CN113074205B - 一种具有单向运动阻尼的金属隔振器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有单向运动阻尼的金属隔振器，属于金属隔振器领域。它包括外壳、下端盖、上端盖、导向柱、升降套筒和隔振平台，导向柱上滑动装设有升降板，升降板与升降套筒的下端相连；升降板的左、右两侧设有关于导向柱对称的径向滑动槽，径向滑动槽内设有径向运动模块；导向柱上还装设有隔振弹簧，下端盖上装设有两个关于导向柱对称的单向阻尼模块；升降板向下运动时，隔振平台处于有阻尼工作状态；升降板向上运动时，隔振平台处于无阻尼工作状态。本发明是一种结构简单合理、下行方向运动阻尼力很大、上行运动无阻尼力的具有单向运动阻尼的金属隔振器。

Description

一种具有单向运动阻尼的金属隔振器

技术领域

本发明主要涉及金属隔振器领域，特指一种具有单向运动阻尼的金属隔振器。

背景技术

随着隔振性能的要求，金属隔振器的应用越来越广泛。现有的金属隔振器通常在平衡点位置上下运动时阻尼力的性能基本相同，即下行阻尼与上行的阻尼力大致相当。然而，在一些特殊隔振场合，经常需要单向阻尼力，例如一个方向运动需要提供大阻尼力，另一方向回程运动时阻尼力越小越好。因此设计一种只有单向运动才提供阻尼力的隔振器具有重要的应用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单合理、下行方向运动阻尼力很大、上行运动无阻尼力的具有单向运动阻尼的金属隔振器。

本发明提出的解决方案为：一种具有单向运动阻尼的金属隔振器，包括外壳，分别装设于所述外壳两端的下端盖和上端盖，固定装设于所述下端盖上并穿过所述上端盖延伸在外的导向柱，滑动装设于所述导向柱上的升降套筒，固定装设于所述升降套筒上的隔振平台。

所述导向柱上滑动装设有升降板，所述升降板与所述升降套筒的下端相连；所述升降板的左、右两侧设有关于所述导向柱对称的径向滑动槽，所述径向滑动槽内设有径向运动模块；所述导向柱上还装设有隔振弹簧，所述隔振弹簧的两端分别与所述下端盖、所述升降板相连；所述下端盖上装设有两个关于所述导向柱对称的单向阻尼模块。

所述升降板向下运动时，所述径向运动模块与所述单向阻尼模块相互作用产生较大的干摩擦阻尼，所述隔振平台处于有阻尼工作状态；所述升降板向上运动时，所述径向运动模块与所述单向阻尼模块相互作用消除阻尼力，所述隔振平台处于无阻尼工作状态。

进一步地，所述径向运动模块包括滑动装设于所述径向滑动槽内的主动阻尼块，装设于所述径向滑动槽内且两端分别与所述径向滑动槽的内壁和所述主动阻尼块靠近所述导向柱的一端相连的阻尼弹簧，装设于所述主动阻尼块顶部可滚动的滚轮。

更进一步地，所述单向阻尼模块包括固定装设于所述下端盖上的立柱板，沿铅垂方向均匀布置且装设于所述立柱板上的一组阻尼切换机构；所述立柱板上还设有限制所述阻尼切换机构向下转动的凸台A；所述阻尼切换机构包括下端可转动装设于所述立柱板上的三角形被动阻尼块，一端与所述被动阻尼块中部连接，另一端与所述立柱板连接的扭转弹簧，固定在所述被动阻尼块上端后侧与所述凸台A相配合限位的凸台B。

更进一步地，所述主动阻尼块靠近所述外壳一侧的底部切掉一个三角形块，形成底部斜面。

更进一步地，所述被动阻尼块的三角形斜边坡度与所述主动阻尼块的所述底部斜面坡度相同。

更进一步地，所述被动阻尼块的径向截面形状为非等腰直角三角形，所述非等腰直角三角形的较长直角边沿于水平方向时为有阻尼工作状态，所述非等腰直角三角形的较长直角边处于非水平方向时为无阻尼工作状态。

更进一步地，所述隔振平台处于有阻尼工作状态时，对应于所述扭转弹簧处于零受力状态。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：本发明的一种具有单向运动阻尼的金属隔振器设有阻尼切换机构，当隔振平台向下运动时，由于被动阻尼块无法转动，因此主动阻尼块与被动阻尼块的相对滑动产生较大的阻尼力；当隔振平台向上运动时，由于滚轮向上的作用力使得被动阻尼块发生转动，从而消除了摩擦阻尼力。由此可知，本发明是一种结构简单合理、下行方向运动阻尼力很大、上行运动无阻尼力的具有单向运动阻尼的金属隔振器。

