CN114962545B - 阻尼及预紧力可调的细长杆加固减振组件 - Google Patents

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Abstract

一种阻尼及预紧力可调的细长杆加固减振组件，包括套筒、夹头、橡胶垫片、调整螺栓、钢丝、镶嵌顶丝、压头、压套。本发明通过钢丝、夹头和橡胶垫片串联耦合的方式，在悬臂顶端与安装底座间安装数条刚度可调的钢丝结构，实现了在细长杆上加入带有刚度同时还带有阻尼的支撑结构。夹头与套筒的间隙配合加上调整螺栓实现了钢丝预紧力的可调性，并且调整螺栓为细牙螺纹，对预紧力的调节更加精确。加入加固组件后振动幅度可降低70％‑90％。该细长杆加固减振组件零件更换方便，加固效果稳定可靠，能够有效减小细长杆对振源的模态响应变形，有效缩短对冲击振动的恢复稳定时间，主要用于惯性约束核聚变实验中送靶系统靶架结构减振加固，可广泛应用于对外界激励下需精密控制长悬臂结构顶端位置的加固组件。

Description

阻尼及预紧力可调的细长杆加固减振组件
技术领域
本发明涉及一种细长杆加固减振组件，特别是一种阻尼及预紧力可调的细长杆加固减振组件，主要用于高功率惯性约束和聚变中靶架的加固和减振作用。
背景技术
目前，惯性约束核聚变中用来夹持靶丸的靶架是细长杆悬臂结构，且前端有不可忽略的集中质量。靶架最主要的作用是夹持靶丸的容器，同时兼具保温、输送低温液体的功能。靶架安装在冷冻送靶系统的最前端，初始时收缩在冷冻靶系统的中后部，在准备打靶时利用伸缩臂将靶架伸出到靶室中心位置。送靶系统整体也是一个大悬臂结构，振动响应较为明显，需要进行多级振动控制，靶架加固是振动控制手段之一。目前常规靶架的主体为细长杆结构纯铜棒，前端固定硅臂及反应腔结构，这造成了细长杆悬臂结构前端带有不可忽视的集中质量，增大了振动响应幅值。所以靶架结构的加固优化是有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻尼及预紧力可调的细长杆加固减振组件，在保证轻质的同时有效的加强了细长杆的结构刚度，减小振动响应幅值，隔离了一定量的振源；此外还具有好的可调整性。
本发明的技术解决方案如下：
一种阻尼及预紧力可调的细长杆加固减振组件，特点在于，包括细长杆主要部件和加固组件，所述的细长杆主要部件包括法兰、细长杆；所述的加固组件主要包括套筒、夹头、橡胶垫片、调整螺栓、钢丝、镶嵌顶丝、压头、压套、硅臂和螺栓；所述的细长杆通过螺纹配合在所述的法兰上；所述的镶嵌顶丝通过螺纹配合和粘合剂固定在细长杆另一端，所述的压头通过螺纹配合在所述的镶嵌顶丝上，所述的钢丝的一端放置在所述的压头上的凹槽内，所述的钢丝和压头过渡配合套入压套内，旋转所述的压套调整硅臂对准竖直方向，所述的压套通过螺纹配合与所述的压头连接锁紧所述的钢丝；所述的套筒通过两个螺纹配合在所述的法兰上，所述的钢丝的另一端顺次穿过所述的调整螺栓、橡胶垫片、夹头并通过夹头锁紧固定，所述的夹头过渡配合穿过所述的套筒的内圈，旋转所述的调整螺栓调整钢丝预紧力后，所述的夹头通过所述的螺栓压紧在所述的套筒上。
本发明的调整过程如下：
所述的钢丝有多根，安装方法相同；通过压头、压套和夹头活套安装，易拆卸更换不同直径的钢丝，配合钢丝更换不同深度凹槽的压头，可增加整体结构刚度，调整整体结构固有频率。
所述的钢丝可以通过细牙调整螺栓精确调整预紧力大小，调整结构刚度，消除细长杆可能的弯曲挠度。
所述的橡胶垫片可以更换不同厚度不同阻尼的材料，达到更合适该应用场景的振动隔离效果。
本发明的技术效果如下：
通过钢丝、夹头和橡胶垫片串联耦合的方式，实现了在细长杆上加入带有刚度同时还带有阻尼的支撑结构。夹头与套筒的间隙配合加上调整螺栓实现了钢丝预紧力的可调性，并且调整螺栓为细牙螺纹，对预紧力的调节更加精确。加入加固组件后振动幅度可降低70％-90％。该细长杆加固减振组件零件更换方便，加固效果稳定可靠，能够有效减小细长杆对振源的模态响应变形，有效缩短对冲击振动的恢复稳定时间，可作为各种需要精密控制振动响应变形细长杆的加固组件。
附图说明
图1为本发明阻尼及预紧力可调的细长杆加固减振组件的装配剖面图。
