CN117189809A - 集约型复合阻尼隔振器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种集约型复合阻尼隔振器,包括外壳上盖、下底板、竖向阻尼隔振机构以及横向阻尼隔振机构；外壳上盖包括上盖板和钟形壳，上盖板和钟形壳通过橡胶硫化形成外壳上盖；外壳上盖和下底板紧固连接且配合形成容纳腔，容纳腔底部设置有内下盖；竖向阻尼隔振机构和横向阻尼隔振机构均设置在容纳腔内；横向阻尼隔振机构包含下夹持环与承载盘，下夹持环嵌设在内下盖上，承载盘与下夹持环抵紧配合且二者之间能够产生横向方向的相对滑动；竖向阻尼隔振机构包括套管与锥锲，锥锲套设在套管上，锥锲与套管之间能够产生竖向方向的相对滑动。本发明充分利用橡胶波纹管的大变形能力和缓冲吸能特性，有助于提高抗负波冲击的能力。

Description

集约型复合阻尼隔振器

技术领域

本发明涉及隔振器技术领域，具体地，涉及一种集约型复合阻尼隔振器。

背景技术

为适应信息化条件下作战的需要，现代舰船已成为各种各样电子信息设备的集成，从作战指挥、观测通信、武器发射控制等等组成了信息化的网络，包括各种电子设备的机柜。舰船设备必须经受各种环境条件的考核才能确保其安全可靠，其中最严酷的就是振动和冲击。国军标GJB150所规定的振动、冲击考核项目如果没有好的隔振器帮助，电子设备都难以通过考核。

根据冲击理论研究、冲击试验分析和对水下爆炸破坏机理的研究，发明人提出以下规律用于指导隔振器的改进创新。一是抗冲隔振器的最佳阻尼比为0.3～0.4；二是抗冲隔振器应该有尽可能大的变形行程，阻尼力所消耗的能量正比于变形行程；三是水下爆炸的破坏作用负波远大于正半波，对隔振器而言是拉伸破坏，隔振器应有足够的抗负波能力；四是橡胶是缓冲吸能的最佳选择，必须优化橡胶件的设计；五是适当提高阻尼，消除多自由度耦合振动。

现有公开号为CN106838111B的中国专利，其公开了一种复合阻尼隔振器，包含竖向阻尼隔振机构与横向阻尼隔振机构；所述横向阻尼隔振机构包含夹持环与承载盘；所述承载盘与所述夹持环之间能够产生横向方向的相对滑动；所述竖向阻尼隔振机构包含套筒与摩擦块；摩擦块套在套筒上；摩擦块嵌套在承载盘内；摩擦块与套筒之间能够产生竖向方向的相对滑动。

现有公开号为CN111765197B的中国专利，其公开了一种抗冲击大阻尼隔振器，属于固体隔振器领域。它包括下端盖、上端盖、装设于所述上端盖和下端盖之间的外壳本体、和装设于所述外壳本体内、并延伸穿过所述上端盖的减振阻尼模块；所述减振阻尼模块包括螺杆，螺母，自下而上依次转动装设于所述螺杆上的阻尼盘、弹簧底板、弹簧顶板、螺旋弹簧，固定装设于所述弹簧顶板上端并穿过所述上端盖可以自由升降的空心导杆、以及固定装设于所述空心导杆上端用于安装被隔振物体的设备平台。

发明人认为现有技术中隔振器抗负波冲击的能力不够好,橡胶件的设计结构存在待改进之处，需要提供一种更合理的结构。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种集约型复合阻尼隔振器。

根据本发明提供的一种集约型复合阻尼隔振器,包括：外壳上盖、下底板、竖向阻尼隔振机构以及横向阻尼隔振机构；所述外壳上盖包括上盖板和钟形壳，所述上盖板和所述钟形壳通过橡胶硫化形成所述外壳上盖；所述外壳上盖和所述下底板紧固连接且配合形成容纳腔，所述容纳腔底部设置有内下盖；所述竖向阻尼隔振机构和所述横向阻尼隔振机构均设置在所述容纳腔内；所述横向阻尼隔振机构包含下夹持环与承载盘，所述下夹持环嵌设在所述内下盖上，所述承载盘与所述下夹持环抵紧配合且二者之间能够产生横向方向的相对滑动；所述竖向阻尼隔振机构包括套管与锥锲，所述锥锲套设在所述套管上，所述锥锲与所述套管之间能够产生竖向方向的相对滑动；所述承载盘的外侧设置有缓冲限位装置；所述承载盘的靠近所述下底板的一侧设置有缓冲装置。

