CN115388114A - 一种高刚度阻尼复合底座 - Google Patents

Abstract

一种高刚度阻尼复合底座，涉及阻尼隔振技术领域，包括有：上底板、下底板及若干个阻尼板，若干个阻尼板设置于上底板与下底板之间；其中，的底座上设置有若干个正向螺钉及若干个反向螺钉，正向螺钉从上底板插入并穿过若干个阻尼板并部分螺纹连接于下底板内，反向螺钉从下底板插入并穿过若干个阻尼板并部分螺纹连接于上底板内，正向螺钉与反向螺钉交错且间隔布置，上底板上设置有用于容置正向螺钉的螺帽的第一沉头孔及用于容置反向螺钉的尾端的第一螺纹连接孔，下底板上设置有用于容置反向螺钉的螺帽的第二沉头孔及用于容置正向螺钉的尾端的第二螺纹连接孔，第一沉头孔与第二沉头孔为通孔。通过该复合型底座综合地降低低频级高频振动的传递。

Description

一种高刚度阻尼复合底座

技术领域

本发明涉及阻尼隔振技术领域，尤其涉及一种高刚度阻尼复合底座。

背景技术

隔振装置是一种利用阻尼特性来减缓机械振动及消耗动能的装置，随着科技的发展，隔振的装置被应用于船体及潜艇上来减缓海流对上述航行载具上的仪器造成影响，尤其一些精度要求高的仪器，不允许出现轻微的误差，外界的振动对仪器的使用干扰非常大，例如，在一些潜艇用的高精度测量仪器上就要杜绝振动所造成的影响。

例如，授权公告号为CN211449479U的中国实用新型专利公开了一种船舶用变压器的减震装置，包括通过螺栓固定于甲板上的底板，底板上方通过若干减震装置支撑连接有用于安装变压器箱的安装板；减震装置包括套筒，套筒内部的空腔下部设有内管，内管将空腔下部分隔为内区域和外区域；内管底端与套筒内底部之间通过逆止阀连接，逆止阀为从外区域单向导通于内区域的阀门；内管侧壁分布开设有多个回油孔；紧贴内管内壁在内管内设有活塞，活塞的下表面与逆止阀之间通过缓冲弹簧连接；活塞的上表面连接于活塞杆，活塞杆的顶端延伸出套筒并连接于连接块，连接块连接于安装板；空腔的下部注入有液压油。该实用新型结构简单、设计合理、减震效果好。

又例如，授权公告号为CN113124090B的中国发明专利公开的一种基于泡沫铝压溃的传动设备冲击隔振器，包括活塞杆、密封罩、隔振器底座、基座，隔振器底座通过安装螺栓固定在基座上，密封罩通过连接螺栓固定在隔振器底座上，隔振器底座设置向上凸起的活塞结构，活塞杆的端部伸入至密封罩里并位于活塞结构内部与活塞结构相配合，活塞杆的端部与活塞结构底部的隔振器底座平面之间设置吸能材料。该发明中利用弹簧和阻尼垫片组成弹簧隔振系统，在受到振动载荷时，主要由弹簧阻尼器作用，减弱并衰减设备运行所产生的振动；弹簧阻尼器具有限位功能，可保证隔振的同时不会产生多大的位移，保证设备的正常运行。在受到冲击时，采用气腔和泡沫铝相结合的方式吸收冲击能量，以保证设备正常运行。

然而，机械动力设备存在这样一个特性，高频成分的振动总是比低频成分的振动更加不容易传播，所以当增加结构的阻尼连接时，并不能减少结构之间的振动传动，当频率较低时，增大连接阻尼确实可以减少结构之间的振动传递，阻尼对低频振动起到抑制作用，但是，随着振动频率的增高，阻尼反而助长了高频振动的传递，并且，随着连接阻尼的增大，振动传递也更加显著。所以，增大连接阻尼能抑制低频振动的传递，而增大连接刚度能抑制高频振动的传动。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种高刚度阻尼复合底座，有效解决机械动力设备对于低频级要求的应用问题，通过该复合型底座综合地降低低频级高频振动的传递。

一种高刚度阻尼复合底座，包括有：上底板，其上开设有用于安装设备的设备安装孔；下底板，上底板的外延设置有用于安装整个底座的底座安装孔；若干个阻尼板，设置于所述上底板与所述下底板之间；其中，所述的底座上设置有若干个正向螺钉及若干个反向螺钉，所述正向螺钉从上底板插入并穿过若干个所述阻尼板并部分螺纹连接于所述下底板内，所述反向螺钉从下底板插入并穿过若干个所述阻尼板并部分螺纹连接于所述上底板内，所述正向螺钉与所述反向螺钉交错且间隔布置，所述上底板上设置有用于容置所述正向螺钉的螺帽的第一沉头孔及用于容置所述反向螺钉的尾端的第一螺纹连接孔，所述下底板上设置有用于容置所述反向螺钉的螺帽的第二沉头孔及用于容置所述正向螺钉的尾端的第二螺纹连接孔，所述第一沉头孔与所述第二沉头孔为通孔。

