CN116025797A - 基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置 - Google Patents
基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116025797A CN116025797A CN202310017109.5A CN202310017109A CN116025797A CN 116025797 A CN116025797 A CN 116025797A CN 202310017109 A CN202310017109 A CN 202310017109A CN 116025797 A CN116025797 A CN 116025797A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal rubber
- ring
- damping
- fixture
- leaf spring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 229920001967 Metal rubber Polymers 0.000 title claims abstract description 35
- 239000008187 granular material Substances 0.000 title claims description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置，包括套箍在管路上的工装夹具，所述工装夹具外围设置有质量环，所述工装夹具和质量环之间连接有板簧和金属橡胶柱；所述质量环内部设有弧形腔室，所述弧形腔室内部填装有阻尼钢珠。本发明采用环形结构的质量环，通过板簧连接工装夹具与质量环，可以实现三向吸振；其中质量环为空腔结构，内部可注入不同直径、不同数量的钢珠，钢珠不仅起到质量的作用，还起到了颗粒阻尼的作用，与外部金属橡胶材料一起成为吸振器的阻尼，真正实现吸振装置的质量以及阻尼可调；同时针对不同的振动频率需求，选用板簧满足吸振器所需的非线性变刚度以满足吸振频率可调。
Description
技术领域
本发明涉及吸振技术领域，特别是一种基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置。
背景技术
管路系统在许多领域得到应用，在运作过程中发挥着不可忽视的作用。管路在工作过程中不可避免地会发生振动，振动问题是引起管路破坏的重要原因之一，由于管路系统的振动响应过大，管路振动引起的动载荷会影响管道连接位置的密封性，使管路发生泄漏问题。严重时，更会直接导致系统急剧破坏，引起重大的安全事故。
抑制振动的方法主要体现在两方面：一是研发相应的防振动机械设备；二是在振动发生时，通过相应的方法抑制振动的大小，最大化的降低振动带来的不利影响。可以将振动抑制方法分为消振、隔振、阻振、吸振和修改结构五种方法。
动力吸振是最典型的方法，将外部的振动能量，转化为自身的振动，是管路减振的好方法。传统的动力吸振器有效频率范围较窄，仅对一定频率的振动有效果，不适合激励频率经常变化的工况。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种吸振效果好，使用寿命长的基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置，实现了吸振频率可调，应用范围广。
本发明采用以下方案实现：一种基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置，包括套箍在管路上的工装夹具，所述工装夹具外围设置有质量环，所述工装夹具和质量环之间连接有板簧和金属橡胶柱；所述质量环内部设有弧形腔室，所述弧形腔室内部填装有阻尼钢珠。
进一步的，所述板簧呈V形结构，板簧两端分别通过螺钉连接于工装夹具和质量环上，工装夹具外周部和质量环内侧部分别开设有与板簧端部适配的安装凹槽，板簧端部和工作夹具及质量环之间夹设有垫片。
进一步的，所述板簧数量为四个，并呈十字分布，其中两相对设置的板簧开口朝前，另外两相对设置的板簧开口朝后。
进一步的，所述金属橡胶柱为两个并呈对称分布，工装夹具外周部和质量环内侧部分别开设有与金属橡胶柱端部适配的限位凹槽。
进一步的，所述工装夹具由上下两个对半箍体拼接而成，两对半箍体其中一端相铰接、另一端通过螺栓连接在一起；所述质量环由上下两个半圆环拼接而成，两个半圆环两端通过塞打螺栓相连接，半圆环端部设有供塞打螺栓穿过的连接耳环。
