CN113048177B - 一种阻尼与刚度同步调节的抗冲击隔振器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻尼与刚度同步调节的抗冲击隔振器，属于隔振器领域。它包括外壳，分别固定装设于外壳上下两端的上盖和下盖，固定装设于外壳上的导向柱，滑动装设于导向柱上的升降套筒，固定装设于升降套筒上的隔振平台；导向柱上还滑动装设有变阻尼模块，外壳的内部还装设有关于导向柱对称的变刚度模块A和变刚度模块B；变阻尼模块包括压板A、压板B、金属抗拉压螺旋弹簧、连杆A、连杆C、连杆B和连杆D，以及两个对称装设的阻尼块。本发明是一种结构简单合理、刚度与阻尼随外界冲击力增加而同步增加的抗冲击隔振器。

Description

一种阻尼与刚度同步调节的抗冲击隔振器
技术领域
本发明主要涉及隔振器领域，特指一种阻尼与刚度同步调节的抗冲击隔振器。
背景技术
隔振器在电子产品的使用和运输中具有十分重要的作用，这是因为它能很好地吸收能量，起到隔振保护的作用。然而由于外界环境的条件十分复杂，从而使得外界作用力，尤其是冲击力也异常复杂，现有技术中的隔振器虽然有的具有变阻尼力效果、有的具有变刚度效果，但阻尼力和刚度的改变都没有相关性。因此，设计一种阻尼力与刚度可以同步调节的隔振器具有十分重要的意义。
发明内容
本发明需解决的技术问题是：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单合理、刚度与阻尼随外界冲击力增加而同步增加的抗冲击隔振器。
为了解决上述问题，本发明提出的解决方案为：一种阻尼与刚度同步调节的抗冲击隔振器，包括外壳，分别固定装设于所述外壳上下两端的上盖和下盖，固定装设于所述外壳上的导向柱，滑动装设于所述导向柱内的升降套筒，固定装设于所述升降套筒上端的隔振平台。
所述导向柱上还滑动装设有变阻尼模块，所述外壳的内部还装设有关于所述导向柱对称的变刚度模块A和变刚度模块B。
所述变阻尼模块包括借助直线轴承滑动装设于所述导向柱上的压板A，滑动装设于所述导向柱上且位于压板A下方的压板B，两端分别与所述压板A和压板B相连的金属抗拉压螺旋弹簧，上端铰接于所述压板A上且关于所述导向柱对称装设的连杆A和连杆C，下端铰接于所述压板B上且关于所述导向柱对称装设的连杆B和连杆D，两个结构完全相同且关于所述导向柱对称装设的阻尼块。
所述连杆A的下端与所述连杆B的上端相互铰接，所述连杆C的下端与所述连杆D的上端相互铰接；两个所述阻尼块均包括金属板，固定装设于所述金属板上可发生一定弹性变形的橡胶柱，装设于所述橡胶柱外侧的特氟龙块；所述特氟龙块始终与所述外壳接触；所述两个金属板分别铰接于所述连杆A的下端和所述连杆C的下端。
所述变刚度模块A包括滑动装设于所述压板B上的水平滑块A，固定装设于所述水平滑块A底侧上的升降杆A，转动装设于所述升降杆A下端的滚轮A，转动装设于所述外壳底部内侧上的动平衡杆A，两端分别与所述外壳和所述动平衡杆A相连的扭转弹簧A；所述水平滑块A的上端与其中一个所述金属板固定相连；
所述变刚度模块B包括滑动装设于所述压板B上的水平滑块B，固定装设于所述水平滑块B底侧上的升降杆B，转动装设于所述升降杆B下端的滚轮B，转动装设于所述外壳底部内侧上的动平衡杆B，两端分别与所述外壳和所述动平衡杆B相连的扭转弹簧B；所述水平滑块B的上端与另外一个所述金属板固定相连。
进一步地，所述金属抗拉压螺旋弹簧处于零受力状态时，所述阻尼块与所述外壳接触。
进一步地，压板B的左右两侧均开设一条滑槽，所述滑槽内分别装设有所述水平滑块A和水平滑块B。
进一步地，所述隔振平台安装具有隔振载荷的被隔振物体后，所述动平衡杆A和所述动平衡杆B均处于水平直线状态。
进一步地，所述动平衡杆A始终与所述滚轮A相接触，所述动平衡杆B始终与所述滚轮B相接触。
进一步地，所述压板A与所述升降套筒固定相连。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明的抗冲击隔振器设有变阻尼模块，它能够随着外界冲击力的增加而自动增加干摩擦阻尼力；此外，本发明的抗冲击隔振器在阻尼力增加的同时还可以通过变刚度模块A和变刚度模块B自发地调节系统的刚度，从而使得系统的刚度与阻尼力同步增加、同步减小。由此可知，本发明是一种结构简单合理、刚度与阻尼随外界冲击力增加而同步增加的抗冲击隔振器。
附图说明
图1是本发明的一种阻尼与刚度同步调节的抗冲击隔振器结构原理示意图。