优选地，所述下底板包括方形薄板；所述下底板与所述外壳上盖四个角设置有相互匹配的安装孔，所述下底板与所述外壳上盖通过所述安装孔紧固连接。

优选地，所述外壳上盖中部形成有上夹持环；所述上夹持环与所述下夹持环之间形成夹持空间，所述承载盘的外侧部分被夹持在所述夹持空间内；所述承载盘与所述上夹持环之间有间隙。

优选地，所述承载盘的中部设置有上下对称的锥孔，所述锥锲嵌设在所述锥孔内；所述锥锲包括上锥锲和下锥锲，所述上锥锲和所述下锥锲均包括沿所述套管的周向分布的三小块。

优选地，所述承载盘的上表面设置有环形斜面凸起。

优选地，所述承载盘上表面设置有凹槽，所述凹槽内嵌设有主承载弹簧，所述主承载弹簧包括圆柱形；所述主承载弹簧的两端分别与所述承载盘和所述外壳上盖抵触配合。

优选地，所述竖向阻尼隔振机构还包含反馈弹簧，所述反馈弹簧包括圆锥形；所述反馈弹簧包括上反馈弹簧和下反馈弹簧，所述上反馈弹簧设置在所述上锥锲和所述外壳上盖之间，所述下反馈弹簧设置在所述下锥锲和所述内下盖之间；所述上反馈弹簧和所述上锥锲之间设置有上均匀承压片，所述下反馈弹簧和所述下锥锲之间设置有下均匀承压片。

优选地，所述缓冲限位装置包括橡胶缓冲限位环，所述橡胶缓冲限位环套设在所述承载盘的外圆柱面上；所述缓冲装置包括橡胶缓冲座，所述橡胶缓冲座设置在所述承载盘底部的所述锥孔的外侧。

优选地，所述套管内设置有主螺钉，所述主螺钉穿过所述外壳上盖和所述内下盖；所述主螺钉上设置有螺母，所述主螺钉与所述螺母二者配合固定所述外壳上盖和所述内下盖。

优选地，所述锥锲和所述下夹持环均包括四氟复合材料。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明通过由波纹管截面的专用橡胶和不锈钢件经硫化结合成预定形状的外壳上盖，充分利用橡胶波纹管的大变形能力和缓冲吸能特性，有助于提高抗负波冲击的能力，从而有助于提高隔振器的工作效率。

2、本发明通过直接利用下底板作为安装基座，省去了安装底座，降低了高度，提高了抗负波冲击的能力。

3、本发明通过利用钟形外壳上的橡胶环作为上夹持环，有助于提高抗负波冲击的能力。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为主要体现集约型复合阻尼隔振器整体结构的剖面图。

图中所示：

外壳上盖1 下底板2 内下盖3

下夹持环4 承载盘5 上锥锲6

下锥锲7 套管8 主螺钉9

螺母10 橡胶支撑环11 主承载弹簧12

橡胶缓冲限位环13 上反馈弹簧14 下反馈弹簧15

上均匀承压片16 下均匀承压片17 橡胶缓冲座18

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

如图1所示，根据本发明提供的一种集约型复合阻尼隔振器，包括外壳上盖1、下底板2、竖向阻尼隔振机构以及横向阻尼隔振机构。外壳上盖1包括上盖板和钟形壳，上盖板和钟形壳通过橡胶硫化形成外壳上盖1。外壳上盖1和下底板2紧固连接且配合形成容纳腔，容纳腔底部设置有内下盖3，内下盖3与下底板2之间设置有橡胶支撑环11。

竖向阻尼隔振机构和横向阻尼隔振机构均设置在容纳腔内。横向阻尼隔振机构包含下夹持环4与承载盘5，下夹持环4嵌设在内下盖3上，承载盘5与下夹持环4抵紧配合且二者之间能够产生横向方向的相对滑动。竖向阻尼隔振机构包括套管8与锥锲，锥锲套设在套管8上，锥锲与套管8之间能够产生竖向方向的相对滑动。承载盘5的外侧设置有缓冲限位装置。承载盘5的靠近下底板2的一侧设置有缓冲装置。

上盖板和钟形壳为冲压成形的不锈钢件，外壳上盖1由波纹管截面的专用橡胶经硫化结合成预定形状，橡胶的形态结构适合大幅度拉伸，在受压时能承受大载荷起缓冲、吸能、限位作用。锥锲和下夹持环4环均包括四氟复合材料，具有高耐磨性。

