CN110886802B - 一种直升机环状隔振装置 - Google Patents

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Abstract

本发明专利涉及直升机减振/隔振领域，涉及一种用于直升机机载设备的隔振装置结构。本发明直升机新型环状隔振装置包括上连接板、下连接板、若干组隔振机构。所述上连接板和下连接板为中空环状结构，所述若干组隔振机构环绕设置在上、下连接板之间。隔振机构包括连接支座、减振板、调整弹簧片、质量块、连接接头。减振板为形状与上下连接板相匹配的弧形结构，调整弹簧片设置在减振板中段，连接支座固定在下连接板上，且与减振板及调整弹簧片中心连接固定，调整弹簧片两端及所处减振板通过连接接头与上连接板连接固定。本发明实现隔振与吸振不同频率下的双频减振，具有效隔振性能，同时具有较高的静连接刚度，可以满足直升机大机动飞行要求。

Description

一种直升机环状隔振装置
技术领域
本发明涉及直升机减振/隔振领域，涉及一种用于直升机机载设备的隔振装置结构。
背景技术
直升机因为其独特的结构形式与飞行方式，导致直升机一直处于复杂气动环境中，从而导致直升机机体结构和机载设备一直处于较高的振动环境中。随着直升机的性能提升，对机载设备的要求越来越高，高振动水平对机载设备的性能影响也越来越明显，因此机载设备的减振/隔振需求也越来越强烈。
根据振动理论当被隔振对象的固有频率低于激励频率时才具有隔振效果，而且固有频率越低隔振效果越好。目前国内直升机机载设备的隔振器大多为线性隔振器，如橡胶隔振器等。线性隔振器有结构简单，安装方便等优点，但其缺点也比较明显：直升机的主要激励频率属于中低频，线性隔振器为了保证被隔振设备的安装刚度，一般其固有频率都不会太低，导致线性隔振器的隔振起始频率较高、隔振带宽不够宽，特别对于中低频率的隔振效果不佳，而且对于一些体积和质量较大的机载设备，如观瞄等，因为其自身体积大、质量大同时又有较高的连接静刚度要求，使得一般的线性隔振器无法使用，导致这类机载设备缺少相应的隔振器，在现有型号上一般都采用硬连接，使得这类设备处于较为恶劣的振动环境中，影响其使用寿命。
发明内容
本发明的目的：提供一种结构简单、中低频率隔振效果好，同时可以满足具有较高连接刚度要求的直升机新型环状隔振装置。
本发明的技术方案：一种直升机新型环状隔振装置，其上连接板、下连接板、若干组隔振机构，其中，所述上连接板和下连接板均为中空环状结构，所述若干组隔振机构环绕设置在上、下连接板之间并分别与上下连接板连接，所述各组隔振机构之间保留有一定运动间隙。
所述隔振机构包括连接支座、减振板、调整弹簧片、质量块、上下连接接头，其中，所述减振板为形状与上下连接板相匹配的弧形结构，调整弹簧片设置在减振板中段，且形状尺寸相互匹配，连接支座固定在下连接板上，且与减振板及调整弹簧片中心连接固定，调整弹簧片两端及所处减振板通过连接接头与上连接板连接固定，所述质量块为块状结构对称设置在减振板两端，当机体振动时，上下连接板会产生上下相对位移，通过接头或连接支座使得调整弹簧片及减振板变形，带动质量块运动，质量块运动产生惯性，抵消动态载荷，达到减振目的
所述连接板接头分上、下连接头，二者相互连接，并分别固定在上连接板上及减振板和调整弹簧片上。
所述安装调整弹簧片的减振板中部厚度为两端未安装调整弹簧片的厚度的20～50％，使得减振板刚度与调整弹簧片刚度相匹配。
所述减振片为硬金属材料制成，具有足够的刚度和强度，所述调整弹簧片由复合材料、金属或硬橡胶，在满足一定刚度要求，具有足够的弹性，以具有较佳的减振效果。
所述上下连接板上设置有设备连接接口及/或机体连接连接口，方便设置设备安装。
所述相邻隔振机构的质量块之间的间隙为5～20mm，使得质量块具有足够的运动空间，避免相互干涉，提高减振效果。
所述减振板长度不小于调整弹簧片长度的5倍，使得具有足够的惯性力，保证减振效果。
所述质量块与上下连接板之间的距离不小于10mm，使得质量块具有足够运动空间，避免与上下连接板干涉。
所述减振板、调整弹簧片、质量块以及上下连接接头和连接支座均位于上下连接板的投影空间内，避免影响设备安装。
本发明的有益效果：本发明直升机新型环状隔振装置整体为环状结构设计，结构简单紧凑、可靠性高、占用空间少，重量轻；而且利用反共振隔振原理设计，保证被隔振设备具有较高的静连接刚度的同时，实现隔振器的高效隔振性能；同时改进了减振板设计，不额外占用空间，实现隔振与吸振不同频率下的双频减振，对于自身体积大、质量大同时又有较高的连接静刚度要求的机载设备，具有较好的中低频率隔振效果，可有效提高该类设置在恶劣振动环境中的使用寿命，性对于现有直升机机载隔振技术具有较大的技术进步和突出的技术效果。
附图说明
图1为直升机新型环状隔振装置的结构示意图
图2为直升机新型环状隔振装置的正视图
