CN116066509A - 一种三向刚度可调隔振装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三向刚度可调隔振装置，包括包括外壳以及设于所述外壳内部的中空的底座，所述底座的中心设置有芯轴，所述芯轴设置有纵向弹性件，所述纵向弹性件配合有设于所述底座内调节所述纵向弹性件刚度的纵向调节件；所述底座与所述外壳内还设置有横向弹性件，所述横向弹性件配合有设于所述外壳内的调节所述横向弹性件刚度的横向调节件。本发明可以承受橡胶类隔振器不能承受的高温低温以及特殊环境，可以调节刚度，适应性好，安装灵活方便可靠，使用方便。

Description

一种三向刚度可调隔振装置

技术领域

本发明涉及隔振装置，具体是一种三向刚度可调隔振装置。

背景技术

目前3向等刚度隔振器，以橡胶类为主，隔振器在X、Y、Z三个方向的刚度值近似相等。缺点为：1.橡胶部分容易老化，使用寿命短，无法运用于一些极端恶劣的工况，比如高低温，潮湿环境；2.隔振器定制刚度，使用范围比较局限。

发明内容

为解决上述现有技术的缺陷，本发明提供一种三向刚度可调隔振装置，本发明可以承受橡胶类隔振器不能承受的高温低温以及特殊环境，可以调节刚度，适应性好，安装灵活方便可靠，使用方便。

为实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：一种三向刚度可调隔振装置，包括外壳以及设于所述外壳内部的中空的底座，所述底座的中心设置有芯轴，所述芯轴设置有纵向弹性件，所述纵向弹性件配合有设于所述底座内调节所述纵向弹性件刚度的纵向调节件；

所述底座与所述外壳内还设置有横向弹性件，所述横向弹性件配合有设于所述外壳内的调节所述横向弹性件刚度的横向调节件。

进一步地，所述纵向弹性件采用设于所述芯轴外周的弹簧，所述芯轴的一端部设置有弹簧挡圈和所述纵向调节件，且所述纵向调节件设于所述底座内调节所述弹簧的纵向刚度。

进一步地，所述纵向调节件采用纵向刚度调节环，所述纵向刚度调节环设于所述底座的端部中空孔内，且能够挡住所述弹簧挡圈。

进一步地，所述芯轴的一个端部设置有台阶面，另一个端部穿设于所述弹簧挡圈的中心孔，且该另一端部设置有R型垫片和法兰螺母限位所述弹簧挡圈；所述弹簧的一个端部抵接在所述台阶面上，另一个端部抵接在所述弹簧挡圈上。

进一步地，所述弹簧挡圈的中心孔为锥形孔，且锥形孔的大直径一端朝向所述弹簧；所述芯轴的端部为直径逐渐减小的变径端，使得所述弹簧挡圈能够压缩所述弹簧。

进一步地，所述横向弹性件包括第一环形金属软垫和第二环形金属软垫，所述横向调节件包括第一横向调节件和第二横向调节件，所述第一横向调节件设于所述外壳内用于调节所述第一环形金属软垫的刚度，所述第二横向调节件设于所述外壳内用于调节所述第二环形金属软垫的刚度；所述底座的一个端部设置所述第一环形金属软垫，所述底座的外周设置所述第二环形金属软垫。

进一步地，所述第一横向调节件采用上部调节环，所述上部调节环套设于所述芯轴的外周且压制所述第一环形金属软垫。

进一步地，所述第二横向调节件采用设于所述第二环形金属软垫内壁的支撑套以及设于所述底座外周的横向刚度调节环，所述横向刚度调节环的内壁接触于所述底座、外壁接触所述支撑套的内壁一端，所述支撑套的内壁另一端接触于所述底座的外壁的锥形面；所述横向刚度调节环与所述锥形面之间为空心。

进一步地，所述锥形面匹配有台阶面，所述第二环形金属软垫与所述台阶面之间设置有波形垫片。

综上所述，本发明取得了以下技术效果：

本发明隔振器3向刚度在一定范围内可以调节大小，机械机构连接，代替现有技术的橡胶一体成型结构，本发明可以调节刚度，使用覆盖面更广，可以减少一定的研发定制成本；

本发明所有材料选用全金属304等不锈钢材质，解决橡胶易老化的问题；

本发明圆柱形设计不用严格区分XY方向，使用张紧结构同时满足各向刚度一致；

本发明主要由横向刚度调节结构和纵向刚度调节结构组成，可独立工作也可同时工作；

本发明可以承受橡胶类隔振器不能承受的高温低温，以及一些特别的环境，比如真空，也可以可以根据实际工况选材料。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种三向刚度可调隔振装置立体图；