下底板2包括方形薄板，下底板2与外壳上盖1四个角上设置有相互匹配的四个安装孔。下底板2在安装孔位置设置凸起，形成空心铆钉供其铆接，下底板2与外壳上盖1通过安装孔铆接紧固连接成为一体。用螺钉通过设置空心铆钉的安装孔可将该隔振器安装在基座上。下底板2省去了安装底座，降低了高度，并提高了抗负波冲击能力。

外壳上盖1中部形成有上夹持环，上夹持环为橡胶制成的橡胶环，有利于提高抗负波冲击。上夹持环与下夹持环4之间形成夹持空间，承载盘5的外侧部分被夹持在夹持空间，且承载盘与上夹持环之间有间隙。

承载盘5由铝合金或尼龙材料(小载荷时用)制成，压紧在下夹持环4上形成水平摩擦付。承载盘5的中部设置有上下对称的锥孔，锥锲嵌设在锥孔内。锥锲包括上锥锲6和下锥锲7，上锥锲6和下锥锲7均包括沿套管8的周向分布的三小块。上锥锲6和下锥锲7环抱住套管8形成垂直摩擦付。

套管8采用不锈钢套管8。套管8内设置有主螺钉9，主螺钉9穿过外壳上盖1和内下盖3；主螺钉9上设置有螺母10，主螺钉9与螺母10二者配合固定外壳上盖1和内下盖3。当螺母10拧紧后，主螺钉能够将外壳上盖1和内部下盖3中用橡胶相联的可活动金属件部分联成一体。

承载盘5的端面上设置有环形斜面凸起。承载盘5的外侧设置有缓冲限位装置。缓冲限位装置包括橡胶缓冲限位环13，橡胶缓冲限位环13套设在承载盘5的外圆柱面上，作为横向缓冲限位装置。橡胶缓冲限位块13横截面形状除图示的○形、梯形外，还可以是矩形等。承载盘5的靠近下底板2的一侧设置有缓冲装置，缓冲装置包括橡胶缓冲座18，橡胶缓冲座18设置在承载盘5下平面环形燕尾凸起结构上，作为竖向缓冲装置。

承载盘5上表面设置有凹槽，凹槽内嵌设有主承载弹簧12，主承载弹簧12包括圆柱形。主承载弹簧12的两端分别与承载盘5和外壳上盖1抵触配合。

需要减振抗冲击的设备通过主螺钉9安装在隔振器上，设备的载荷通过主承载弹簧12传至承载盘5。当有水平方向的振动、冲击时，承载盘5在下夹持环4上滑动产生摩擦阻尼。当振动、冲击位移增大时，承载盘5上表面的斜面凸起将增大承载,5与下夹持环4之间的正压力，增加阻尼力。当振动、冲击位移过大时，承载盘5外圆上的橡胶缓冲限位环13起缓冲作用。当受垂向振动、冲击时，主弹簧12大幅变形。套管8将在锥锲的中心孔中移动产生摩擦阻尼。

竖向阻尼隔振机构还包含反馈弹簧，反馈弹簧包括圆锥形。反馈弹簧包括上反馈弹簧14和下反馈弹簧15，上反馈弹簧14设置在上锥锲6和外壳上盖1之间，下反馈弹簧15设置在下锥锲7和内下盖3之间。上反馈弹簧14和上锥锲6之间设置有上均匀承压片16，下反馈弹簧15和下锥锲7之间设置有下均匀承压片17。

为防止弹簧力增大造成四氟类材料制成的锥锲产生蠕变和受力不均，增加了均匀承压片。当冲击处于正半波时，隔振器受压缩，外壳上盖1的橡胶可起到缓冲限位作用；当处于负半波冲击时隔振器受拉伸，此时上夹持环和安装在承载盘底部的橡胶缓冲座18将发挥缓冲限位作用。

本发明中的橡胶件设计，充分利用橡胶波纹管的大变形能力和缓冲吸能特性。直接利用下底板2作为安装基座，省去了安装底座，降低了高度，提高了抗负波冲击的能力。利用钟形外壳上的橡胶环作为上夹持环，进一步提高了抗负波冲击的能力，提高了集约型复合阻尼隔振器的工作效率。

工作原理

需要减振抗冲击的设备通过主螺钉9安装在隔振器上，设备的载荷通过主承载弹簧12传至承载盘5。当有水平方向的振动、冲击时，承载盘5在下夹持环4上滑动产生摩擦阻尼。当振动、冲击位移增大时，承载盘5上表面的斜面凸起将增大承载,5与下夹持环4之间的正压力，增加阻尼力。当振动、冲击位移过大时，承载盘5外圆上的橡胶缓冲限位环13起缓冲作用。当受垂向振动、冲击时，主弹簧12大幅变形。套管8将在锥锲的中心孔中移动产生摩擦阻尼。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种集约型复合阻尼隔振器，其特征在于，包括：外壳上盖(1)、下底板(2)、竖向阻尼隔振机构以及横向阻尼隔振机构；