图2为本发明阻尼及预紧力可调的细长杆加固减振组件的法兰外观图。其中，a为法兰俯视图，b为法兰主视剖面图，c为法兰A方向侧视图，d为法兰仰视图。
图3为本发明阻尼及预紧力可调的细长杆加固减振组件压头的外观图。其中a为压头主视剖面图，b为压头右视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应依此限制本发明的保护范围。
请参阅图1至图3，由图可见，本发明阻尼及预紧力可调的细长杆加固减振组件，包括法兰1、套筒2、夹头3、橡胶垫片4、调整螺栓5、钢丝6、细长杆7、镶嵌顶丝8、压头9、压套10、硅臂11、和螺栓12；
所述的细长杆7通过螺纹配合在法兰1上；镶嵌顶丝8通过螺纹配合和粘合剂固定在细长杆7的另一端，压头9通过螺纹配合在所述的镶嵌顶丝8上，所述的钢丝6的一端放置在所述的压头9上的凹槽内，钢丝6和压头9过渡配合套入压套10内，旋转压套10调整所述的硅臂11对准竖直方向，所述的压套10通过螺纹配合与压头9连接锁紧钢丝。所述的套筒2通过两个螺纹配合在法兰1上的槽内，所述的钢丝6的另一端顺次穿过所述的调整螺栓5、橡胶垫片4、夹头3，并通过所述的夹头3锁紧固定，所述的夹头3过渡配合穿过套筒2内圈，通过所述的螺栓12压紧在套筒2上。
所述的钢丝6为多根长度、直径、安装张角相同的钢丝，对应安装零件、安装方法相同，在法兰1上的安装位置于图2法兰1上均度均布凹槽内，法兰1安装在其他零件上时应摆放为一根钢丝位于过细长杆7的垂直平面(中垂面)内最下方，其余钢丝则关于该中垂面对称。
在调整预紧力时，拧紧所述的夹头3固定所述的钢丝6的长度，松开所述的螺栓12，转动细牙调整所述的调整螺栓5，在达到合适预紧力后拧紧所述的螺栓12，压紧固定所述的夹头3。
通过实验验证，本发明阻尼及预紧力可调的细长杆加固减振组件，所述的钢丝及橡胶垫片等零件更换方便，加固效果稳定可靠，加入加固组件后振动幅度可降低70％-90％。能够有效减小细长杆对振源的模态响应变形，有效缩短对冲击振动的恢复稳定时间，可作为各种需要精密控制振动响应变形细长杆的加固组件。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种阻尼及预紧力可调的细长杆加固减振组件，特征在于包括细长杆主要部件和加固组件，所述的细长杆主要部件包括法兰（1）、细长杆（7）；所述的加固组件包括套筒(2)、夹头(3)、橡胶垫片（4）、调整螺栓（5）、钢丝（6）、镶嵌顶丝（8）、压头（9）、压套（10）、硅臂（11）和螺栓（12）；
所述的细长杆（7）通过螺纹配合在法兰（1）上；所述的镶嵌顶丝（8）通过螺纹配合和粘合剂固定在细长杆（7）的另一端，所述的压头（9）通过螺纹配合在所述的镶嵌顶丝（8）上，所述的钢丝（6）的一端放置在所述的压头（9）的凹槽内，所述的钢丝（6）和压头（9）过渡配合套入所述的压套（10）内，旋转所述的压套（10）调整所述的硅臂（11）对准竖直方向，所述的压套（10）通过螺纹配合与所述的压头（9）连接并锁紧所述的钢丝（6）；
所述的套筒（2）通过两个螺纹连接件配合在所述的法兰（1）上，所述的钢丝（6）的另一端顺次穿过所述的调整螺栓（5）、橡胶垫片（4）和夹头（3），并通过所述的夹头（3）锁紧固定，所述的夹头（3）过渡配合穿过所述的套筒（2）的内圈，旋转所述的调整螺栓（5）调整所述的钢丝（6）预紧力后，所述的夹头（3）通过所述的螺栓（12）压紧在所述的套筒（2）上；
所述的橡胶垫片（4）可以更换为不同厚度不同阻尼材料的橡胶垫片。
2.根据权利要求1所述的阻尼及预紧力可调的细长杆加固减振组件，其特征在于：所述的钢丝（6）有多根，安装方法相同；通过所述的压头（9）、压套（10）和夹头（3）活套安装，易拆卸更换不同直径的钢丝（6），配合钢丝（6）更换不同深度凹槽的压头（9），可增加整体结构刚度，调整整体结构固有频率。
3.根据权利要求1所述的阻尼及预紧力可调的细长杆加固减振组件，其特征在于：所述的钢丝（6）可以通过调整螺栓（5）精确调整预紧力大小，调整结构刚度，消除所述的细长杆（7）可能的弯曲挠度。
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