CN108035998A - 一种橡胶阻尼器及其连杆缓冲基座 - Google Patents

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任玉柱
涂春潮
郭瑞毅
苏正涛
米志安
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/36—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers
    • F16F1/38—Springs made of rubber or other material having high internal friction, e.g. thermoplastic elastomers with a sleeve of elastic material between a rigid outer sleeve and a rigid inner sleeve or pin, i.e. bushing-type
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Abstract

本发明涉及一种橡胶阻尼器及其连杆缓冲基座。通过橡胶阻尼器的选材和结构设计使得缓冲器具有较强的抗冲击能力，在受到冲击时，橡胶阻尼器发生剪切变形，利用橡胶材料的粘弹特性将系统受到的瞬间巨大的冲击能量转变为应变能，通过橡胶阻尼器的多次释放将冲击衰减。本发明采用橡胶阻尼器实现多连杆结构的缓冲性能，具有结构简单稳定、减振效率高、可实现安全破损的优点。

Description

一种橡胶阻尼器及其连杆缓冲基座
技术领域
本发明属于舰船领域，主要用于舰载惯导设备与舱室基座之间的缓冲连接，具体涉及一种橡胶阻尼器及其连杆缓冲基座。
背景技术
惯导设备通常安装在缓冲基座上，受到大冲击时，橡胶缓冲器受力产生变形，利用橡胶材料的阻尼特性，将冲击能量转化为应变能，通过橡胶材料的多次释放将冲击降低。现有的缓冲器的结构型式共有液压缓冲器和弹簧缓冲器两大类，缓冲器结构型式复杂，维修保养难度大，且由于采用了机械结构，在大冲击环境下，容易发生脆性破坏，缓冲器发生结构性破坏导致功能失效。缓冲基座的性能主要为刚度和缓冲效能，结构型式固定时，缓冲基座刚度固定，刚度的调整必须进行结构型式的改变，结构通用性差。
多连杆的缓冲基座在惯导设备的被动式抗冲击保护中获得了实际的应用，也有相关文献报道，例如采用六连杆能够实现六自由度的抗冲击平台，这种设计思路是一种通用的机械设计方法，特别是对于六连杆缓冲基座的研究主要集中于所采用的六个缓冲器的结构型式及其工作特性。
发明内容
本发明的目的是旨在解决现有技术中高精度仪器设备的缓冲支撑的技术问题，并提供一种适用于高精度设备如贯导设备的缓冲结构。
本发明的技术方案是：提供一种橡胶阻尼器，包括内筒1、外筒3、橡胶缓冲块2和底座4；所述的外筒套装在内筒外，且在内筒与外筒之间连接所述的橡胶缓冲块，橡胶缓冲块与外筒内壁面热硫化粘结，橡胶缓冲块与内筒外壁面热硫化粘结；所述的底座与外筒一端固定连接，底座作为橡胶阻尼器的第一连接端；内筒从外筒另一端伸出作为橡胶阻尼器的第二连接端；内筒与外筒之间的相互位移使得橡胶缓冲块产生弹性形变。
进一步的，所述的内筒1和外筒3为金属材料，优选为不锈钢。
进一步的，所述的橡胶缓冲块2为硅橡胶、天然橡胶、丁基橡胶或丁腈橡胶，橡胶材料阻尼系数范围为0.2～0.4。
进一步的，所述的橡胶缓冲块为一个环筒结构。
进一步的，所述的橡胶缓冲块为多个环状分布的扇形块。
还提供一种多自由度连杆缓冲基座，所述的基座包括上水平座、下水平座、球形关节以及多个上述的一种橡胶阻尼器；每个橡胶阻尼器的两个连接端均通过球形关节分别连接上座和下座；所有的橡胶阻尼器均与水平呈倾斜角度，倾斜角度的范围在20°～45°。
进一步的，所述的橡胶阻尼器为六个。
进一步的，所述倾斜角度为30°
本发明具有的优点和有益效果是：
本发明采用了橡胶粘弹阻尼器作为缓冲基座的缓冲单元。阻尼器为剪切型结构，在受到冲击时，橡胶材料产生剪切变形，通过橡胶大分子链之间的摩擦力将冲击能转变为热能，从而产生缓冲效果。由于橡胶材料可以在较宽的范围能进行模量和阻尼性能调节，粘弹阻尼器的刚度性能和缓冲效能便可在较宽的范围内进行调节，因此可以在不改变结构的前提下，使得多连杆缓冲支座具有较宽的适应性，可以适应不同的载荷和不同的冲击条件，而不需要改变缓冲基座的结构。而且橡胶材料具有特有的粘弹特性，在受力产生破坏时，由于裂纹的钝化，使得橡胶材料及其制品的破坏安全性增加，不会产生如同金属材料般的直接脆性断裂破坏现象。因此粘弹阻尼多连杆缓冲基座在遭受大的冲击作用时，不会发生突发性的断裂破坏，其维护形式大都为视情维护，使用安全性好。
附图说明
图1是橡胶阻尼器的结构示意图。
图2是六自由度连杆缓冲基座的结构示意图。
其中：内筒1、外筒3、橡胶缓冲块2、底座4、上水平座5、下水平座6、球形关节7。
具体实施方式
下面结合附图1～2对本发明作详细说明。
提供一种橡胶阻尼器，包括内筒1、外筒3、橡胶缓冲块2和底座4；所述的外筒套装在内筒外，且在内筒与外筒之间连接所述的橡胶缓冲块，橡胶缓冲块与外筒内壁面热硫化粘结，橡胶缓冲块与内筒外壁面热硫化粘结；所述的底座与外筒一端固定连接，底座作为橡胶阻尼器的第一连接端；内筒从外筒另一端伸出作为橡胶阻尼器的第二连接端；内筒与外筒之间的相互位移使得橡胶缓冲块产生弹性形变；所述的内筒1和外筒3为不锈钢；所述的橡胶缓冲块2为天然橡胶，橡胶材料阻尼系数范围为0.26；所述的橡胶缓冲块为一个环筒结构。
还提供一种多自由度连杆缓冲基座，所述的基座包括上水平座5、下水平座6、球形关节7以及多个上述的一种橡胶阻尼器；每个橡胶阻尼器的两个连接端均通过球形关节分别连接上座和下座；所有的橡胶阻尼器均与水平呈倾斜角度，倾斜角度的范围在35°；所述的橡胶阻尼器为六个。

Claims (9)

1.一种橡胶阻尼器，包括内筒、外筒、橡胶缓冲块和底座；所述的外筒套装在内筒外，且在内筒与外筒之间连接所述的橡胶缓冲块，橡胶缓冲块与外筒内壁面热硫化粘结，橡胶缓冲块与内筒外壁面热硫化粘结；所述的底座与外筒一端固定连接，底座作为橡胶阻尼器的第一连接端；内筒从外筒另一端伸出作为橡胶阻尼器的第二连接端；内筒与外筒之间的相互位移使得橡胶缓冲块产生弹性形变。
2.如权利要求1所述的一种橡胶阻尼器，其特征在于：所述的内筒和外筒为金属材料。
3.如权利要求2所述的一种橡胶阻尼器，其特征在于：所述的内筒和外筒为不锈钢。
4.如权利要求1或2所述的一种橡胶阻尼器，其特征在于：所述的橡胶缓冲块2为硅橡胶、天然橡胶、丁基橡胶或丁腈橡胶，橡胶材料阻尼系数范围为0.2～0.4。
5.如权利要求1或2所述的一种橡胶阻尼器，其特征在于：所述的橡胶缓冲块为一个环筒结构。
6.如权利要求1或2所述的一种橡胶阻尼器，其特征在于：所述的橡胶缓冲块为多个环状分布的扇形块。
7.一种多自由度连杆缓冲基座，所述的基座包括上水平座、下水平座、球形关节以及多个上述的一种橡胶阻尼器；每个橡胶阻尼器的两个连接端均通过球形关节分别连接上座和下座；所有的橡胶阻尼器均与水平呈倾斜角度，倾斜角度的范围在20°～45°。
8.如权利要求7所述的一种多自由度连杆缓冲基座，其特征在于：所述的橡胶阻尼器为六个。
9.如权利要求7或8所述的一种多自由度连杆缓冲基座，其特征在于：所述倾斜角度为30°。
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