进一步的，所述弧形腔室贯通质量环顶部和底部，质量环顶部和底部设有用以封住弧形腔室的盖板，弧形腔室内的阻尼钢珠直径大小和数量均可调整。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1）相比于传统的动力吸振器，使用板簧替代弹簧，起到非线性刚度的作用，在质量环内部弧形腔室内，调整注入的阻尼钢珠大小和数量，针对不同的振动频率需求，调整吸振装置质量、刚度以及阻尼参数，实现了吸振频率可调，拓宽了吸振频率，提高了吸振器的鲁棒性，应用的范围也更广；
2）采用金属橡胶代替传统橡胶材料，金属橡胶具有耐高温、耐腐蚀等优良特性，极大削弱了外界环境因素变化带来的影响，同时延长吸振器寿命并增强吸振效果，极大节省保养维修的费用。
3）采用环形结构，相比于传统的柱形以及梁形的单方向吸振，本产品在三个方向上的都具有吸振效果，主要用途：中小型管路系统减振以及中小型机械设备减振。
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例立体图；
图2是本发明实施例正面剖视图；
图3是本发明实施例俯视图；
图4是本发明实施例中工装夹具立体图；
图5是本发明实施例中板簧构造示意图；
图6是本发明实施例中质量环拼接部位局部视图；
图7是本发明实施例中质量环拼接部位分离状态示意图；
图中标号说明：1-金属橡胶柱、2-板簧、210-垫片、3-工装夹具、301-螺钉A、302-限位凹槽A、303-螺栓、304-安装凹槽、4-管路、5-弧形腔室、501-阻尼钢珠、502-螺钉C、6-质量环、601-限位凹槽B、602-螺钉B、7-塞打螺栓、8-盖板。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1~7所示，一种基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置，包括套箍在管路上的工装夹具3，所述工装夹具3外围设置有质量环6，所述工装夹具3和质量环6之间连接有板簧2和金属橡胶柱1；所述质量环6内部设有弧形腔室5，所述弧形腔室5内部填装有阻尼钢珠501；使用金属橡胶代替传统橡胶充当一重阻尼，大大延长了吸振装置的寿命，质量环为吸振装置提供质量，在弧形腔室内放入不同直径、不同数量的阻尼钢球充当二重阻尼，实现质量、阻尼参数可调；使用板簧为吸振装置提供非线性变刚度，随着弯曲程度的变化，刚度也随之变化，刚度可调的同时实现三向吸振。通过改变阻尼钢珠的数量从而改变吸振器的总质量，通过改变吸振器的质量、刚度以及阻尼，实现吸振变频工作，拓宽了吸振器的应用频率范围的同时具有三向吸振能力，解决了传统管路吸振器无法在减振频率变化的情况下保护管路的问题。
本发明动力吸振装置的结构分为内、中、外三层，内部结构为工装夹具3，用以夹紧管路4，中部结构包括金属橡胶柱1以及板簧2，外部结构为质量环6。
在本实施例中，所述板簧2呈V形结构，板簧2两端分别通过螺钉（分别是螺钉A301和螺钉B602）连接于工装夹具和质量环上，工装夹具外周部和质量环内侧部分别开设有与板簧端部适配的安装凹槽304，板簧端部和工作夹具及质量环之间夹设有垫片201；板簧2可设置一定预压量，加装板簧垫片201，改变板簧2的弯曲程度，从而改变板簧2的刚度。吸振装置变刚度方式，给板簧2的两端一定的预紧位移，通过改变板簧2两端的距离，改变板簧2的弯曲程度，从而改变吸振器的刚度；而是由于板簧2的两端距离变小，根据实际情况改变板簧垫片201的个数，从而使板簧固定在管路上。
在本实施例中，所述板簧数量为四个，并呈十字分布，其中两相对设置的板簧开口朝前，另外两相对设置的板簧开口朝后；为了实现吸振器的刚度均匀对称，将板簧2前后两个方向交叉排布。
在本实施例中，所述金属橡胶柱1为两个并呈对称分布，工装夹具外周部和质量环内侧部分别开设有与金属橡胶柱端部适配的限位凹槽（分别是限位凹槽A302和限位凹槽B601）。
在本实施例中，所述工装夹具由上下两个对半箍体拼接而成，每个对半箍体连接一个金属橡胶柱和两个板簧，金属橡胶柱位于两个板簧中间，两对半箍体其中一端通过塞打螺相铰接、另一端通过螺栓303（采用普通螺栓）连接在一起；所述质量环由上下两个半圆环拼接而成，两个半圆环两端通过塞打螺栓7相连接，半圆环端部设有供塞打螺栓穿过的连接耳环。
在本实施例中，所述弧形腔室5贯通质量环顶部和底部（即上半圆环顶部和下半圆环底部），质量环的两个半圆环上分别设置有一对呈对称分布的弧形腔室，弧形腔室的横截面呈矩形，方便阻尼钢珠501的投放，质量环顶部和底部设有用以封住弧形腔室的盖板8，盖板8通过螺钉固定连接在质量环上，防止阻尼钢珠掉落，弧形腔室内的阻尼钢珠直径大小和数量均可调整，通过增减阻尼钢珠501数量或改变阻尼钢珠501直径大小，从而改变吸振器的二重质量以及阻尼，真正达到了变质量、变刚度、变阻尼的效果。