作为上述技术方案的优选，所述阻尼板的数量至少为两块，每块所述阻尼板上设置有若干个蜂窝孔，且，相邻的两块所述阻尼板上的所述蜂窝孔错位布置。

作为上述技术方案的优选，若干个所述正向螺钉与若干个所述反向螺钉于所述的底座上，延所述上底板的外延周向均匀交错布置成孔阵，位于所述阻尼板上的所述蜂窝孔设置于所述孔阵所围成的矩形框内部。

作为上述技术方案的优选，所述第一沉头孔与所述第二沉头孔内还设置有平垫圈，所述平垫圈套设于所述正向螺钉或者所述反向螺钉的螺柱段上，且，所述平垫圈接触所述阻尼板。

作为上述技术方案的优选，若干个所述蜂窝孔于所述阻尼板上呈矩形阵列布阵，且，相邻的两块所述阻尼板上的交错布置的所述蜂窝孔之间还设置有透过间隙。

作为上述技术方案的优选，若干块所述阻尼板的外轮廓相同，所述上底板的外轮廓与所述阻尼板的外轮廓相同，若干块所述阻尼板重叠放置，所述上底板重叠放置于若干块所述阻尼板的上方。

作为上述技术方案的优选，所述孔阵所围成的矩形框的四角皆设置反向螺钉。

作为上述技术方案的优选，所述设备安装孔设置于所述上底板上位于所述孔阵所围成的矩形框内部。

作为上述技术方案的优选，所述下底板相两侧延伸设置有延伸部，所述底座安装孔设置于所述延伸部上。

作为上述技术方案的优选，相邻的所述正向螺钉与所述反向螺钉之间的轴间距为螺钉尺寸的4~5倍。

综上所述，本发明具有以下优点：

在本申请中，正向螺钉与第一沉头孔、反向螺钉与第二沉头孔之间没有直接或者间接（间接指的是后文提到的平垫圈）的刚性连接，上底板和下底板之间没有直接的连接，通过交错布置的螺钉形成间接连接，通过交错且间隔的设置，这种间接连接具备一定的刚度特性及阻尼特性，能过滤高频振动及低频振动；进一步的，本申请的阻尼板用于吸收振动，且相邻阻尼板之间交错布置有蜂窝型通孔能将振动在阻尼板之间进行屏蔽。

进一步的或者其他细节的有益效果将在实施例中论述。

附图说明

图1为本申请复合结构的正等轴测图；

图2为本申请复合结构的爆炸图；

图3位本申请叠加的阻尼板结构示意图；

其中，1-上底板、2-下底板、3-第一阻尼板、4-第二阻尼板、11-第一沉头孔、12-第一螺纹连接孔、13-设备安装孔、21-第二沉头孔、22-第二螺纹连接孔、23-延伸部、24-底座安装孔、341-螺柱通过孔、342-蜂窝孔、3421-透过间隙、5-正向螺钉、6-反向螺钉、7-平垫圈。

具体实施方式

在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

下面结合实施例对本发明作进一步的解释：

实施例：

一种高刚度阻尼复合底座，包括有上底板1、下底板2及设置于上底板1与下底板2之间的若干块阻尼板，上底板1及下底板2为钢板制成的刚性结构，而若干块阻尼板为橡胶板制成的柔性结构，上底板1上开设有用于安装设备的设备安装孔13，下底板2上开设有用于安装整个底座的底座安装孔24，底座上设置有若干个正向螺钉5及若干个反向螺钉6，正向螺钉5从上底板1插入并穿过若干个阻尼板并部分螺纹连接于下底板2内，反向螺钉6从下底板2插入并穿过若干个阻尼板并部分螺纹连接于上底板1内，正向螺钉5与反向螺钉6交错且间隔布置，上底板1上设置有用于容置正向螺钉5的螺帽的第一沉头孔11及用于容置反向螺钉6的尾端的第一螺纹连接孔12，下底板2上设置有用于容置反向螺钉6的螺帽的第二沉头孔21及用于容置正向螺钉5的尾端的第二螺纹连接孔22，第一沉头孔11与第二沉头孔21为通孔。需要详细解释的一点是，阻尼板上开设有若干个供正向螺钉5及反向螺钉6穿过的螺柱通过孔341，该螺柱通过孔341为通孔且壁面光滑，正向螺钉5及反向螺钉6与该螺柱通过孔341不接触，螺柱通过孔341是为了方便正向螺钉5及反向螺钉6穿过阻尼板连接上底板1及下底板2，如此便能稳定若干块阻尼板之间的位置，同时，位于上底板1及下底板2上的振动也能传递到阻尼板上被吸收。

本申请所采用的连接方式上底板1与下底板2之间没有直接的连接，而是通过交错设置正向螺钉5及反向螺钉6的方式进行的连接，具体解释下上文所提到的第一沉头孔11、第二沉头孔21、第一螺纹连接孔12及第二螺纹连接孔22之间的关系，当上底板1、下底板2以及若干阻尼板堆叠完成后，若上底板1上的孔为第一沉头孔11则在下底板2对应位置处的是第二螺纹连接孔22，若上底板1上的孔为第一螺纹连接孔12则在下底板2对应的位置处的是第二沉头孔21，另外，第一沉头孔11及第二沉头孔21为通孔，且，第一沉头孔11及第二沉头孔21内还设置有平垫圈7，平垫圈7套设于正向螺钉5或者反向螺钉6的螺柱段上，平垫圈7直接接触阻尼板，平垫圈7的设置为常规设置，因为受螺纹紧固件的材料及工艺限制，螺钉等紧固件的支撑面不大，加装平垫圈7用于减少阻尼板承压面的压应力，保护阻尼板的表面，在本申请实施例中正向螺钉5及反向螺钉6皆采用GB／T701-2000内六角圆柱头螺钉M6×25，而平垫圈7采用GB／T962-2002大垫圈C级6×1．6（钢），此为适应本申请实施例底座的国标件，具体使用时可参照实际大小选用合适的螺钉及垫圈，而且，第一沉头孔11及第二沉头孔21的孔径大于正向螺钉5、反向螺钉6以及平垫圈7的外径，也就是说平垫圈7、正向螺钉5不与第一沉头孔11有任何刚性接触，平垫圈7、反向螺钉6不与第二沉头孔21有任何刚性接触，以上，也就是说加装平垫圈7后的正向螺钉5及反向螺钉6将平垫圈7直接与阻尼板进行接触，该设置方式若不是正向螺钉5与反向螺钉6之间相互反向设置而是正向螺钉5及方向螺钉同向设置的话，上底板1或者下底板2是可以直接拆卸的，上底板1与下底板2之间没有连接关系（因为第一沉头孔11或者第二沉头孔21是通孔，螺钉连接后无法限制上底板1或者下底板2）；正向螺钉5与反向螺钉6互相交错设置的装配方式是为了增加上底板1与下底板2连接的稳定性；对于本申请而言，第一沉头孔11及第二沉头孔21是通孔是很关键的一个要素，在此不妨假设第一沉头孔11及第二沉头孔21是盲孔，盲孔下转配的正向螺钉5及反向螺钉6在拧紧后，上底板1与下底板2完全处于一种刚性连接的情况下，此时整个复合底座可以看做为一个整体，在此状态下，上底板1与下底板2之间是否设置阻尼板已经不是很重要了，阻尼板无法有效吸收振动，而事实上本申请实施例所提到的结构平垫圈7、正向螺钉5及反向螺钉6的螺帽部分不与上底板1或者下底板2接触，上底板1与下底板2之间没有直接连接关系，通过交错布置的螺钉形成间隙连接，通过交错间隔的设置，这种间接连接具备一定的刚度特性及阻尼特性。

具体解释一下上述结构实现同时具备刚度特性及阻尼特性的技术点，通过交错的设置方式，在实际操作中，若人为拉动上底板1及下底板2，上底板1与下底板2之间可以拉出更多的间隙，而这个间隙的大小依赖于交错设置相邻的正向螺钉5与反向螺钉6之间的轴间距，一般间距为螺钉尺寸的4~5倍，在本申请中所采用的是M6的螺钉，因此，正向螺钉5与反向螺钉6之间的轴向间距为24mm~30mm，综上，在低频振动下上底板1与下底板2之间并不是完全的刚性连接，低频振动被阻尼板吸收，但同时一旦出现高频振动，上底板1与下底板2之间可能会出现被拉紧的情况，此时，相当于增大了连接刚度，以此来抑制高频振动的传动，基于上述特性，本申请的底座具备刚度特性以及阻尼特性。

进一步的，阻尼板的数量至少为两块，在本申请实施例中优选为两块，包括第一阻尼板3及第二阻尼板4，第一阻尼板3与第二阻尼板4上设置有若干个蜂窝孔342，且，第一阻尼板3与第二阻尼板4上的蜂窝孔342错位布置，具体一点，若干个蜂窝孔342为通孔于阻尼板上呈矩形陈列布置，且，第一阻尼板3与第二阻尼板4上交错布置的蜂窝孔342之间还设置有透过间隙3421，蜂窝孔342的作用主要是用于吸收振动波，而错位布置的蜂窝孔342形成一个立体的空间架构，加强振动波的吸收效果。