所述外壳上盖(1)包括上盖板和钟形壳，所述上盖板和所述钟形壳通过橡胶硫化形成所述外壳上盖(1)；

所述外壳上盖(1)和所述下底板(2)紧固连接且配合形成容纳腔，所述容纳腔底部设置有内下盖(3)；

所述竖向阻尼隔振机构和所述横向阻尼隔振机构均设置在所述容纳腔内；

所述横向阻尼隔振机构包含下夹持环(4)与承载盘(5)，所述下夹持环(4)嵌设在所述内下盖(3)上，所述承载盘(5)与所述下夹持环(4)抵紧配合且二者之间能够产生横向方向的相对滑动；

所述竖向阻尼隔振机构包括套管(8)与锥锲，所述锥锲套设在所述套管(8)上，所述锥锲与所述套管(8)之间能够产生竖向方向的相对滑动；

所述承载盘(5)的外侧设置有缓冲限位装置；

所述承载盘(5)的靠近所述下底板(2)的一侧设置有缓冲装置。

2.如权利要求1所述的集约型复合阻尼隔振器，其特征在于，所述下底板(2)包括方形薄板；

所述下底板(2)与所述外壳上盖(1)四个角设置有相互匹配的安装孔，所述下底板(2)与所述外壳上盖(1)通过所述安装孔紧固连接。

3.如权利要求1所述的集约型复合阻尼隔振器，其特征在于，所述外壳上盖(1)中部形成有上夹持环；

所述上夹持环与所述下夹持环(4)之间形成夹持空间，所述承载盘(5)的外侧部分被夹持在所述夹持空间内；

所述承载盘与所述上夹持环之间有间隙。

4.如权利要求1所述的集约型复合阻尼隔振器，其特征在于，所述承载盘(5)的中部设置有上下对称的锥孔，所述锥锲嵌设在所述锥孔内；

所述锥锲包括上锥锲(6)和下锥锲(7)，所述上锥锲(6)和所述下锥锲(7)均包括沿所述套管(8)的周向分布的三小块。

5.如权利要求1所述的集约型复合阻尼隔振器，其特征在于，所述承载盘(5)的上表面设置有环形斜面凸起。

6.如权利要求1所述的集约型复合阻尼隔振器，其特征在于，所述承载盘(5)上表面设置有凹槽，所述凹槽内嵌设有主承载弹簧(12)，所述主承载弹簧(12)包括圆柱形；

所述主承载弹簧(12)的两端分别与所述承载盘(5)和所述外壳上盖(1)抵触配合。

7.如权利要求4所述的集约型复合阻尼隔振器，其特征在于，所述竖向阻尼隔振机构还包含反馈弹簧，所述反馈弹簧包括圆锥形；

所述反馈弹簧包括上反馈弹簧(14)和下反馈弹簧(15)，所述上反馈弹簧(14)设置在所述上锥锲(6)和所述外壳上盖(1)之间，所述下反馈弹簧(15)设置在所述下锥锲(7)和所述内下盖(3)之间；

所述上反馈弹簧(14)和所述上锥锲(6)之间设置有上均匀承压片(16)，所述下反馈弹簧(15)和所述下锥锲(7)之间设置有下均匀承压片(17)。

8.如权利要求4所述的集约型复合阻尼隔振器，其特征在于，所述缓冲限位装置包括橡胶缓冲限位环(13)，所述橡胶缓冲限位环(13)套设在所述承载盘(5)的外圆柱面上；

所述缓冲装置包括橡胶缓冲座(18)，所述橡胶缓冲座(18)设置在所述承载盘(5)底部的所述锥孔的外侧。

9.如权利要求1所述的集约型复合阻尼隔振器，其特征在于，所述套管(8)内设置有主螺钉(9)，所述主螺钉(9)穿过所述外壳上盖(1)和所述内下盖(3)；

所述主螺钉(9)上设置有螺母(10)，所述主螺钉(9)与所述螺母(10)二者配合固定所述外壳上盖(1)和所述内下盖(3)。

10.如权利要求1所述的集约型复合阻尼隔振器，其特征在于，所述锥锲和所述下夹持环(4)均包括四氟复合材料。