CN113153955A - 一种高阻尼流体阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高阻尼流体阻尼器，属于减振技术领域。该阻尼器包括高阻尼结构件、粘性流体和上下高刚度面板，高阻尼结构件为一体化加工完成中间有空隙的结构，由阻尼盘与缓冲腔组成，缓冲腔与阻尼盘连接，阻尼盘由内外多个阻尼盘结构件组成，各阻尼盘结构件之间通过孔道连接，粘性流体通过进油口进入到结构内腔，上下高刚度面板分别粘贴在高阻尼结构件的上下端面。当高阻尼流体阻尼器上端面受到压缩载荷时，上端面向下移动，结构产生横向变形，导致结构中间空隙体积发生变化，结构内腔中的粘性流体被迫向两侧外腔流动，输出阻尼力，将机械能转化为内能，从而实现宽频高阻尼的动态减隔振。该发明结构简单且阻尼效率高，能有效降低成本，实用性强。

Description

一种高阻尼流体阻尼器
技术领域
本发明涉及减振技术领域，特别是指一种高阻尼流体阻尼器。
背景技术
在航空航天、生物医疗、土木工程与精密器械等重大工程领域中，振动控制始终是动力学问题的研究焦点之一。随着工程科学技术的发展，许多工程领域中的动力学环境更为复杂，严重影响相关设备的运转精度，甚至会造成不可逆的结构破坏。被动隔振装置在工作时无需额外能量驱动，降低了装置的复杂程度及生产成本，是目前各工程领域最为广泛使用的振动控制装置。其中，粘滞阻尼隔振器作为一种被动型隔振装置，可以通过内部粘滞流体在特定阻尼结构中流动产生阻尼耗能效果，将振动源的机械能转化为内能，从而达到振动衰减的目的。但传统的被动式粘滞阻尼器大都具有活塞结构，结构复杂，密封性较差，且易于损坏。另外，传统的被动粘滞阻尼器要实现低频微幅减振的目标，需通过降低系统刚度或增加承载质量的方式，但刚度减小会导致弹性元件的变形过大及系统承载能力下降，增加承载质量会带来生产成本增加的问题，且不利于系统轻量化。因此，开发一种新型高阻尼流体阻尼器对保护设备和提高减振效果具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高阻尼流体阻尼器，该结构作为一种被动型振动控制装置，结构简单，易于拆换，密封性好，且可通过改变流体粘度实现阻尼特性可调，解决现有技术中低频隔振性能较差的问题。
该阻尼器包括环形高阻尼结构件、粘性流体和上高刚度面板、下高刚度面板，环形高阻尼结构件位于上高刚度面板和下高刚度面板之间，上高刚度面板与下高刚度面板通过连接螺柱分别连接两个需要隔离振动相互传递的物体；环形高阻尼结构件由环形阻尼盘与环形缓冲腔组成，环形缓冲腔通过缓冲腔连接孔道与环形阻尼盘连接，环形阻尼盘由内外不少于2个环形阻尼盘结构件组成，各环形阻尼盘结构件之间通过连接孔道连接，环形阻尼盘结构件上下分别为环形高阻尼结构件上端面和环形高阻尼结构件下端面，环形高阻尼结构件上端面上设置进油孔和排气孔，环形阻尼盘结构件内部分为外腔和内腔；外腔和内腔构成近似H型结构，两侧为外腔，中间通过内腔连通，两侧外腔的外侧为外腔外壁，相对的内侧为外腔内壁，环形阻尼盘结构件外部为结构外壁；粘性流体通过进油孔进入到结构内腔，上高刚度面板粘贴在环形高阻尼结构件上端面，下高刚度面板粘贴在环形高阻尼结构件下端面，以增强结构承载刚度。
环形高阻尼结构件为一体化加工完成中间有空隙的结构。
进油孔为螺纹孔，粘性流体填充完毕后，通过连接螺柱进行密封，同时在连接螺柱缝隙中填充密封胶水，进行二次密封。
环形阻尼盘结构件和环形缓冲腔外壁由柔性材料制成，具备柔韧性，有助于减震降噪。
上高刚度面板与下高刚度面板的材料为任意高刚度材料，有助于增强结构承载刚度。
环形阻尼盘结构件的层数根据不同隔振要求确定，不少于2层；连接孔道的长度、数量、截面形状和尺寸根据实际情况进行调整；高阻尼流体阻尼器截面尺寸可变，内腔、外腔内壁、外腔外壁、结构外壁各个曲率可变，根据实际使用条件进行优选；该高阻尼流体阻尼器的整体外观形状根据实际安装情况而定，为环形或n边形，其中n≥3。
环形缓冲腔高度小于环形阻尼盘外环高度，且环形缓冲腔的尺寸和形状根据具体工况进行优选。
环形高阻尼结构件上端面受到压缩载荷时，环形阻尼盘结构件的结构外壁被压缩发生变形，内腔中的粘性流体被迫向两侧外腔流动，进而输出阻尼力，当粘性流体从缓冲腔连接孔道流入环形缓冲腔内部，进一步放大阻尼力，将振动源的机械能转化为内能，从而实现宽频高阻尼的动态减隔振。
外腔外壁、外腔内壁和结构外壁为有曲率的曲面，曲率根据不同需求调整。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
1、本发明采用高阻尼结构件作为支撑结构，利用内部粘性流体的流动产生阻尼，相比普通的弹簧和橡胶阻尼器，具有超高阻尼输出，且静承载能力较高，系统的低频隔振性能得到了有效的改善。
2、本发明结构简单、易于更换，工作可靠，阻尼效率高且输出可调，工作过程中无需额外提供能源，同时隔振系统的阻尼和刚度相对独立，且可以将n(n≥2)个高阻尼结构件串联使用，使系统的隔振效果更加稳定。
3、本发明可根据不同隔振性能的要求，合理设计设备外部的固体结构尺寸以及内部流体材料的粘度，实现有效吸振频带和衰减性能的可调性。
4、本发明可以在机械装置隔振领域推广应用，有效的提高了系统的低频隔振性能，降低阻尼器的制造成本和维修费用，增强使用寿命，实用性强。
附图说明
图1为本发明环形高阻尼结构件俯视图的剖面图；
图2为本发明环形高阻尼结构件正视图的剖面图；
图3为本发明环形高阻尼结构件的等轴测视图；
图4为本发明阻尼盘结构件截面形状结构示意图；
图5为本发明环形高阻尼流体阻尼器安装示意图；
图6为本发明实施例中四边形高阻尼结构件俯视图的剖面图；
图7为本发明实施例中四边形高阻尼结构件正视图的剖面图；
图8为本发明实施例中四边形高阻尼结构件等轴测图；
图9为本发明实施例中四边形高阻尼流体阻尼器安装示意图。
其中：1-连接孔道，2-外环，3-内环，4-环形阻尼盘，5-环形缓冲腔，6-缓冲腔连接孔道，7-环形高阻尼结构件上端面，8-环形高阻尼结构件下端面，9-环形阻尼盘结构件，10-进油孔，11-排气孔，12-外腔，13-内腔，14-外腔内壁，15-外腔外壁，16-结构外壁，17-连接螺柱，18-环形高阻尼结构件，19-上高刚度面板，20-下高刚度面板，21-四边形高阻尼结构件。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明提供一种高阻尼流体阻尼器。
如图1-图5所示，一种环形高阻尼流体阻尼器包括环形高阻尼结构件18、粘性流体和上高刚度面板19、下高刚度面板20，环形高阻尼结构件18位于上高刚度面板19和下高刚度面板20之间，上高刚度面板19与下高刚度面板20通过连接螺柱17分别连接两个需要隔离振动相互传递的物体；环形高阻尼结构件18由环形阻尼盘4与环形缓冲腔5组成，环形缓冲腔5通过缓冲腔连接孔道6与环形阻尼盘4连接，环形阻尼盘4由内外多个环形阻尼盘结构件9组成，各环形阻尼盘结构件9之间通过连接孔道1连接，环形阻尼盘结构件9上下分别为环形高阻尼结构件上端面7和环形高阻尼结构件下端面8，环形高阻尼结构件上端面7上设置进油孔10和排气孔11，环形阻尼盘结构件9内部分为外腔12和内腔13；粘性流体通过进油孔10进入到结构内腔13，上高刚度面板19粘贴在环形高阻尼结构件上端面7，下高刚度面板20粘贴在环形高阻尼结构件下端面8，以增强结构承载刚度。
