CN113669412A - 阻尼件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阻尼件，包括基座以及形成于基座上的阻尼层，基座包括主体以及形成于主体上的若干突出部，突出部设置于与阻尼层相邻侧，其中至少部分所述突出部至少形成有一个向主体倾斜的楔形面。本方案通过优化设计基座与阻尼层的结合面的结构形态，从而有效地改善了产品的高分子结构与金属结构之间的结合性能，在长期使用中不易受到高温老化、持续受力等方面的影响而产生分层剥离影响产品的结构形态和寿命。

Description

阻尼件
技术领域
本发明是关于缓冲阻尼设备，特别是关于一种应用于砂轮或者切割机等的阻尼件。
背景技术
在生产生活中，采用砂轮或刀轮等高速旋转件的切割磨削设备，为了保障设备的运行安全，同时又避免在运行过程中连续冲击对设备高速工件产生危害，需要采用合适的阻尼件对高速旋转件进行防护缓冲，这里的防护件一般采用橡胶弹性体作为垫材进行弹性防护。但是这些防护件由于长期受到高力矩、高温以及高氧化性等环境的影响，极易发生老化与基材剥离而失去作用，使用寿命极低，需要频繁更换维护。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻尼件，其能够改进基座与阻尼层的结合面的结构形态，从而优化金属基材与弹性体的受力性能，特别是两者结合面的受力，有效地改善了产品的高分子结构与金属结构之间的结合性能，在长期使用中不易受到高温老化、持续受力等方面的影响而产生分层剥离影响产品的结构形态和寿命。
为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种阻尼件，包括基座以及形成于基座上的阻尼层，基座包括主体以及形成于主体上的若干突出部，突出部设置于与阻尼层相邻侧，其中至少部分突出部至少形成有一个向主体倾斜的楔形面。
在本发明的一个或多个实施方式中，突出部的楔形面与主体表面所成倾角为10-15度。
在本发明的一个或多个实施方式中，突出部上的楔形面具有两个。
在本发明的一个或多个实施方式中，突出部上两个楔形面的倾斜方向(指楔形面上最高点或者最高边中点与最低点或最低边中点所成连线所在的方向)的夹角为20-35度。
在本发明的一个或多个实施方式中，相邻两个具有楔形面的突出部，其上设置的楔形面的倾斜方向不同。
在本发明的一个或多个实施方式中，阻尼层包括，以重量份数计，TPEE80-100份，直径0.2-1mm的氟橡胶球1-5份，润滑剂1-5份，稳定剂1-3份，填料2-8份。
在本发明的一个或多个实施方式中，填料包括体积比(1-1.5)：1的白炭黑和碳酸镁。
在本发明的一个或多个实施方式中，润滑剂为在230℃,2.16kg条件下熔融指数为10-40g/10min的热熔性树脂。
在本发明的一个或多个实施方式中，热熔性树脂包括LDPE或PS或PP。
与现有技术相比，根据本发明实施方式的阻尼件，通过采用对结合面的结构改进与阻尼层材料相结合的形式，以结构改进调整不同材料和结构之间的受力形态以改进在工作状态下阻尼层与基座之间的受力状态，从而减小工作时阻尼件受到的切向力对结合面面所产生的剪切剥离力，从而有效降低结合面发生剥离的几率，从而使得阻尼件对长期所处于的高温、震荡和撕裂环境有较好的抗性。此外对阻尼层的组成材料进行选择性的改进，从而有效改善对在磨削工作状态下所产生的高温、高活性氧化等恶劣环境具有较高的抗性和适应性，并且在利用助剂的部分碳酸镁在高温状态下发生分解的特性，在阻尼层中可以形成填充有气体的弹性微孔，在配合橡胶微球、白炭黑等可以在TPEE体系中起到有效改善弹性、耐磨性等方面性能的目的。