料发生流动，从而起到阻尼缓冲作用，进而达到减振的目的。阻尼缓冲作用的具体产生机理如下：由于N个环状大橡胶片和N-1个环状小橡胶片发生变形，每个环状密闭腔室中的四个小腔室（对应于四个凹弧状豁口）必定发生容积变化（部分小腔室容积缩小，部分小腔室容积扩大），由此使得相邻两个小腔室之间产生压力差（部分小腔室内压力增大，部分小腔室内压力减小），从而使得流体阻尼材料在环状密闭腔室中进行流动。此时，振动能量一方面通过N个环状大橡胶片和N-1个环状小橡胶片的变形能耗散掉，另一方面通过粘滞流体阻尼材料的粘性摩擦阻力耗散掉，第三方面通过流体阻尼材料的流速扰动（该扰动是因流道形状改变而产生的）耗散掉，由此达到减振的目的。除此之外，流体阻尼材料的流动还能够将橡胶片产生的热量传递到外套管上，由此有利于橡胶片的散热，从而减少了橡胶片因受热而产生的破坏，进而延长了橡胶片的使用寿命。
基于上述过程，与现有减振器相比，本发明所述的一种带液压环路的管状橡胶减振器通过采用全新的阻尼缓冲结构（该阻尼缓冲结构对径向方向上的激励能起到良好的阻尼缓冲效果），实现了对电控箱进行减振，由此其不仅能够在垂向方向上获得良好的减振效果，而且能够在水平方向以及扭转方向上获得良好的减振效果，从而有效保证了掘进机的工作可靠性。
本发明结构合理、设计巧妙，有效解决了现有减振器无法在水平方向上获得良好减振效果的问题，适用于掘进机。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明中连接槽的结构示意图。
图3是本发明中支撑座的结构示意图。
图4是本发明中阻尼缓冲结构的装配示意图。
图5是本发明的布置示意图。
图中：1-枢轴，2-连接槽，3-轴端挡圈，4-紧固螺栓，5-底板，6-支撑套管，7-外套管，8-内套管，9-环状大橡胶片，10-环状小橡胶片，11-电控箱支架，12-掘进机机身。
具体实施方式
一种带液压环路的管状橡胶减振器，包括枢轴1、连接槽2、轴端挡圈3、紧固螺栓4、支撑座、阻尼缓冲结构；
所述支撑座包括底板5、支撑套管6；底板5的左边缘和右边缘各贯通开设有一排螺孔；支撑套管6的外侧面与底板5的上表面中央固定为一体，且支撑套管6的轴线与底板5平行；
所述阻尼缓冲结构包括外套管7、内套管8、N个环状大橡胶片9、N-1个环状小橡胶片10；每个环状小橡胶片10的外边缘均开设有四个凹弧状豁口，且四个凹弧状豁口沿周向等距排列；外套管7的外侧面与支撑套管6的内侧面过盈配合；内套管8穿设于外套管7的内腔，且内套管8与外套管7之间留设有环形间隙；N个环状大橡胶片9和N-1个环状小橡胶片10均嵌套于环形间隙内，且N个环状大橡胶片9和N-1个环状小橡胶片10沿轴向交错粘接为一体；N个环状大橡胶片9的内侧面均与内套管8的外侧面粘接为一体；N个环状大橡胶片9的外侧面均与外套管7的内侧面粘接为一体；N-1个环状小橡胶片10的内侧面均与内套管8的外侧面粘接为一体；N-1个环状小橡胶片10的外侧面与外套管7的内侧面之间形成有N-1个环状密闭腔室，且每个环状密闭腔室内均灌注有流体阻尼材料；
枢轴1的前端端面中央开设有一个带内螺纹的凹孔；枢轴1的后端外侧面设有环状限位凸台；连接槽2的槽底中央贯通开设有一个螺孔；连接槽2的两个槽壁中央各贯通开设有一个侧孔；枢轴1的外侧面分别与内套管8的内侧面和连接槽2上的两个侧孔孔壁过盈配合；枢轴1上的环状限位凸台紧压连接槽2的后槽壁；轴端挡圈3的外径大于枢轴1的外径；轴端挡圈3的内边缘紧压枢轴1的前端端面；轴端挡圈3的外边缘紧压连接槽2的前槽壁；紧固螺栓4穿过轴端挡圈3旋拧于枢轴1上的凹孔内，且紧固螺栓4的头部紧压轴端挡圈3；