环形高阻尼结构件18为一体化加工完成中间有空隙的结构。
进油孔10为螺纹孔，粘性流体填充完毕后，通过连接螺柱17进行密封，同时在连接螺柱17缝隙中填充密封胶水，进行二次密封。
环形阻尼盘结构件9的层数根据不同隔振要求进行优选；连接孔道1的长度、数量、截面形状和尺寸根据实际情况进行调整；高阻尼流体阻尼器截面尺寸可变，内腔13、外腔内壁14、外腔外壁16、结构外壁16各个曲率可变，根据实际使用条件进行优选；高阻尼流体阻尼器的整体外观形状根据实际安装情况而定，既可以为环形也可以为n边形，其中n≥3，如图6-图9所示。
如图1所示，高阻尼流体阻尼器为环形时，环形阻尼盘4分为外环2和内环3，外环2和内环3通过环形缓冲腔5连通。如图6、图7、图8和图9所示，高阻尼流体阻尼器为四边形，环形高阻尼结构件18即成为四边形高阻尼结构件21，对应的外环2和内环3均为四边形。
当高阻尼流体阻尼器上端面，即环形高阻尼结构件上端面7受到压缩载荷时，环形阻尼盘结构件9的结构外壁16被压缩发生变形，内腔13中的粘性流体被迫向两侧外腔12流动，进而输出阻尼力，当粘性流体从缓冲腔连接孔道6流入环形缓冲腔5内部，进一步放大阻尼力，将振动源的机械能转化为内能，从而实现宽频高阻尼的动态减隔振。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高阻尼流体阻尼器，其特征在于：包括环形高阻尼结构件(18)、粘性流体和上高刚度面板(19)、下高刚度面板(20)，环形高阻尼结构件(18)位于上高刚度面板(19)和下高刚度面板(20)之间，上高刚度面板(19)与下高刚度面板(20)通过连接螺柱(17)分别连接两个需要隔离振动相互传递的物体；环形高阻尼结构件(18)由环形阻尼盘(4)与环形缓冲腔(5)组成，环形缓冲腔(5)通过缓冲腔连接孔道(6)与环形阻尼盘(4)连接，环形阻尼盘(4)由内外不少于2个环形阻尼盘结构件(9)组成，各环形阻尼盘结构件(9)之间通过连接孔道(1)连接，环形阻尼盘结构件(9)上下分别为环形高阻尼结构件上端面(7)和环形高阻尼结构件下端面(8)，环形高阻尼结构件上端面(7)上设置进油孔(10)和排气孔(11)，环形阻尼盘结构件(9)内部分为外腔(12)和内腔(13)，外腔(12)和内腔(13)构成近似H型结构，两侧为外腔(12)，中间通过内腔(13)连通，两侧外腔(12)的外侧为外腔外壁(15)，相对的内侧为外腔内壁(14)，环形阻尼盘结构件(9)外部为结构外壁(16)，粘性流体通过进油孔(10)进入到结构内腔(13)，上高刚度面板(19)粘贴在环形高阻尼结构件上端面(7)，下高刚度面板(20)粘贴在环形高阻尼结构件下端面(8)，以增强结构承载刚度。
2.根据权利要求1所述的高阻尼流体阻尼器，其特征在于：所述环形高阻尼结构件(18)为一体化加工完成中间有空隙的结构。
3.根据权利要求1所述的高阻尼流体阻尼器，其特征在于：所述进油孔(10)为螺纹孔，粘性流体填充完毕后，通过连接螺柱(17)进行密封，同时在连接螺柱(17)缝隙中填充密封胶水，进行二次密封。
4.根据权利要求1所述的高阻尼流体阻尼器，其特征在于：所述环形阻尼盘结构件(9)和环形缓冲腔(5)外壁由柔性材料制成。
5.根据权利要求1所述的高阻尼流体阻尼器，其特征在于：所述环形阻尼盘结构件(9)的层数根据不同隔振要求确定，不少于2层；该高阻尼流体阻尼器的整体外观为环形或n边形，其中n≥3。
6.根据权利要求1所述的高阻尼流体阻尼器，其特征在于：所述环形缓冲腔(5)高度小于环形阻尼盘(4)外环高度。