图2是图1的剖面示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

如图1所示是一种三向刚度可调隔振装置立体图，如图2所示是图1的剖面示意图，包括外壳1以及设于外壳1内部的中空的底座2，底座2的中心设置有芯轴3，作为XYZ工作轴，芯轴3设置有纵向弹性件，纵向弹性件配合有设于底座2内调节纵向弹性件刚度的纵向调节件；底座2与外壳1内还设置有横向弹性件，横向弹性件配合有设于外壳1内的调节横向弹性件刚度的横向调节件。

纵向弹性件采用设于芯轴3外周的弹簧4，芯轴3的一端部设置有弹簧挡圈5和纵向调节件，且纵向调节件设于底座2内调节弹簧4的纵向刚度。芯轴3的外周套设有弹簧4，芯轴3的一端部设置有弹簧挡圈5和纵向调节件，且纵向调节件设于底座2内调节弹簧4的纵向刚度；底座2的一个端部设置有第一环形金属软垫13，第一环形金属软垫13还设置有用于调节第一环形金属软垫13的第一横向调节件，底座2的外周设置有第二环形金属软垫8，第二环形金属软垫8还连接有用于调节第二环形金属软垫8的第二横向调节件。

本发明的隔振装置整体为圆柱结构，圆柱形设计不用严格区分XY方向，使用三个调节件同时满足各向刚度一致，使得使用更加方便。三个调节件可以调节XYZ三个方向的刚度，并且采用机械结构连接，代替以往的橡胶一体化，使得刚度可调节，适应性好。

具体的，如图2所示，纵向调节件采用纵向刚度调节环17，纵向刚度调节环17设于底座2的端部中空孔内，且能够挡住弹簧挡圈5。纵向刚度调节环17螺纹连接于底座2，能够调节进入底座2的深度，以调节弹簧挡圈5的位置，从而调节弹簧4的刚度。

其中，芯轴3的一个端部上端部设置有台阶面，另一个端部穿设于弹簧挡圈5的中心孔，且该另一端部设置有R型垫片6和法兰螺母7用于限位弹簧挡圈5；弹簧4的一个端部抵接在台阶面上，另一个端部抵接在弹簧挡圈5上。弹簧挡圈5的中心孔为锥形孔，且锥形孔的大直径一端朝向弹簧4；芯轴3的端部为直径逐渐减小的变径端，使得弹簧挡圈5能够压缩弹簧4。

弹簧4能够提供纵向刚度。弹簧挡圈5被法兰螺母7限位防止脱落，也限制了弹簧4的最大长度。当弹簧挡圈5被纵向刚度调节环17驱使着压缩弹簧4时，锥形孔的大直径朝向弹簧且配合变径端，能够方便的沿着芯轴3运动，提高调节纵向刚性的方便性。

R型垫片6保证芯轴在水平方向受力时转动，提高性能。法兰螺母7起到固定阻挡的作用。

纵向刚度调节环17的内端面开设用于容纳芯轴3端部和法兰螺母7的盲槽。

横向弹性件包括第一环形金属软垫13和第二环形金属软垫8，横向调节件包括第一横向调节件和第二横向调节件，第一横向调节件设于外壳1内用于调节第一环形金属软垫13的刚度，第二横向调节件设于外壳1内用于调节第二环形金属软垫8的刚度；底座2的一个端部设置第一环形金属软垫13，底座2的外周设置第二环形金属软垫8。

如图2所示，第一横向调节件采用上部调节环14，上部调节环14套设于芯轴3的外周且压制第一环形金属软垫13。上部调节环14螺纹与外壳1连接，能够微调第一环形金属软垫13的刚度，使得第一环形金属软垫13能够提供部分横向刚度。芯轴水平方向受力时，第一环形金属软垫13刚度会影响一些。

如图2所示，第二横向调节件采用设于第二环形金属软垫8内壁的支撑套9以及设于底座2外周的横向刚度调节环10，横向刚度调节环10的内壁接触于底座2、外壁接触支撑套9的内壁一端，支撑套9的内壁另一端接触于底座2的外壁的锥形面，该锥形面匹配有台阶面，第二环形金属软垫8与台阶面之间设置有波形垫片11，能够填补间隙，并可以起回复作用。横向刚度调节环10与锥形面之间为空心，能够便于调节支撑套9内撑大小。横向刚度调节环10配备有紧定螺钉12，能够在横向刚度调节环10调节位置后将横向刚度调节环10锁紧。横向刚度调节环10的外壁为锥形面，锥形面的小直径一端伸入到外壳1的内部用于调节支撑套9的内撑大小，大直径一端位于外壳1的外部用于配合紧定螺钉12固定自身。横向刚度调节环10的位置更变后，能够挤压或者松开支撑套9，通过锥度来改变内撑大小，从而改变第二环形金属软垫8的刚度。