同时在工作状态下阻尼材料温度过高时，可以通过碳酸镁的形态转变而促进热传递和散热，在配合白炭黑的对热量散热形式传播的能力而有效改善阻尼层的抗老化性能。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图所示，根据本发明优选实施方式的阻尼件，该阻尼件包括用于提供刚性承载的基座，该基座一般可以为刚性的金属材质或者满足强度和刚性要求的陶瓷材质，如采用性能合适的钢材进行加工获得。一般而言，该基座基本具有圆心结构，整体呈圆盘形态，这就使得基座可以与砂轮等布局贴合地安装，而将阻尼件与砂轮等紧密支持，此时由于具有阻尼性能的阻尼层与砂轮等贴合，从而至少实现了对工作状态下的砂轮等高速工作布局的阻尼缓冲，提升工作的安全性。此时要求，基座与阻尼层具有相互配合的安装性。
基座具有主体，在主体中轴位置设置有安装轴孔，同时向阻尼层所在方向延伸出用于卡合砂轮等的轴突，轴突与主体与轴孔配合。此时为了改善基座与阻尼层的结合性能，同时还在基座与阻尼层的结合面上通过设计的特定结构如突出部以及楔形面相结合，从而对工作状态下阻尼层所受到的周向受力进行分散，突出部提供了一定阻止力，同时楔形面结构则将受力进行分解，此时楔形面在突出部上所形成的槽形结构，其包括底部以及两个侧边都可以起到不同方向提供施力的作用。
基座上的突出部可以总体可以体现为球形的局部或者柱形等以及其它的可用形状。当然在设置时，突出部是不应当超出阻尼层，以免直接发生刚性接触，而失去阻尼缓冲的效能。优选方案为，突出部的顶部与阻尼层外表层的间距不低于3mm，当然也不应当大于阻尼层总厚度的二分之一。这就可以在工作状态下，通过突出部和其余部分的挤压，即可以对阻尼层的挤压形成高挤压区(由突出部的挤压形成的轴向挤压力相对较大的区域)以及低挤压区(由主体的结合面的挤压形成的轴向挤压力相对较小的区域)，此时由于高挤压区受到的高轴向挤压力，而形成了致密区，在工作状态时，受到砂轮等旋转件施加反馈的周向力，可以引起微小范围的形态偏折，从而将部分部分受力传递缓冲至低挤压区。由于低挤压区为非致密区，且面积远大于高挤压区，故而在工作状态下，低挤压区的可以承受更多的衰减和缓冲，通过这种高密高挤压和低密低挤压的变换，从而更有效地实现缓冲。当然需要控制相邻两个高挤压区也就是相邻两个突出部在圆周上所成的夹角(即相邻两个突出部中心与安装轴孔的中心线在主体的同一截面内交点连线所成的夹角)应该在15-25度范围内。也就是在同一圆周内设置约17-24个突出部。在多个圆周上设置时，可以形成多层的突出部。当然多层的突出部之间可以不在径向成辐射状态设置。
从而图中展示了为球形的局部的情形，可以看到该具有部分球形形态的突出部，为了配合形成楔形面，在突出部的球面上形成了下凹的区域，该下凹区域的底面(即如图中与结合面夹角较小的面)即为设置的楔形面。此时，可以设置楔形面与主体表面所成倾角为10-15度。而为了获得更好的受力偏置效果，突出部上的楔形面具有两个，且突出部上两个楔形面的倾斜方向(指楔形面上最高点或者最高边中点与最低点或最低边中点所成连线所在的方向)的夹角为20-35度。
当然为了避免方向一致的楔形面导致效能减小，优选的，相邻两个具有楔形面的突出部，其上设置的楔形面的倾斜方向不同。
实施例1
本实施例中基座包括主体，主体其中心轴位置设置有用于配合安装到工具转轴的安装轴孔，并且配合安装轴孔还设置有向主体外侧凸出的轴突，轴突与主体共同形成了贯通的安装轴孔结构。在基座用于与阻尼件连接的结合面上沿以安装轴孔的中心轴所限定的同一圆周上分布有18个直径0.5厘米(指与结合面相接的截面)的突出部。每个突出部上均各自形成有两个楔形面，且两个楔形面的倾斜方向所成的夹角为22度，这里两个楔形面的倾斜方向所形成的中线定义为中线一。突出部的楔形面与主体表面(结合面)所成倾角为12度。同时限定向量两个突出部的中线一之间所形成的夹角为20度。
这里的阻尼层可以采用以重量份数计，TPEE80份，直径0.8mm的氟橡胶球1份，在230℃,2.16kg条件下熔融指数为25g/10min的LDPE1份，抗氧剂XH-245(稳定剂)1份，体积比1.3：1的白炭黑和碳酸镁形成的混合填料2份。
本实施例制备适用于400mm直径砂轮的样品配合安装于砂轮切割机J3GY-LD-400A，对阻尼件进行连续切割消耗10片砂轮的工作状态测试，切割对象为50mmHRB400螺纹钢。测试完成，阻尼件无明显变形，阻尼层磨耗量小于0.5％，无明显变色脆化，同时阻尼层与基座无剥离。
实施例2
本实施例中基座包括主体，主体其中心轴位置设置有用于配合安装到工具转轴的安装轴孔，并且配合安装轴孔还设置有向主体外侧凸出的轴突，轴突与主体共同形成了贯通的安装轴孔结构。在基座用于与阻尼件连接的结合面上沿以安装轴孔的中心轴所限定的同一圆周上分布有17个直径0.5厘米(指与结合面相接的截面)的突出部。每个突出部上均各自形成有两个楔形面，且两个楔形面的倾斜方向所成的夹角为20度，这里两个楔形面的倾斜方向所形成的中线定义为中线一。突出部的楔形面与主体表面(结合面)所成倾角为11度。同时限定向量两个突出部的中线一之间所形成的夹角为20度。
这里的阻尼层可以采用以重量份数计，TPEE100份，直径0.4mm的氟橡胶球2份，在230℃,2.16kg条件下熔融指数为30g/10min的PP2份，抗氧剂XH-412S(稳定剂)3份，体积比1.2：1的白炭黑和碳酸镁形成的混合填料6份。
本实施例制备适用于400mm直径砂轮的样品配合安装于砂轮切割机J3GY-LD-400A，对阻尼件进行连续切割消耗10片砂轮的工作状态测试，切割对象为50mmHRB400螺纹钢。测试完成，阻尼件无明显变形，阻尼层磨耗量小于0.5％，无明显变色脆化，同时阻尼层与基座无剥离。
实施例3
本实施例中基座包括主体，主体其中心轴位置设置有用于配合安装到工具转轴的安装轴孔，并且配合安装轴孔还设置有向主体外侧凸出的轴突，轴突与主体共同形成了贯通的安装轴孔结构。在基座用于与阻尼件连接的结合面上沿以安装轴孔的中心轴所限定的同一圆周上分布有24个直径0.5厘米(指与结合面相接的截面)的突出部。每个突出部上均各自形成有两个楔形面，且两个楔形面的倾斜方向所成的夹角为35度，这里两个楔形面的倾斜方向所形成的中线定义为中线一。突出部的楔形面与主体表面(结合面)所成倾角为14度。同时限定向量两个突出部的中线一之间所形成的夹角为20度。
这里的阻尼层可以采用以重量份数计，TPEE90份，直径0.6mm的氟橡胶球3份，在230℃,2.16kg条件下熔融指数为40g/10min的PS3份，抗氧剂XH-245(稳定剂)2份，体积比1.4：1的白炭黑和碳酸镁形成的混合填料4份。
本实施例制备适用于400mm直径砂轮的样品配合安装于砂轮切割机J3GY-LD-400A，对阻尼件进行连续切割消耗10片砂轮的工作状态测试，切割对象为50mmHRB400螺纹钢。测试完成，阻尼件无明显变形，阻尼层磨耗量小于0.5％，无明显变色脆化，同时阻尼层与基座无剥离。
实施例4