附图说明

图1是本发明的一种具有单向运动阻尼的金属隔振器的结构原理示意图。

图2是图1的A处局部放大图。

图3是本发明的一种具有单向运动阻尼的金属隔振器中凸台A与凸台B的相对位置示意图。

图中，11—下端盖；12—上端盖；13—外壳；14—导向柱；15—隔振平台；16—隔振弹簧；17—升降套筒；2—升降板；21—径向滑动槽；3—径向运动模块；31—主动阻尼块；32—阻尼弹簧；33—滚轮；4—单向阻尼模块；41—立柱板；411—凸台A；42—阻尼切换机构；421—被动阻尼块；422—扭转弹簧；423—凸台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～图3，本发明的一种具有单向运动阻尼的金属隔振器，它包括外壳13，分别装设于外壳13两端的下端盖11和上端盖12，固定装设于下端盖11上并穿过上端盖12延伸在外的导向柱14，滑动装设于导向柱14上的升降套筒17，固定装设于升降套筒17上的隔振平台15。

导向柱14上滑动装设有升降板2，升降板2与升降套筒17的下端相连；升降板2的左、右两侧设有关于导向柱14对称的径向滑动槽21，径向滑动槽21内设有径向运动模块3；导向柱上还装设有隔振弹簧16，隔振弹簧16的两端分别与下端盖11、升降板2相连；下端盖11上装设有两个关于导向柱14对称的单向阻尼模块4。

升降板2向下运动时，径向运动模块3与单向阻尼模块4相互作用产生较大的干摩擦阻尼，隔振平台15处于有阻尼工作状态；升降板2向上运动时，径向运动模块3与单向阻尼模块4相互作用消除阻尼力，隔振平台15处于无阻尼工作状态。

作为优选地，径向运动模块3包括滑动装设于径向滑动槽21内的主动阻尼块31，装设于径向滑动槽21内且两端分别与径向滑动槽21的内壁和主动阻尼块31靠近导向柱14的一端相连的阻尼弹簧32，可滚动装设于主动阻尼块31顶部的滚轮33。阻尼弹簧32为普通的金属抗压螺旋弹簧，其刚度越大，相应的摩擦阻尼力越大。

作为优选地，单向阻尼模块4包括固定装设于下端盖11上的立柱板41，沿铅垂方向均匀布置且装设于立柱板41上的一组阻尼切换机构42；装设于立柱板41上限制阻尼切换机构42向下转动的凸台A411；阻尼切换机构42包括下端可转动装设于立柱板41上的径向截面为三角形的被动阻尼块421，一端与被动阻尼块421中部连接，另一端与立柱板41连接的扭转弹簧422，固定在被动阻尼块421上端后侧且与凸台A411相配合限位的凸台B423。扭转弹簧422的扭转刚度足够小，确保滚轮33作用在被动阻尼块421上的转动力矩大于扭转弹簧422的扭转力矩，从而使得被动阻尼块421可绕其直角顶点向下转动。对于右侧的单向阻尼模块4而言，当直角三角形的底部直角边沿水平方向延伸时，凸台A411与凸台B423刚好接触，因此被动阻尼块421无法继续逆时针方向向下转动；对于左侧的单向阻尼模块4，当直角三角形的底部直角边沿水平方向延伸时，左侧的凸台A411与左侧凸台B423也刚好接触，因此左侧的被动阻尼块421无法继续顺时针方向向下转动。凸台A411和凸台B423确保被动阻尼块421的底部直角边不会转动到水平方向以下。

作为优选地，主动阻尼块31靠近外壳13一侧的底部切掉一个三角形块，形成底部斜面，斜面的坡度范围为30°～60°。

作为优选地，被动阻尼块421的三角形斜边坡度与主动阻尼块31的底部斜面坡度相同。被动阻尼块421与主动阻尼块31斜坡面尽量粗糙，粗糙度不小于Ra25mm。

作为优选地，被动阻尼块421的径向截面形状为非等腰直角三角形，被动阻尼块421的三角形的两条直角边的差不小于滚轮33的直径。非等腰直角三角形的较长直角边处于水平方向时为有阻尼工作位置，对应着隔振平台15处于有阻尼工作状态；非等腰直角三角形的较长直角边处于非水平方向时为无阻尼工作位置，对应着隔振平台15处于无阻尼工作状态。有阻尼工作位置为稳定的位置，无阻尼工作位置为非稳定的位置。

作为优选地，隔振平台15处于有阻尼工作状态时，对应于扭转弹簧422处于零受力状态。被动阻尼块421在扭转弹簧422的作用下可自动转至有阻尼工作状态所对应的初始位置。