N为正整数，且N≥2。
所述支撑套管6、内套管8、外套管7均为钢管。
N个环状大橡胶片9和N-1个环状小橡胶片10采用硫化工艺沿轴向交错粘接为一体；N个环状大橡胶片9的内侧面均采用硫化工艺与内套管8的外侧面粘接为一体；N个环状大橡胶片9的外侧面均采用硫化工艺与外套管7的内侧面粘接为一体；N-1个环状小橡胶片10的内侧面均采用硫化工艺与内套管8的外侧面粘接为一体。

Claims (1)

1.一种带液压环路的管状橡胶减振器，其特征在于：包括枢轴（1）、连接槽（2）、轴端挡圈（3）、紧固螺栓（4）、支撑座、阻尼缓冲结构；
所述支撑座包括底板（5）、支撑套管（6）；底板（5）的左边缘和右边缘各贯通开设有一排螺孔；支撑套管（6）的外侧面与底板（5）的上表面中央固定为一体，且支撑套管（6）的轴线与底板（5）平行；
所述阻尼缓冲结构包括外套管（7）、内套管（8）、N个环状大橡胶片（9）、N-1个环状小橡胶片（10）；每个环状小橡胶片（10）的外边缘均开设有四个凹弧状豁口，且四个凹弧状豁口沿周向等距排列；外套管（7）的外侧面与支撑套管（6）的内侧面过盈配合；内套管（8）穿设于外套管（7）的内腔，且内套管（8）与外套管（7）之间留设有环形间隙；N个环状大橡胶片（9）和N-1个环状小橡胶片（10）均嵌套于环形间隙内，且N个环状大橡胶片（9）和N-1个环状小橡胶片（10）沿轴向交错粘接为一体；N个环状大橡胶片（9）的内侧面均与内套管（8）的外侧面粘接为一体；N个环状大橡胶片（9）的外侧面均与外套管（7）的内侧面粘接为一体；N-1个环状小橡胶片（10）的内侧面均与内套管（8）的外侧面粘接为一体；N-1个环状小橡胶片（10）的外侧面与外套管（7）的内侧面之间形成有N-1个环状密闭腔室，且每个环状密闭腔室内均灌注有流体阻尼材料；
枢轴（1）的前端端面中央开设有一个带内螺纹的凹孔；枢轴（1）的后端外侧面设有环状限位凸台；连接槽（2）的槽底中央贯通开设有一个螺孔；连接槽（2）的两个槽壁中央各贯通开设有一个侧孔；枢轴（1）的外侧面分别与内套管（8）的内侧面和连接槽（2）上的两个侧孔孔壁过盈配合；枢轴（1）上的环状限位凸台紧压连接槽（2）的后槽壁；轴端挡圈（3）的外径大于枢轴（1）的外径；轴端挡圈（3）的内边缘紧压枢轴（1）的前端端面；轴端挡圈（3）的外边缘紧压连接槽（2）的前槽壁；紧固螺栓（4）穿过轴端挡圈（3）旋拧于枢轴（1）上的凹孔内，且紧固螺栓（4）的头部紧压轴端挡圈（3）；
N为正整数，且N≥2；
所述支撑套管（6）、内套管（8）、外套管（7）均为钢管；
N个环状大橡胶片（9）和N-1个环状小橡胶片（10）采用硫化工艺沿轴向交错粘接为一体；N个环状大橡胶片（9）的内侧面均采用硫化工艺与内套管（8）的外侧面粘接为一体；N个环状大橡胶片（9）的外侧面均采用硫化工艺与外套管（7）的内侧面粘接为一体；N-1个环状小橡胶片（10）的内侧面均采用硫化工艺与内套管（8）的外侧面粘接为一体。
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