本实施例中基座包括主体，主体其中心轴位置设置有用于配合安装到工具转轴的安装轴孔，并且配合安装轴孔还设置有向主体外侧凸出的轴突，轴突与主体共同形成了贯通的安装轴孔结构。在基座用于与阻尼件连接的结合面上沿以安装轴孔的中心轴所限定的同一圆周上分布有20个直径0.5厘米(指与结合面相接的截面)的突出部。每个突出部上均各自形成有两个楔形面，且两个楔形面的倾斜方向所成的夹角为30度，这里两个楔形面的倾斜方向所形成的中线定义为中线一。突出部的楔形面与主体表面(结合面)所成倾角为15度。同时限定向量两个突出部的中线一之间所形成的夹角为30度。
这里的阻尼层可以采用以重量份数计，TPEE85份，直径1mm的氟橡胶球4份，在230℃,2.16kg条件下熔融指数为20g/10min的LDPE4份，抗氧剂1098(稳定剂)1.5份，体积比1.5：1的白炭黑和碳酸镁形成的混合填料8份。
本实施例制备适用于400mm直径砂轮的样品配合安装于砂轮切割机J3GY-LD-400A，对阻尼件进行连续切割消耗10片砂轮的工作状态测试，切割对象为50mmHRB400螺纹钢。测试完成，阻尼件无明显变形，阻尼层磨耗量小于0.5％，无明显变色脆化，同时阻尼层与基座无剥离。
实施例5
本实施例中基座包括主体，主体其中心轴位置设置有用于配合安装到工具转轴的安装轴孔，并且配合安装轴孔还设置有向主体外侧凸出的轴突，轴突与主体共同形成了贯通的安装轴孔结构。在基座用于与阻尼件连接的结合面上沿以安装轴孔的中心轴所限定的同一圆周上分布有22个直径0.5厘米(指与结合面相接的截面)的突出部。每个突出部上均各自形成有两个楔形面，且两个楔形面的倾斜方向所成的夹角为27度，这里两个楔形面的倾斜方向所形成的中线定义为中线一。突出部的楔形面与主体表面(结合面)所成倾角为10度。同时限定向量两个突出部的中线一之间所形成的夹角为25度。
这里的阻尼层可以采用以重量份数计，TPEE95份，直径0.2mm的氟橡胶球5份，在230℃,2.16kg条件下熔融指数为10g/10min的PP5份，抗氧剂1098(稳定剂)2.5份，体积比1：1的白炭黑和碳酸镁形成的混合填料5份。
本实施例制备适用于400mm直径砂轮的样品配合安装于砂轮切割机J3GY-LD-400A，对阻尼件进行连续切割消耗10片砂轮的工作状态测试，切割对象为50mmHRB400螺纹钢。测试完成，阻尼件无明显变形，阻尼层磨耗量小于0.5％，无明显变色脆化，同时阻尼层与基座无剥离。
对比例1
本对比例中基座包括主体，主体其中心轴位置设置有用于配合安装到工具转轴的安装轴孔，并且配合安装轴孔还设置有向主体外侧凸出的轴突，轴突与主体共同形成了贯通的安装轴孔结构。在基座用于与阻尼件连接的结合面上沿以安装轴孔的中心轴所限定的同一圆周上分布有22个直径0.5厘米(指与结合面相接的截面)的突出部。每个突出部上均各自形成有两个楔形面，且两个楔形面的倾斜方向所成的夹角为27度，这里两个楔形面的倾斜方向所形成的中线定义为中线一。突出部的楔形面与主体表面(结合面)所成倾角为10度。同时限定向量两个突出部的中线一之间平行设置。
这里的阻尼层可以采用以重量份数计，TPEE95份，直径0.2mm的氟橡胶球5份，在230℃,2.16kg条件下熔融指数为10g/10min的PP5份，抗氧剂1098(稳定剂)2.5份，体积比1：1的白炭黑和碳酸镁形成的混合填料5份。
本对比例制备适用于400mm直径砂轮的样品配合安装于砂轮切割机J3GY-LD-400A，对阻尼件进行连续切割消耗10片砂轮的工作状态测试，切割对象为50mmHRB400螺纹钢。测试完成，阻尼件无明显变形，阻尼层磨耗量小于0.8％，无明显变色脆化，阻尼层与基座结合有部分剥离。
对比例2