隔振平台下行运动大阻尼原理：被动阻尼块421的铰接点为其直角顶点，初始状态时，被动阻尼块421的底部直角边处于水平方向，右侧单向阻尼模块4中的被动阻尼块421逆时针方向转动为其转动的极限位置，左侧单向阻尼模块4中的被动阻尼块421顺时针方向转动为其转动的极限位置；当隔振平台15和升降板2向下运动时，由于主动阻尼块31的斜边刚好与被动阻尼块421的底部斜面接触，二者发生相对运动，使主动阻尼块31沿径向滑动槽21向里滑动，从而可以使主动阻尼块31越过当前的被动阻尼块421。在主动阻尼块31的斜面相对于被动阻尼块421斜面滑动的过程中，由于阻尼弹簧32的弹力很大，从而产生很大的干摩擦力，此摩擦力就是系统的阻尼力。因此，在升降板2向下运动的过程中，主动阻尼块31需要越过一个又一个的被动阻尼块421，从而形成连续的阻尼力。

隔振平台上行运动无阻尼原理：当隔振平台15和升降板2向上运动时，由于滚轮33给与被动阻尼块421底边一个向上的作用力，此作用力产生的力矩远大于扭转弹簧422的扭转力矩，因此被动阻尼块421将发生向上转动。右侧单向阻尼模块4中的被动阻尼块421顺时针方向向上转动，左侧单向阻尼模块4中的被动阻尼块421逆时针方向向上转动，从而使得主动阻尼块31无法产生摩擦阻尼力。当升降板2上升一步后，当前的被动阻尼块421被主动阻尼块31越过，此时由于扭转弹簧422的扭矩作用，使得被动阻尼块421发生相应的反向转动，直至回到初始位置，即回到非等腰直角三角形的较长直角边沿于水平方向时的有阻尼工作状态。

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 (7)

1.一种具有单向运动阻尼的金属隔振器，包括外壳(13)，分别装设于所述外壳(13)两端的下端盖(11)和上端盖(12)，固定装设于所述下端盖(11)上并穿过所述上端盖(12)延伸在外的导向柱(14)，滑动装设于所述导向柱(14)上的升降套筒(17)，固定装设于所述升降套筒(17)上的隔振平台(15)；其特征在于：

所述导向柱(14)上滑动装设有升降板(2)，所述升降板(2)与所述升降套筒(17)的下端相连；所述升降板(2)的左、右两侧设有关于所述导向柱(14)对称的径向滑动槽(21)，所述径向滑动槽(21)内设有径向运动模块(3)；所述导向柱上还装设有隔振弹簧(16)，所述隔振弹簧(16)的两端分别与所述下端盖(11)、所述升降板(2)相连；所述下端盖(11)上装设有两个结构完全相同且关于所述导向柱(14)左右对称的单向阻尼模块(4)；

所述升降板(2)向下运动时，所述径向运动模块(3)与所述单向阻尼模块(4)相互作用产生较大的干摩擦阻尼，所述隔振平台(15)处于有阻尼工作状态；所述升降板(2)向上运动时，所述径向运动模块(3)与所述单向阻尼模块(4)相互作用消除阻尼力，所述隔振平台(15)处于无阻尼工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种具有单向运动阻尼的金属隔振器，其特征在于：所述径向运动模块(3)包括滑动装设于所述径向滑动槽(21)内的主动阻尼块(31)，装设于所述径向滑动槽(21)内且两端分别与所述径向滑动槽(21)的内壁和所述主动阻尼块(31)靠近所述导向柱(14)的一端相连的阻尼弹簧(32)，装设于所述主动阻尼块(31)顶部可滚动的滚轮(33)。

3.根据权利要求2所述的一种具有单向运动阻尼的金属隔振器，其特征在于：所述单向阻尼模块(4)包括固定装设于所述下端盖(11)上的立柱板(41)，沿铅垂方向均匀布置且装设于所述立柱板(41)上的一组阻尼切换机构(42)；所述立柱板(41)上还设有限制所述阻尼切换机构(42)向下转动的凸台A(411)；所述阻尼切换机构(42)包括下端可转动装设于所述立柱板(41)上的三角形被动阻尼块(421)，一端与所述被动阻尼块(421)中部连接，另一端与所述立柱板(41)连接的扭转弹簧(422)，固定在所述被动阻尼块(421)上端后侧与所述凸台A(411)相配合限位的凸台B(423)。

4.根据权利要求3所述的一种具有单向运动阻尼的金属隔振器，其特征在于：所述主动阻尼块(31)靠近所述外壳(13)一侧的底部切掉一个三角形块，形成底部斜面。

5.根据权利要求4所述的一种具有单向运动阻尼的金属隔振器，其特征在于：所述被动阻尼块(421)的三角形斜边坡度与所述主动阻尼块(31)的底部斜面坡度相同。

6.根据权利要求5所述的一种具有单向运动阻尼的金属隔振器，其特征在于：所述被动阻尼块(421)的径向截面形状为非等腰直角三角形，所述非等腰直角三角形的较长直角边处于水平方向时为有阻尼工作状态，所述非等腰直角三角形的较长直角边处于非水平方向时为无阻尼工作状态。

7.根据权利要求6所述的一种具有单向运动阻尼的金属隔振器，其特征在于：所述隔振平台(15)处于有阻尼工作状态时，对应于所述扭转弹簧(422)处于零受力状态。

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