外壳1的下端设置有外壳后盖15，螺纹与外壳连接，限位第二环形金属软垫8。

底座2的一个端部伸出到外壳1后设置有安装法兰16，螺纹与底座连接，可选装。本发明底座部分设计成螺纹，转接法兰，安装灵活方便可靠，可根据工况任意切换安装方式。

工作原理：

根据环境，将上部调节环14、纵向刚度调节环17、横向刚度调节环10的位置进行调节，调节到合适的位置，以此更改第一环形金属软垫13、第二环形金属软垫8、弹簧4的刚度，从而调节XYZ三个方向的刚度，以适应多种不同的场合。

以上所述仅是对本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种三向刚度可调隔振装置，其特征在于：包括外壳(1)以及设于所述外壳(1)内部的中空的底座(2)，所述底座(2)的中心设置有芯轴(3)，所述芯轴(3)设置有纵向弹性件，所述纵向弹性件配合有设于所述底座(2)内调节所述纵向弹性件刚度的纵向调节件；

所述底座(2)与所述外壳(1)内还设置有横向弹性件，所述横向弹性件配合有设于所述外壳(1)内的调节所述横向弹性件刚度的横向调节件。

2.根据权利要求1所述的一种三向刚度可调隔振装置，其特征在于：所述纵向弹性件采用设于所述芯轴(3)外周的弹簧(4)，所述芯轴(3)的一端部设置有弹簧挡圈(5)和所述纵向调节件，且所述纵向调节件设于所述底座(2)内调节所述弹簧(4)的纵向刚度。

3.根据权利要求2所述的一种三向刚度可调隔振装置，其特征在于：所述纵向调节件采用纵向刚度调节环(17)，所述纵向刚度调节环(17)设于所述底座(2)的端部中空孔内，且能够挡住所述弹簧挡圈(5)。

4.根据权利要求3所述的一种三向刚度可调隔振装置，其特征在于：所述芯轴(3)的一个端部设置有台阶面，另一个端部穿设于所述弹簧挡圈(5)的中心孔，且该另一端部设置有R型垫片(6)和法兰螺母(7)限位所述弹簧挡圈(5)；所述弹簧(4)的一个端部抵接在所述台阶面上，另一个端部抵接在所述弹簧挡圈(5)上。

5.根据权利要求4所述的一种三向刚度可调隔振装置，其特征在于：所述弹簧挡圈(5)的中心孔为锥形孔，且锥形孔的大直径一端朝向所述弹簧(4)；所述芯轴(3)的端部为直径逐渐减小的变径端，使得所述弹簧挡圈(5)能够压缩所述弹簧(4)。

6.根据权利要求1所述的一种三向刚度可调隔振装置，其特征在于：所述横向弹性件包括第一环形金属软垫(13)和第二环形金属软垫(8)，所述横向调节件包括第一横向调节件和第二横向调节件，所述第一横向调节件设于所述外壳(1)内用于调节所述第一环形金属软垫(13)的刚度，所述第二横向调节件设于所述外壳(1)内用于调节所述第二环形金属软垫(8)的刚度；所述底座(2)的一个端部设置所述第一环形金属软垫(13)，所述底座(2)的外周设置所述第二环形金属软垫(8)。

7.根据权利要求6所述的一种三向刚度可调隔振装置，其特征在于：所述第一横向调节件采用上部调节环(14)，所述上部调节环(14)套设于所述芯轴(3)的外周且压制所述第一环形金属软垫(13)。

8.根据权利要求6所述的一种三向刚度可调隔振装置，其特征在于：所述第二横向调节件采用设于所述第二环形金属软垫(8)内壁的支撑套(9)以及设于所述底座(2)外周的横向刚度调节环(10)，所述横向刚度调节环(10)的内壁接触于所述底座(2)、外壁接触所述支撑套(9)的内壁一端，所述支撑套(9)的内壁另一端接触于所述底座(2)的外壁的锥形面；所述横向刚度调节环(10)与所述锥形面之间为空心。

9.根据权利要求8所述的一种三向刚度可调隔振装置，其特征在于：所述锥形面匹配有台阶面，所述第二环形金属软垫(8)与所述台阶面之间设置有波形垫片(11)。

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