若干个正向螺钉5与若干个反向螺钉6于的底座上，延上底板1的外延周向均匀交错布置成孔阵，位于阻尼板上的蜂窝孔342设置于孔阵所围成的矩形框内部；框型的布置能增加上底板1与下底板2压紧阻尼板的紧凑度，正向螺钉5及反向螺钉6在安装后调平整个底座时上底板1更容易趋近于水平，在本申请实施例中，第一阻尼板3、第二阻尼板4以及上底板1的轮廓相同，安装时自下而上按照第二阻尼板4、第一阻尼板3、上底板1的方式进行堆叠处理，因为上述三块板的外轮廓相同，在安装上述三块板时方便对其，当然这是一种优选的方式，以保证第一阻尼板3及第二阻尼板4能充分吸收振动。上文中所提到的设备安装孔13的数量为四个，设置于上底板1上位于孔阵所围成的矩形框内部，上底板1上位于矩形框内部有大片空余空间，适合用于开设设备安装孔13来连接设备。

下底板2两侧延伸有延伸部23，底座安装孔24设置于延伸部23上，下底板2位于阻尼板的下部分区域不方便开设安装孔，而下底板2主要用于安装在船体或者潜艇的基体上，故而设置延伸部23方便安装；孔阵所围成的矩形框的四角皆设置为反向螺钉6，因为在本申请中上底板1的轮廓与阻尼板的轮廓相当，若上底板1上四角为开设安装正向螺钉5的第一沉头孔11，由于沉头孔的孔径较大，边角开设比较困难，且，容易破坏上底板1四角的强度。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种高刚度阻尼复合底座，其特征在于，包括有：

上底板，其上开设有用于安装设备的设备安装孔；

下底板，上底板的外延设置有用于安装整个底座的底座安装孔；

若干个阻尼板，设置于所述上底板与所述下底板之间；

其中，所述的底座上设置有若干个正向螺钉及若干个反向螺钉，所述正向螺钉从上底板插入并穿过若干个所述阻尼板并部分螺纹连接于所述下底板内，所述反向螺钉从下底板插入并穿过若干个所述阻尼板并部分螺纹连接于所述上底板内，所述正向螺钉与所述反向螺钉交错且间隔布置，所述上底板上设置有用于容置所述正向螺钉的螺帽的第一沉头孔及用于容置所述反向螺钉的尾端的第一螺纹连接孔，所述下底板上设置有用于容置所述反向螺钉的螺帽的第二沉头孔及用于容置所述正向螺钉的尾端的第二螺纹连接孔，所述第一沉头孔与所述第二沉头孔为通孔。

2.根据权利要求1所述的一种高刚度阻尼复合底座，其特征在于，所述阻尼板的数量至少为两块，每块所述阻尼板上设置有若干个蜂窝孔，且，相邻的两块所述阻尼板上的所述蜂窝孔错位布置。

3.根据权利要求2所述的一种高刚度阻尼复合底座，其特征在于，若干个所述正向螺钉与若干个所述反向螺钉于所述的底座上，延所述上底板的外延周向均匀交错布置成孔阵，位于所述阻尼板上的所述蜂窝孔设置于所述孔阵所围成的矩形框内部。

4.根据权利要求1所述的一种高刚度阻尼复合底座，其特征在于，所述第一沉头孔与所述第二沉头孔内还设置有平垫圈，所述平垫圈套设于所述正向螺钉或者所述反向螺钉的螺柱段上，且，所述平垫圈接触所述阻尼板。

5.根据权利要求2所述的一种高刚度阻尼复合底座，其特征在于，若干个所述蜂窝孔于所述阻尼板上呈矩形阵列布阵，且，相邻的两块所述阻尼板上的交错布置的所述蜂窝孔之间还设置有透过间隙。

6.根据权利要求1所述的一种高刚度阻尼复合底座，其特征在于，若干块所述阻尼板的外轮廓相同，所述上底板的外轮廓与所述阻尼板的外轮廓相同，若干块所述阻尼板重叠放置，所述上底板重叠放置于若干块所述阻尼板的上方。

7.根据权利要求3所述的一种高刚度阻尼复合底座，其特征在于，所述孔阵所围成的矩形框的四角皆设置反向螺钉。

8.根据权利要求3所述的一种高刚度阻尼复合底座，其特征在于，所述设备安装孔设置于所述上底板上位于所述孔阵所围成的矩形框内部。

9.根据权利要求1所述的一种高刚度阻尼复合底座，其特征在于，所述下底板相两侧延伸设置有延伸部，所述底座安装孔设置于所述延伸部上。

10.根据权利要求1所述的一种高刚度阻尼复合底座，其特征在于，相邻的所述正向螺钉与所述反向螺钉之间的轴间距为螺钉尺寸的4~5倍。

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