本对比例中基座包括主体，主体其中心轴位置设置有用于配合安装到工具转轴的安装轴孔，并且配合安装轴孔还设置有向主体外侧凸出的轴突，轴突与主体共同形成了贯通的安装轴孔结构。在基座用于与阻尼件连接的结合面上沿以安装轴孔的中心轴所限定的同一圆周上分布有22个直径0.5厘米(指与结合面相接的截面)的突出部。每个突出部上均各自形成有两个楔形面，且两个楔形面的倾斜方向所成的夹角为27度，这里两个楔形面的倾斜方向所形成的中线定义为中线一。突出部的楔形面与主体表面(结合面)所成倾角为10度。同时限定向量两个突出部的中线一之间所形成的夹角为25度。
这里的阻尼层可以采用以重量份数计，TPEE95份，在230℃,2.16kg条件下熔融指数为10g/10min的PP5份，抗氧剂1098(稳定剂)2.5份，体积比1：1的白炭黑和碳酸镁形成的混合填料5份。
本对比例制备适用于400mm直径砂轮的样品配合安装于砂轮切割机J3GY-LD-400A，对阻尼件进行连续切割消耗10片砂轮的工作状态测试，切割对象为50mmHRB400螺纹钢。测试完成，阻尼件无明显变形，阻尼层磨耗量小于2.5％，无明显变色脆化，同时阻尼层与基座部分剥离。
对比例3
本对比例中基座包括主体，主体其中心轴位置设置有用于配合安装到工具转轴的安装轴孔，并且配合安装轴孔还设置有向主体外侧凸出的轴突，轴突与主体共同形成了贯通的安装轴孔结构。在基座用于与阻尼件连接的结合面上沿以安装轴孔的中心轴所限定的同一圆周上分布有22个直径0.5厘米(指与结合面相接的截面)的突出部。每个突出部上均各自形成有两个楔形面，且两个楔形面的倾斜方向所成的夹角为27度，这里两个楔形面的倾斜方向所形成的中线定义为中线一。突出部的楔形面与主体表面(结合面)所成倾角为10度。同时限定向量两个突出部的中线一之间所形成的夹角为25度。
这里的阻尼层可以采用以重量份数计，TPEE95份，直径0.2mm的氟橡胶球5份，抗氧剂1098(稳定剂)2.5份，体积比1：1的白炭黑和碳酸镁形成的混合填料5份。
本对比例制备适用于400mm直径砂轮的样品配合安装于砂轮切割机J3GY-LD-400A，对阻尼件进行连续切割消耗10片砂轮的工作状态测试，切割对象为50mmHRB400螺纹钢。测试完成，阻尼件有变形，阻尼层磨耗量小于5％，无明显变色脆化，同时阻尼层与基座有剥离。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种阻尼件，包括基座以及形成于基座上的阻尼层，其特征在于，所述基座包括主体以及形成于主体上的若干突出部，所述突出部设置于与阻尼层相邻侧，其中至少部分所述突出部至少形成有一个向主体倾斜的楔形面。
2.如权利要求1所述的阻尼件，其特征在于，所述突出部的楔形面与主体表面所成倾角为10-15度。
3.如权利要求1或2所述的阻尼件，其特征在于，所述突出部上的楔形面具有两个。
4.如权利要求3所述的阻尼件，其特征在于，所述突出部上两个楔形面的倾斜方向的夹角为20-35度。
5.如权利要求4所述的阻尼件，其特征在于，所述相邻两个具有楔形面的突出部，其上设置的楔形面的倾斜方向不同。
6.如权利要求1所述的阻尼件，其特征在于，所述阻尼层包括，以重量份数计，TPEE80-100份，直径0.2-1mm的氟橡胶球1-5份，润滑剂1-5份，稳定剂1-3份，填料2-8份。
7.如权利要求6所述的阻尼件，其特征在于，所述填料包括体积比(1-1.5)：1的白炭黑和碳酸镁。
8.如权利要求6所述的阻尼件，其特征在于，所述润滑剂为在230℃,2.16kg条件下熔融指数为10-40g/10min的热熔性树脂。
9.如权利要求8所述的阻尼件，其特征在于，所述热熔性树脂包括LDPE或PS或PP。
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