本发明通过附加不同直径、不同数量的阻尼钢珠，改变吸振器的质量以及阻尼；通过附加板簧和垫片，改变吸振器刚度的同时实现三向吸振；通过工装夹具，将吸振装置固定在管路上，并在质量环与工装夹具之间使用金属橡胶柱代替传统的橡胶阻尼件或者钢板材料，充分发挥了金属橡胶的优势，具有以下几个优点：
1）相比于传统的动力吸振器，针对不同的振动频率需求，调整吸振装置质量、刚度以及阻尼参数，实现了吸振频率可调，拓宽了吸振频率，提高了吸振器的鲁棒性，应用的范围也更广；
2）采用金属橡胶代替传统橡胶材料，金属橡胶具有耐高温、耐腐蚀等优良特性，极大削弱了外界环境因素变化带来的影响，所有材料均为金属材料，同时延长吸振器的寿命并增强吸振效果，极大节省保养维修的费用。
3）采用环形结构，相比于传统的柱形以及梁形的单方向吸振，本产品在三个方向上的都具有吸振效果，主要用途：中小型管路系统减振以及中小型机械设备减振。
吸振装置工作原理：当管路收到冲击时，管路工装夹具3将振动能传到板簧2，首先进行压缩，吸收冲击能量；当振动能量传到金属橡胶柱1上，管路工装夹具3、质量环6以及金属橡胶柱不断的挤压，同时弧形腔室5中的阻尼钢珠501不断振动，进一步耗散能量。至此，管路三个方向上的振动，都被吸振器吸收。
上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。
本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。
本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置，其特征在于：包括套箍在管路上的工装夹具，所述工装夹具外围设置有质量环，所述工装夹具和质量环之间连接有板簧和金属橡胶柱；所述质量环内部设有弧形腔室，所述弧形腔室内部填装有阻尼钢珠。
2.根据权利要求1所述的基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置，其特征在于：所述板簧呈V形结构，板簧两端分别通过螺钉连接于工装夹具和质量环上，工装夹具外周部和质量环内侧部分别开设有与板簧端部适配的安装凹槽，板簧端部和工作夹具及质量环之间夹设有垫片。
3.根据权利要求2所述的基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置，其特征在于：所述板簧数量为四个，并呈十字分布，其中两相对设置的板簧开口朝前，另外两相对设置的板簧开口朝后。
4.根据权利要求1所述的基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置，其特征在于：所述金属橡胶柱为两个并呈对称分布，工装夹具外周部和质量环内侧部分别开设有与金属橡胶柱端部适配的限位凹槽。
5.根据权利要求1所述的基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置，其特征在于：所述工装夹具由上下两个对半箍体拼接而成，两对半箍体其中一端相铰接、另一端通过螺栓连接在一起；所述质量环由上下两个半圆环拼接而成，两个半圆环两端通过塞打螺栓相连接，半圆环端部设有供塞打螺栓穿过的连接耳环。
6.根据权利要求1所述的基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置，其特征在于：所述弧形腔室贯通质量环顶部和底部，质量环顶部和底部设有用以封住弧形腔室的盖板，弧形腔室内的阻尼钢珠直径大小和数量均可调整。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310017109.5A CN116025797B (zh) | 2023-01-06 | 基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310017109.5A CN116025797B (zh) | 2023-01-06 | 基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116025797A true CN116025797A (zh) | 2023-04-28 |
| CN116025797B CN116025797B (zh) | 2024-06-25 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11141333A (ja) * | 1997-11-07 | 1999-05-25 | Futaba Sangyo Co Ltd | 排ガス流路の振動吸収機構 |
| WO2021232457A1 (zh) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | 于宁宁 | 一种新型三向管路吸振器 |