图中，10—外壳；11—上盖；12—下盖；13—导向柱；14—升降套筒；15—隔振平台；21—压板A；22—直线轴承；23—压板B；24—阻尼块；241—金属板；242—橡胶柱；243—特氟龙块；25—金属抗拉压螺旋弹簧；26—连杆A；27—连杆B；28—连杆C；29—连杆D；31—水平滑块A；32—升降杆A；33—滚轮A；34—扭转弹簧A；35—动平衡杆A；41—水平滑块B；42—升降杆B；43—滚轮B；44—扭转弹簧B；45—动平衡杆B。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1所示，本发明的一种阻尼与刚度同步调节的抗冲击隔振器，包括外壳10，分别固定装设于外壳10上下两端的上盖11和下盖12，固定装设于外壳10内的导向柱13，滑动装设于导向柱13上的升降套筒14，固定装设于升降套筒14上端的隔振平台15。
参见图1所示，导向柱13上还滑动装设有变阻尼模块，外壳10的内部还装设有关于导向柱13对称的变刚度模块A和变刚度模块B。
参见图1所示，变阻尼模块包括借助直线轴承22滑动装设于导向柱13上的压板A21，滑动装设于导向柱13上且位于压板A21下方的压板B23，两端分别与压板A21和压板B23相连的金属抗拉压螺旋弹簧25，上端铰接于压板A21上且关于导向柱13对称装设的连杆A26和连杆C28，下端铰接于压板B23上且关于导向柱13对称装设的连杆B27和连杆D29，两个结构完全相同且关于导向柱13对称装设的阻尼块24；连杆A26的下端与连杆B27的上端相互铰接，连杆C28的下端与连杆D29的上端相互铰接；两个阻尼块24均包括金属板241，固定装设于金属板241上可发生一定弹性变形的橡胶柱242，装设于橡胶柱242外侧的特氟龙块243；特氟龙块243始终与外壳10接触；两个金属板241分别铰接于连杆A26的下端和连杆C28的下端。
变刚度模块A包括滑动装设于压板B23上的水平滑块A31，固定装设于水平滑块A31底侧上的升降杆A32，转动装设于升降杆A32下端的滚轮A33，转动装设于外壳10底部内侧壁上的动平衡杆A35，两端分别与外壳10和动平衡杆A35相连的扭转弹簧A34；水平滑块A31的上端与其中一个金属板241固定相连。
变刚度模块B包括滑动装设于压板B23上的水平滑块B41，固定装设于水平滑块B41底侧上的升降杆B42，转动装设于升降杆B42下端的滚轮B43，转动装设于外壳10底部内侧壁上的动平衡杆B45，两端分别与外壳10和动平衡杆B45相连的扭转弹簧B44；水平滑块B41的上端与另外一个金属板241固定相连。
作为优选地，金属抗拉压螺旋弹簧25处于零受力状态时，阻尼块24与外壳10接触。金属抗拉压螺旋弹簧25一方面起到对压板A21和压板B23复位作用，另一方面可以使得阻尼块24对外壳10的正压力逐渐变化，从而使得阻尼力变化时具有连续性，不发生突跳。
作为优选地，压板B23的左右两侧均开设一条滑槽，滑槽内分别装设有水平滑块A31和水平滑块B41。
作为优选地，隔振平台15安装具有隔振载荷的被隔振物体后，动平衡杆A35和动平衡杆B45均处于水平直线状态。
作为优选地，动平衡杆A35始终与滚轮A33相接触，动平衡杆B45始终与滚轮B43相接触。
作为优选地，压板A21与升降套筒14固定相连。
变阻尼工作原理：当隔振平台15上放置被隔振物体后，随着外界冲击力的增加，金属抗拉压螺旋弹簧25发生一定的压缩变形，与此同时压板A21与压板B23之间的距离变小，从而使得连杆A26顺时针转动，连杆B27逆时针转动，连杆C28逆时针转动，连杆D29顺时针转动，进而水平滑块A31和水平滑块B41相互远离，分别通过两个阻尼块24挤压外壳10；由于橡胶柱242可发生一定的弹性变形，而特氟龙块243与外壳10之间的摩擦系数基本保持不变，从而使得特氟龙块243相对于外壳10的正压力和摩擦力显著增加，即本发明实现了增加干摩擦阻尼力的效果。
变刚度工作原理：当隔振平台15上放置被隔振物体后，随着外界冲击力的增加，水平滑块A31和水平滑块B41相互远离运动，滚轮A33沿着动平衡杆A35向靠近扭转弹簧A34的方向滚动，滚轮B43沿着动平衡杆B45向靠近扭转弹簧B44的方向滚动，从而使得作用在动平衡杆A35和动平衡杆B45上的主动力臂变短；扭转弹簧A34和扭转弹簧B44的扭转刚度是固定不变的，因此使动平衡杆A35和动平衡杆B45发生转动角度所需要的铅锤力必然增加，这相当于增加了升降杆A32和升降杆B42的刚度。因此，金属抗拉压螺旋弹簧25的压缩变形量越大，等效到压板A21和隔振平台15上的系统刚度也就越大，本发明实现了增加刚度的效果。