7.根据权利要求1所述的高阻尼流体阻尼器，其特征在于：所述环形高阻尼结构件上端面(7)受到压缩载荷时，环形阻尼盘结构件(9)的结构外壁(16)被压缩发生变形，内腔(13)中的粘性流体被迫向两侧外腔(12)流动，进而输出阻尼力，当粘性流体从缓冲腔连接孔道(6)流入环形缓冲腔(5)内部，进一步放大阻尼力，将振动源的机械能转化为内能，从而实现宽频高阻尼的动态减隔振。
8.根据权利要求1所述的高阻尼流体阻尼器，其特征在于：所述外腔外壁(15)、外腔内壁(14)和结构外壁(16)为有曲率的曲面，曲率根据不同需求调整。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101956780A (zh) * 2010-09-14 2011-01-26 广州大学 一种粘滞阻尼器
CN102691740A (zh) * 2012-03-12 2012-09-26 翟泳雄 弹性支撑总成
CN203239827U (zh) * 2013-05-07 2013-10-16 隔而固(青岛)振动控制有限公司 粘滞阻尼器
CN105041942A (zh) * 2015-06-29 2015-11-11 上海交通大学 一种无摩擦流体阻尼隔振器
CN105840724A (zh) * 2016-05-06 2016-08-10 上海交通大学 一种含有流体阻尼的双层网结构减振器
CN107002800A (zh) * 2014-11-27 2017-08-01 株式会社利富高 阻尼器及阻尼器的制造方法
TWM559953U (zh) * 2018-01-16 2018-05-11 Ultrasilane Ind Co Ltd 避震器之浮動式活塞
CN108708757A (zh) * 2018-06-21 2018-10-26 北京科技大学 一种高阻尼吸能锚杆托盘
JP2019002441A (ja) * 2017-06-13 2019-01-10 国立大学法人東京工業大学 制振ダンパ
CN109780132A (zh) * 2019-03-11 2019-05-21 北京科技大学 一种周期结构机械滤波器

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101956780A (zh) * 2010-09-14 2011-01-26 广州大学 一种粘滞阻尼器
CN102691740A (zh) * 2012-03-12 2012-09-26 翟泳雄 弹性支撑总成
CN203239827U (zh) * 2013-05-07 2013-10-16 隔而固(青岛)振动控制有限公司 粘滞阻尼器
CN107002800A (zh) * 2014-11-27 2017-08-01 株式会社利富高 阻尼器及阻尼器的制造方法
CN105041942A (zh) * 2015-06-29 2015-11-11 上海交通大学 一种无摩擦流体阻尼隔振器
CN105840724A (zh) * 2016-05-06 2016-08-10 上海交通大学 一种含有流体阻尼的双层网结构减振器
JP2019002441A (ja) * 2017-06-13 2019-01-10 国立大学法人東京工業大学 制振ダンパ
TWM559953U (zh) * 2018-01-16 2018-05-11 Ultrasilane Ind Co Ltd 避震器之浮動式活塞
CN108708757A (zh) * 2018-06-21 2018-10-26 北京科技大学 一种高阻尼吸能锚杆托盘
CN109780132A (zh) * 2019-03-11 2019-05-21 北京科技大学 一种周期结构机械滤波器

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