CN108980243A - 一种基于异形弹簧的减振器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于异形弹簧的减振器，包括减振垫(1)、压盖(2)、衬套(3)、减振器安装板(4)。该减振器外形紧凑，结构简单，兼容性强，可靠性高，寿命长。可广泛应用于航天、航空、车辆、船舶等领域。其中减振垫为单体零件，具有“小振幅时小刚度，大振幅时大刚度”的特点，能够有效的隔离振动并抑制共振。
Description
技术领域
本发明涉及一种减振器，特别是一种基于异形弹簧的减振器。
背景技术
在航天领域，由于火箭在发射过程中存在不可避免的振颤，而卫星等航天设备往往搭载精密仪器，因此星箭适配器需要加装减振器，以保护负载不受振动破坏。目前常见的航天减振器如201110058327.0所述，利用金属网络材料构件来实现隔振，该减振器的不足在于其隔振频率较窄，需要针对产品进行大量实验来确定金属网络材料构件的参数，导致研发成本高、研发周期长。除此以外，亦有如201610344838.1所述的非金属复合减振器，其非金属减振垫在剪切方向上的减振效果较差；其采用的复合减振板体积、重量较大，该减振器的生产工艺复杂，如需要在低温下过盈装配，使用特殊材料或经过特殊表面处理的材料，如复合阻尼板使用022Cr17Ni12Mo2，限位衬套材料为高温合金材料GH4169，基层铝板在磷酸阳极化后喷涂环氧酯底漆H062，阻尼柱粘接铝套由阻尼橡胶柱硫化粘接于铝套外表面形成。
发明内容
本发明的目的在于提供一种货架式减振器，快速适配航天载荷，提升隔振性能，降低研发成本。
本发明的技术解决方案是：一种基于异形弹簧的减振器，其特征在于减振垫、压盖、衬套、减振器安装板；
所述减振垫为具有强非线性特性曲线的异形压簧，压簧层与层之间的连接点交错分布；
所述压盖为类似六角螺母的金属件，设有圆柱形台阶；
所述衬套为类似外六角螺钉的金属件，螺帽与螺柱连接处设有圆柱形台阶；
所述减振器安装板为金属法兰，两面设有圆形沉孔，沉孔中心设有圆柱形通孔；
衬套、减振垫、安装板、减振垫、压盖按照从下到上的顺序依次组装，衬套与压盖的圆柱形台阶外缘与减振垫的内壁配合，安装板沉孔侧壁与减振垫的外缘配合。
本发明的优点在于：
1.本发明的减振器，可以在较大频率范围内降低振动幅度，通过调整参数，能够实现对绝大部分航天载荷的一次性适配。
2.本发明的减振器，尺寸与重量小于性能相当的现有减振器。
3.本发明的减振器。金属减振垫具有小变形时刚度小、大变形时刚度大的硬特性非线性刚度，可以同时满足在轨隔振与发射段、回收段限位的需要。
4.本发明的减振器，由于不存在滑动摩擦等磨损，使用寿命长，可重复使用。
5.本发明的减振器，零件数量少，装配和使用较为简单。
6.本发明的减振器，全部采用金属材料制成，工作稳定、性能可靠。与非金属减振器相比，环境适应性好，具有不受高低温、真空、空间辐照影响等优点。
附图说明
图1一种基于异形弹簧的减振器外观图；
图2减振垫外观图；
图3衬套外观图；
图4减振器安装板外观图；
图5减振器实施方式外观图；
图6减振垫变形前示意图；
图7减振垫小变形示意图；
图8减振垫中变形示意图；
图9减振垫大变形示意图。
具体实施方式
如图1、2、3、4和5所示，一种基于异形弹簧的减振器，其特征在于减振垫1、压盖2、衬套3、减振器安装板4；
所述减振垫1为具有强非线性特性曲线的异形压簧，压簧层与层之间的连接点交错分布；
所述压盖2为类似六角螺母的金属件，设有圆柱形台阶；
所述衬套3为类似外六角螺钉的金属件，螺帽与螺柱连接处设有圆柱形台阶；
所述减振器安装板4为金属法兰，两面设有圆形沉孔，沉孔中心设有圆柱形通孔；
衬套3、减振垫1、安装板4、减振垫1、压盖2按照从下到上的顺序依次组装，衬套3的圆柱形台阶外缘与下部的减振垫1的内壁配合，压盖2的圆柱形台阶外缘与上部的减振垫1的内壁配合，安装板4上面的沉孔侧壁与上部的减振垫1下外缘配合，安装板4下面的沉孔侧壁与下部的减振垫1上外缘配合。
以星箭适配器的减振为例，用螺钉连接安装板4的法兰与星箭适配器的法兰，最后用螺钉从上至下穿过衬套中心的孔，安装在运载支撑平台上。
工作过程：
如图6至图9所示，图6为未变形状态，图7为发生小变形时，薄层发生明显变形，图8为发生中等程度变形时，中等厚度层发生明显变形，图9为发生较大变形时，厚层发生明显变形，减振垫1薄层的刚度低，厚层的刚度高，随着振幅的增大，薄层形变达到极限，挤压厚层，因此减振垫1具有“小振幅时小刚度，大振幅时大刚度”的特点，当减振器承受随机振动载荷时，减振垫1可以通过弹性变形隔离高频小振幅的振动，同时由于在振幅增大时其刚度增大，可以实现抑制共振的效果。
Claims (2)
1.一种基于异形弹簧的减振器，其特征在于减振垫(1)、压盖(2)、衬套(3)、减振器安装板(4)；
所述减振垫(1)为具有强非线性特性曲线的异形压簧，压簧层与层之间的连接点交错分布；
所述压盖(2)为类似六角螺母的金属件，设有圆柱形台阶；
所述衬套(3)为类似外六角螺钉的金属件，螺帽与螺柱连接处设有圆柱形台阶；
所述减振器安装板(4)为金属法兰，两面设有圆形沉孔，沉孔中心设有圆柱形通孔；
衬套(3)、减振垫(1)、安装板(4)、减振垫(1)、压盖(2)按照从下到上的顺序依次组装，衬套(3)与压盖(2)的圆柱形台阶外缘与减振垫(1)的内壁配合，安装板(4)沉孔侧壁与减振垫(1)的外缘配合。
2.根据权利要求1所述的一种减振器，其特征在于所述减振垫(1)为单体零件，各层厚度、层与层间距在单一减振垫(1)上至少由两组不同参数组成。
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