阻尼与刚度同步改变原理：外界冲击力越大，金属抗拉压螺旋弹簧25的压缩变形量越大，水平滑块A31与水平滑块B41之间的距离也就越大，从而使得阻尼块24作用于外壳10之间的干摩擦力越大，即阻尼力越大；水平滑块A31与水平滑块B41之间的距离越大，升降杆A32和升降杆B42之间的距离越大，从而使得动平衡杆A35和动平衡杆B45发生定轴转动所需要的作用力越大，即系统的等效刚度越大。同理，外界冲击力越小，阻尼块24作用于外壳10之间的干摩擦力阻尼力也就越小，动平衡杆A35和动平衡杆B45发生定轴转动所需要的作用力越小，系统的等效刚度也就越小。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应该属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种阻尼与刚度同步调节的抗冲击隔振器，包括外壳(10)，分别固定装设于所述外壳(10)上下两端的上盖(11)和下盖(12)，固定装设于所述外壳(10)内的导向柱(13)，滑动装设于所述导向柱(13)上的升降套筒(14)，固定装设于所述升降套筒(14)上端的隔振平台(15)；其特征在于：
所述导向柱(13)上还滑动装设有变阻尼模块，所述外壳(10)的内部还装设有关于所述导向柱(13)对称的变刚度模块A和变刚度模块B；
所述变阻尼模块包括借助直线轴承(22)滑动装设于所述导向柱(13)上的压板A(21)，滑动装设于所述导向柱(13)上且位于压板A(21)下方的压板B(23)，两端分别与所述压板A(21)和压板B(23)相连的金属抗拉压螺旋弹簧(25)，上端铰接于所述压板A(21)上且关于所述导向柱(13)对称装设的连杆A(26)和连杆C(28)，下端铰接于所述压板B(23)上且关于所述导向柱(13)对称装设的连杆B(27)和连杆D(29)，两个结构完全相同且关于所述导向柱(13)对称装设的阻尼块(24)；所述连杆A(26)的下端与所述连杆B(27)的上端相互铰接，所述连杆C(28)的下端与所述连杆D(29)的上端相互铰接；两个所述阻尼块(24)均包括金属板(241)，固定装设于所述金属板(241)上可发生一定弹性变形的橡胶柱(242)，装设于所述橡胶柱(242)外侧的特氟龙块(243)；所述特氟龙块(243)始终与所述外壳(10)接触；两个所述金属板(241)分别铰接于所述连杆A(26)的下端和所述连杆C(28)的下端；
所述变刚度模块A包括滑动装设于所述压板B(23)上的水平滑块A(31)，固定装设于所述水平滑块A(31)底侧上的升降杆A(32)，转动装设于所述升降杆A(32)下端的滚轮A(33)，转动装设于所述外壳(10)底部内侧上的动平衡杆A(35)，两端分别与所述外壳(10)和所述动平衡杆A(35)相连的扭转弹簧A(34)；所述水平滑块A(31)的上端与其中一个所述金属板(241)固定相连；
所述变刚度模块B包括滑动装设于所述压板B(23)上的水平滑块B(41)，固定装设于所述水平滑块B(41)底侧上的升降杆B(42)，转动装设于所述升降杆B(42)下端的滚轮B(43)，转动装设于所述外壳(10)底部内侧上的动平衡杆B(45)，两端分别与所述外壳(10)和所述动平衡杆B(45)相连的扭转弹簧B(44)；所述水平滑块B(41)的上端与另外一个所述金属板(241)固定相连。
2.根据权利要求1所述的一种阻尼与刚度同步调节的抗冲击隔振器，其特征在于：所述金属抗拉压螺旋弹簧(25)处于零受力状态时，所述阻尼块(24)与所述外壳(10)接触。
3.根据权利要求1所述的一种阻尼与刚度同步调节的抗冲击隔振器，其特征在于：压板B(23)的左右两侧均开设一条滑槽，所述滑槽内分别装设有所述水平滑块A(31)和水平滑块B(41)。
4.根据权利要求1所述的一种阻尼与刚度同步调节的抗冲击隔振器，其特征在于：所述隔振平台(15)安装具有隔振载荷的被隔振物体后，所述动平衡杆A(35)和所述动平衡杆B(45)均处于水平直线状态。
5.根据权利要求1所述的一种阻尼与刚度同步调节的抗冲击隔振器，其特征在于：所述动平衡杆A(35)始终与所述滚轮A(33)相接触，所述动平衡杆B(45)始终与所述滚轮B(43)相接触。
6.根据权利要求1所述的一种阻尼与刚度同步调节的抗冲击隔振器，其特征在于：所述压板A(21)与所述升降套筒(14)固定相连。
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