图3为直升机新型环状隔振装置的零件分解图
图4直升机新型环状隔振装置隔振机构局部分解图
其中，1-上连接板、2-下连接板、3-连接支座、4-减振板、5-调整弹簧片、6-质量块、7-上连接接头、8-下连接接头、9-滚珠轴承。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请同时参阅图1、图2、图3和图4，本发明直升机新型环状隔振装置包括上连接板1、下连接板2、连接支座3、减振板4、调整弹簧片5、质量块6、上连接接头7、下连接接头8、滚珠轴承9。所述上连接板1与上连接接头7固定连接，上连接接头7与滚珠轴承9装配后与下连接接头8铰接连接，下连接接头8通与减振板4及调整弹簧片5连接，质量块6与减振板4固定连接，减振板4连接下连接接头8和质量块6后与连接支座3连接，随后将连接支座3与下连接板2固定连接，从而完成整体的装配。新型环状隔振装置上连接板1与需要隔振的设备相连，下连接板2与机体相应安装位置相连。另外，根据实际设计需要，上连接板1也可以连接机体，下连接板2用于安装设备，以提高装置实用性。
考虑到部分机载设备一般都有线缆接口、配套的供电装置或者配装旋转电机等，本发明直升机新型环状隔振装置为环状结构，即上下连接板为环状板，减振板、调整弹簧片、质量块以及上下连接接头和连接支座均位于上下连接板的投影空间内，使得隔振器不额外占用空间，有利于降低新型隔振器的重量，并避免影响设备安装。
另外，所述减振板进行改进设计，特别设计了多片调整弹簧片5，调整弹簧片5与下连接接头8和减振板4连接，通过调整弹簧片5为减振板4提供额外的刚度支撑，实现对刚度的调整，进一步实现反共振频率的调整。为了进一步增加隔振效果，在上连接接头7处增加了滚珠轴承9设计，利用滚珠轴承轴9承实现上连接接头7和下连接接头8之间可以自由转动，减少因为上下连接接头之间的摩擦对整体隔振频率的影响。将减振板4设计为环状板形结构，一方面可以使得减振板一直处于上连接板1和下连接板2之间，不额外占用空间，另外一方面使得质量块6整体存在一个反共振频率，同时质量块6与减振板4形成质量弹簧系统存在一个固有频率，上述两个频率可以针对两个不同频率实现双频减振，从而可以实现80％以上的隔振效果，特别适合直升机恶劣振动环境下，针对中低频的复杂振动进行减振。所述质量块设计为可调整式质量块，质量块6可以配合调整弹簧片5的调整进行调整，实现新型环状隔振装置的隔振频率调整范围进一步拓宽；新型环状隔振装置利用反共振隔振原理实现特定频率的隔振，并保证被隔振设备具有较高的静连接刚度，满足大质量设备，在直升机大机动飞行时的静位移要求。同时反共振频率不受被隔振设备质量的变化而变化，提高了新型环状隔振装置的通用型。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种直升机环状隔振装置，其特征在于，上连接板、下连接板、若干组隔振机构，其中，所述上连接板和下连接板均为中空环状结构，所述若干组隔振机构环绕设置在上、下连接板之间并分别与上下连接板连接，所述各组隔振机构之间保留有一定运动间隙；
所述隔振机构包括连接支座、减振板、调整弹簧片、质量块、连接接头，其中，所述减振板为形状与上下连接板相匹配的弧形结构，调整弹簧片设置在减振板中段，且形状尺寸相互匹配，连接支座固定在下连接板上，且与减振板及调整弹簧片中心连接固定，调整弹簧片两端及所处减振板通过连接接头与上连接板连接固定，所述质量块为块状结构对称设置在减振板两端。
2.根据权利要求1所述的直升机环状隔振装置，其特征在于，所述连接接头分上、下连接头，二者相互连接，并分别固定在上连接板上及减振板和调整弹簧片上。
3.根据权利要求1所述的直升机环状隔振装置，其特征在于，所述安装调整弹簧片的减振板中部厚度为两端未安装调整弹簧片的厚度的20～50％，且使得减振板刚度与调整弹簧片刚度相匹配。
4.根据权利要求1所述的直升机环状隔振装置，其特征在于，减振板为硬金属材料制成，所述调整弹簧片由复合材料、金属或硬橡胶制成。
5.根据权利要求1所述的直升机环状隔振装置，其特征在于，所述上下连接板上设置有设备连接接口及/或机体连接连接口。
6.根据权利要求1所述的直升机环状隔振装置，其特征在于，所述相邻隔振机构的质量块之间的间隙为5～20mm。
7.根据权利要求1所述的直升机环状隔振装置，其特征在于，所述减振板长度不小于调整弹簧片长度的5倍。
8.根据权利要求1所述的直升机环状隔振装置，其特征在于，所述质量块与上下连接板之间的距离不小于10mm。
9.根据权利要求1所述的直升机环状隔振装置，其特征在于，所述减振板、调整弹簧片、质量块以及上下连接接头和连接支座均位于上下连接板的投影空间内。
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