| CN114370532A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-19 | 福州大学 | 适用高温管路的可变质量动力吸振器及装配方法 |
| CN114623187A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-06-14 | 重庆大学 | 基于磁流变织物的工业管道高频减振装置 |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11141333A (ja) * | 1997-11-07 | 1999-05-25 | Futaba Sangyo Co Ltd | 排ガス流路の振動吸収機構 |
| WO2021232457A1 (zh) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | 于宁宁 | 一种新型三向管路吸振器 |
| CN114370532A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-04-19 | 福州大学 | 适用高温管路的可变质量动力吸振器及装配方法 |
| CN114623187A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-06-14 | 重庆大学 | 基于磁流变织物的工业管道高频减振装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 敖宏瑞, 姜洪源, 王树国, 夏宇宏, A M ULANOV: "支承发动机管路的金属橡胶阻尼器隔振性能研究", 机械设计, no. 02, 27 February 2003 (2003-02-27) * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110273956B (zh) | 一种扭转摩擦板型金属阻尼器 | |
| KR101028217B1 (ko) | 점탄성과 마찰을 이용한 이중강관형 복합제진장치 | |
| CN110344408B (zh) | 一种锚杆锚头处吸能减震的方法 | |
| CN114294503B (zh) | 一种具有缓冲击保护的波纹管补偿器及其使用方法 | |
| JP3882325B2 (ja) | 摩擦ダンパー | |
| CN116025797B (zh) | 基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置 | |
| CN210566950U (zh) | 一种石油管道支撑装置 | |
| CN106382315A (zh) | 一种拉杆导向式弹簧阻尼器 | |
| CN116025797A (zh) | 基于金属橡胶和颗粒阻尼的板簧支撑可变频动力吸振装置 | |
| JP4623696B2 (ja) | 並列ケーブルの制振装置 | |
| US4716986A (en) | Vibration damping system | |
| CN201982564U (zh) | 一种拉压复合型内外套式钢丝绳隔震装置 | |
| CN214579672U (zh) | 一种新型减震管夹 | |
| JP2020097967A (ja) | 制振部材、及び制振部材の製造方法 | |
| CN211924808U (zh) | 一种适用于机台的减震垫铁 | |
| CN213206426U (zh) | 一种运输垃圾的环保机械用减震装置 | |
| CN211665930U (zh) | 具有减震作用的钢结构加劲装置 | |
| CN106436950A (zh) | 一种可预设早期刚度的拉杆式螺旋弹簧阻尼器 | |
| CN211648889U (zh) | 一种可变频吸振器 | |
| CN106284732A (zh) | 一种可预设早期刚度的拉杆式碟形弹簧阻尼器 | |
| CN209762433U (zh) | 一种具有高强度承重性能的抗震支吊架 | |
| CN210034280U (zh) | 一种大功率制冷机冷头的减震装置 | |
| CN215334476U (zh) | 摩托车减震用的防尘罩装置 | |
| CN109578487B (zh) | 一种可变刚度摩擦阻尼连接器 | |
| RU2263591C2 (ru) | Устройство для крепления цистерны к раме шасси транспортного средства |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |