CN112747068A - 一种金属橡胶阻尼隔振器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种金属橡胶阻尼隔振器，其包括上壳体和下壳体，上壳体的下表面和下壳体的上表面均设置有多个弹簧嵌固装置，上壳体和下壳体之间设置有多根金属弹簧，金属弹簧两端分别设置于弹簧嵌固装置上；上壳体下表面设置有多根导向棒，下壳体上表面上设置有多根导向空心立柱，导向棒设置于导向空心立柱内；每根导向棒外壁上均套设有金属橡胶件，金属橡胶件一端端面与上壳体下表面接触，另一端端面用于与导向空心立柱顶部端面接触。金属橡胶件既有本身金属特性，又有橡胶的弹性和阻尼特性。金属橡胶在受到外部的冲击振动时，金属丝之间会有滑移，可以有效地消耗振动或冲击能量，大大提高了隔振器的阻尼性能，同时本隔振装置具有阻尼可调的特点。

Description

一种金属橡胶阻尼隔振器
技术领域
本发明涉及隔振器技术领域，特别是涉及一种金属橡胶阻尼隔振器。
背景技术
一般在生产过程中，当机械运转时，由于机械本身运转以及与地面的刚性连接而产生振动和噪声，严重影响了加工工件的精度，人们为了降低机械运转时所产生的的振动能量和噪声的传递，采用了诸多隔振装置。钢弹簧具有材质均匀、承载力高、耐久性好、计算可靠等优点。目前以钢弹簧为主体的隔振器具有减振效果良好，性能稳定、使用寿命长等优点，得到了广泛采用。但钢弹簧本身阻尼比极小，对振动能量的衰减较慢，隔振效果差，且现有技术中的阻尼隔振器阻尼力固定，无法随时调节阻尼力的大小，无法运用于需要调节隔振器阻尼力大小的场景，运用范围狭窄。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种金属橡胶阻尼隔振器，解决了现有技术中的钢弹簧隔振器阻尼小，对振动能量的衰减较慢，隔振效果差，隔振装置阻尼可调的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
提供一种金属橡胶阻尼隔振器，其包括上壳体和下壳体，上壳体的下表面和下壳体的上表面均设置有多个弹簧嵌固装置，上壳体和下壳体之间设置有多根金属弹簧，金属弹簧两端分别设置于弹簧嵌固装置上；上壳体下表面设置有多根导向棒，下壳体上表面上设置有多根导向空心立柱，导向棒设置于导向空心立柱内，导向棒可沿导向空心立柱的长度方向滑动，导向棒端部与导向空心立柱底面预留有运动空间；每根导向棒外壁上均套设有一个金属橡胶件，金属橡胶件一端端面与上壳体下表面固定连接，另一端端面用于与导向空心立柱顶部端面接触。金属橡胶件既有本身金属特性，又有橡胶的弹性和阻尼特性。金属橡胶在受到外部的冲击振动时，金属丝之间会有滑移，由此产生的摩擦力可以有效地消耗振动或冲击能量，大大提高了隔振器的阻尼性能。
进一步地，弹簧嵌固装置呈两端开口的空心圆柱结构，导向棒和导向空心立柱均设置于弹簧嵌固装置内；导向棒和导向空心立柱均为圆柱结构，导向棒和导向空心立柱的轴线与弹簧嵌固装置的轴线重合；导向棒和导向空心立柱相互配合实现定位功能，提高上壳体和下壳体运行的稳定性。
进一步地，金属橡胶件呈空心圆柱结构，金属橡胶件的内径与导向棒直径相匹配，金属橡胶件的外径与导向空心立柱外径相同。
进一步地，为了提高金属弹簧的支撑刚度，金属弹簧包括第一圆柱弹簧和第二圆柱弹簧，第二圆柱弹簧套设于第一圆柱弹簧内，第一圆柱弹簧套设在弹簧嵌固装置外壁上；第二圆柱弹簧设置与弹簧嵌固装置的内壁和导向棒之间，第一圆柱弹簧和第二圆柱弹簧的中心轴线与弹簧嵌固装置的中心轴线重合。
进一步地，为了方便隔振器的安装固定，上壳体和下壳体的侧壁上均设置有安装槽，上壳体和下壳体的端面上设置有多个与安装槽连通的安装孔。
进一步地，上壳体和下壳体之间设置有阻尼装置，阻尼装置包括底部与下壳体上表面连接的固定筒，固定筒内容纳有电流变液，固定筒内设置有一根端部带有承压件的活塞杆，承压件的直径与固定筒内壁直径相匹配，承压件上设置有多个通孔；活塞杆顶端伸出固定筒顶部与上壳体下表面连接；固定筒与外界电源正极电性连接，活塞杆与外界电源负极连接。隔振器中的金属弹簧和金属橡胶的阻尼值是固定的，隔振器在安装固定后，无法改变整个装置的阻尼值，导致使用范围狭窄；阻尼装置的设置，在固定筒内的电流变液通电后，电流变液的粘滞性随着电场强度的增加而变大，进而阻尼装置产生可以变化的阻尼力，改变整个隔振器的阻尼力；在需要不同阻尼的情况下，可以通过控制电场强度进而改变阻尼装置的阻尼力，以适应不同场景，而不需要拆除现有的隔振器，重新装配另一规格的隔振器，扩大了本隔振器的运用范围，且电流变液的粘滞性变化与电场大小的改变呈线性关系，易于实现电脑控制、灵敏度高、成本低。
进一步地，阻尼装置还包括与固定筒、活塞杆和电源连接电路电性连接的电压调节器，电压调节器可以改变电压进而改变影响电流变液的电场大小，根据需要改变整个隔振器的阻尼力。
本发明的有益效果为：本金属橡胶阻尼隔振器主要支承刚度由金属弹簧提供，金属弹簧由第二圆柱弹簧套设于第二圆柱弹簧内形成，金属弹簧可在有限的空间里提供更大的承载；金属橡胶件的设置，大大提高了隔振器的阻尼性能，可有效衰减隔振重物振动过程中产生的能量；阻尼装置的设置，在需要不同阻尼的情况下，可以通过控制电场强度进而改变阻尼装置的阻尼力，扩大了本隔振器的运用范围。
附图说明
图1为一种金属橡胶阻尼隔振器的结构示意图。
图2为一种金属橡胶阻尼隔振器的内部结构示意图。
图3为阻尼装置的结构示意图。
图4为上壳体的结构示意图。
图5为下壳体的结构示意图。
其中，1、上壳体；2、下壳体；3、弹簧嵌固装置；4、金属弹簧；401、第一圆柱弹簧；402、第二圆柱弹簧；5、导向棒；6、导向空心立柱；7、金属橡胶件；8、安装槽；9、安装孔；10、阻尼装置；11、固定筒；12、电流变液；13、承压件；14、活塞杆；15、通孔；16、电压调节器。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1～5所示，本发明提供了一种金属橡胶阻尼隔振器，其包括上壳体1和下壳体2，上壳体1和下壳体2的侧壁上均设置有安装槽8，上壳体1和下壳体2的端面上设置有多个与安装槽8连通的安装孔9，安装槽8和安装孔9的设置，方便隔振器的装配和拆卸。
上壳体1的下表面和下壳体2的上表面均设置有多个弹簧嵌固装置3，上壳体1和下壳体2之间设置有多根金属弹簧4，金属弹簧4两端分别设置于弹簧嵌固装置3上；上壳体1下表面设置有多根导向棒5，下壳体2上表面上设置有多根导向空心立柱6，导向棒5设置于导向空心立柱6内，导向棒5可沿导向空心立柱6的长度方向滑动，导向棒5端部与导向空心立柱6底面预留有运动空间。
弹簧嵌固装置3呈两端开口的空心圆柱结构，导向棒5和导向空心立柱6均设置于弹簧嵌固装置3内；导向棒5和导向空心立柱6均为圆柱结构，导向棒5和导向空心立柱6的轴线与弹簧嵌固装置3的轴线重合；导向棒5和导向空心立柱6相互配合实现定位功能，提高上壳体1和下壳体2运行的稳定性。
每根导向棒5外壁上均套设有一个金属橡胶件7，金属橡胶件7呈空心圆柱结构，金属橡胶件7的内径与导向棒5直径相匹配，金属橡胶件7的外径与导向空心立柱6外径相同。金属橡胶件7一端端面与上壳体1下表面固定连接，另一端端面用于与导向空心立柱6顶部端面接触。金属橡胶件7既有本身金属特性，又有橡胶的弹性和阻尼特性。金属橡胶在受到外部的冲击振动时，金属丝之间会有滑移，由此产生的摩擦力可以有效地消耗振动或冲击能量，大大提高了隔振器的阻尼性能。
金属弹簧4包括第一圆柱弹簧401和第二圆柱弹簧402，第二圆柱弹簧402套设于第一圆柱弹簧401内，第一圆柱弹簧401套设在弹簧嵌固装置3外壁上；第二圆柱弹簧402设置与弹簧嵌固装置3的内壁和导向棒5之间，第一圆柱弹簧401和第二圆柱弹簧402的中心轴线与弹簧嵌固装置3的中心轴线重合，本金属橡胶阻尼隔振器主要支承刚度由金属弹簧4提供，金属弹簧4由第二圆柱弹簧402套设于第二圆柱弹簧402内形成，金属弹簧4可在有限的空间里提供更大的承载。
上壳体1和下壳体2之间设置有阻尼装置10，阻尼装置10包括底部与下壳体2上表面连接的固定筒11，固定筒11内容纳有电流变液12，固定筒11内设置有一根端部带有承压件13的活塞杆14，承压件13的直径与固定筒11内壁直径相匹配，承压件13上设置有多个通孔15；活塞杆14顶端伸出固定筒11顶部与上壳体1下表面连接；固定筒11与外界电源正极电性连接，活塞杆14与外界电源负极连接；阻尼装置10还包括与固定筒11、活塞杆14和电源连接电路电性连接的电压调节器16，电压调节器16可以改变电压进而改变影响电流变液12的电场大小，根据需要改变整个隔振器的阻尼力。隔振器中的金属弹簧4和金属橡胶7的阻尼值是固定的，隔振器在安装固定后，无法改变整个装置的阻尼值，导致使用范围狭窄；阻尼装置10的设置，在固定筒11内的电流变液12通电后，电流变液12的粘滞性随着电场强度的增加而变大，进而阻尼装置10产生可以变化的阻尼力，改变整个隔振器的阻尼力；在需要不同阻尼的情况下，可以通过控制电场强度进而改变阻尼装置10的阻尼力，以适应不同场景，而不需要拆除现有的隔振器，重新装配另一规格的隔振器，扩大了本隔振器的运用范围，且电流变液12的粘滞性变化与电场大小的改变呈线性关系，易于实现电脑控制、灵敏度高、成本低。

Claims (7)

1.一种金属橡胶阻尼隔振器，其特征在于，包括上壳体(1)和下壳体(2)，所述上壳体(1)的下表面和下壳体(2)的上表面均设置有多个弹簧嵌固装置(3)，上壳体(1)和下壳体(2)之间设置有多根金属弹簧(4)，所述金属弹簧(4)两端分别设置于弹簧嵌固装置(3)上；
上壳体(1)下表面设置有多根导向棒(5)，下壳体(2)上表面上设置有多根导向空心立柱(6)，所述导向棒(5)设置于所述导向空心立柱(6)内，导向棒(5)可沿导向空心立柱(6)的长度方向滑动，导向棒(5)端部与导向空心立柱(6)底面预留有运动空间；
每根导向棒(5)外壁上均套设有一个金属橡胶件(7)，所述金属橡胶件(7)一端端面与上壳体(1)下表面接触，另一端端面用于与导向空心立柱(6)顶部端面接触。
2.根据权利要求1所述的一种金属橡胶阻尼隔振器，其特征在于，所述弹簧嵌固装置(3)呈两端开口的空心圆柱结构，所述导向棒(5)和导向空心立柱(6)均设置于弹簧嵌固装置(3)内；导向棒(5)和导向空心立柱(6)均为圆柱结构，导向棒(5)和导向空心立柱(6)的轴线与弹簧嵌固装置(3)的轴线重合。
3.根据权利要求2所述的一种金属橡胶阻尼隔振器，其特征在于，所述金属橡胶件(7)呈空心圆柱结构，金属橡胶件(7)的内径与所述导向棒(5)直径相匹配，金属橡胶件(7)的外径与所述导向空心立柱(6)外径相同。
4.根据权利要求3所述的一种金属橡胶阻尼隔振器，其特征在于，所述金属弹簧(4)包括第一圆柱弹簧(401)和第二圆柱弹簧(402)，所述第二圆柱弹簧(402)套设于所述第一圆柱弹簧(401)内，第一圆柱弹簧(401)套设在弹簧嵌固装置(3)外壁上；第二圆柱弹簧(402)设置与所述弹簧嵌固装置(3)的内壁和导向棒(5)之间，第一圆柱弹簧(401)和第二圆柱弹簧(402)的中心轴线与弹簧嵌固装置(3)的中心轴线重合。
5.根据权利要求4所述的一种金属橡胶阻尼隔振器，其特征在于，所述上壳体(1)和下壳体(2)的侧壁上均设置有安装槽(8)，上壳体(1)和下壳体(2)的端面上设置有多个与所述安装槽(8)连通的安装孔(9)。
6.根据权利要求5所述的一种金属橡胶阻尼隔振器，其特征在于，所述上壳体(1)和下壳体(2)之间设置有阻尼装置(10)，所述阻尼装置(10)包括底部与所述下壳体(2)上表面连接的固定筒(11)，所述固定筒(11)内容纳有电流变液(12)，固定筒(11)内设置有一根端部带有承压件(13)的活塞杆(14)，所述承压件(13)的直径与固定筒(11)内壁直径相匹配，承压件(13)上设置有多个通孔(15)；所述活塞杆(14)顶端伸出固定筒(11)顶部与所述上壳体(1)下表面连接；固定筒(11)与外界电源正极电性连接，活塞杆(14)与外界电源负极连接。
7.根据权利要求6所述的一种金属橡胶阻尼隔振器，其特征在于，所述阻尼装置(10)还包括与固定筒(11)、活塞杆(14)和电源连接电路电性连接的电压调节器(16)。
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