CN205350180U - 一种可更换弹簧的隔振器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种可更换弹簧的隔振器，顶部承载装置通过连接销与下方的连杆一和连杆二相连接，两个连杆同样通过连接销分别与连杆三和连杆四相连接。连杆三和连杆四交叉连接在一起，四个连杆一个构成一个叉形的连杆机构。连杆三和连杆四的另一端均通过套环装置与滑块和滚动轴承连接。滚动轴承、滑块均放置在底座上。底座的周围设计了两层螺纹孔，靠内侧一周的八个螺纹孔用以连接底座和挡盖，靠外侧一周的十二个螺纹孔用以连接底座与外壳。外壳将内部结构全部包围起来，形成一个相对封闭的完整的隔振器系统。本实用新型通过外壳与内部结构的配合，能够实现方便更换弹簧，保证隔振器的使用寿命，也有利于隔振器的维护和保养。

Description

一种可更换弹簧的隔振器

技术领域

本实用新型涉及的是一种隔振装置。

背景技术

随着船舶行业的不断发展，舰船动力装置等机械设备的振动问题越来越受到人们的关注。振动不仅容易引起结构的疲劳损伤，影响设备寿命，还会降低仪器仪表的测量精度，同时振动还不可避免地产生噪声，影响操作人员的正常工作甚至危害健康。所谓隔振就是在振源和设备或其他物体之间用弹性或阻尼装置连接，使振源产生的大部分能量由隔振装置吸收，以减小振源对设备的干扰。CN104696410A的专利文件中公开的一种可调式隔振器虽然也可实现刚度的变化，但是一旦弹簧达到使用寿命或者损坏就要将整个装置拆卸来更换弹簧,这一点对于隔振器的维护与保养十分不便。CN103939520A的专利文件中公开的一种适用于低频振动的被动隔振装置，虽然可以满足高静态刚度和低动态刚度的要求，但是当弹簧出现故障同样难以更换。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可更换弹簧的隔振器。

本实用新型的目的是这样实现的：

本实用新型一种可更换弹簧的隔振器，其特征是：包括底座、外壳、顶部承载部分、连杆结构、第一滑块、第二滑块、第一套环装置、第二套环装置，连杆结构包括连杆一、连杆二、连杆三、连杆四，连杆一和连杆二的上端部通过第一连接销同时与顶部承载部分相连，连杆三的中部和连杆四的中部通过第二连接销交叉相连，连杆三被第二连接销分成连杆三上半部分和连杆三下半部分，连杆四被第二连接销分成连杆四上半部分和连杆四下半部分，连杆三上半部分与连杆一相连，连杆四上半部分与连杆二相连，第一套环装置包括两个大圆柱和一个小圆柱，小圆柱安装在两个大圆柱之间，第一滑块为叉子形状，在叉子的两个头部均设置有通孔，小圆柱穿过两个通孔，两个大圆柱分别位于两个通孔的外部，连杆四下半部分套于小圆柱上，叉子的两个头部下方设置有圆柱形凹槽，底座上设置滚动轴承凹槽和弹簧导向槽，圆柱形凹槽和弹簧导向槽相通，在圆柱形凹槽和弹簧导向槽里设置弹簧，在大圆柱上安装滚动轴承，滚动轴承放置在滚动轴承凹槽里，叉子的底部设置有螺纹孔，螺纹孔里设置第一定位销，第一定位销的中部穿过外壳，第一定位销的另一端设置可用于安装螺母的外螺纹；第二滑块与第一滑块的结构相同，第二套环装置与第一套环装置的结构相同，连杆四下半部分、第一滑块、第一套环装置、第一定位销相配合组成第一隔振单元，连杆三下半部分、第二滑块、第二套环装置、第二定位销相配合组成第二隔振单元，第二隔振单元的配合方式与第一隔振单元的配合方式相同。

本实用新型还可以包括：

1、连杆一、连杆二、连杆三上半部分以及连杆四上半部分的长度相同。

本实用新型的优势在于：

1、本实用新型所设计的隔振器，通过外壳与内部结构的配合，能够实现方便更换弹簧，保证隔振器的使用寿命，也有利于隔振器的维护和保养。

2、本实用新型所设计的隔振器能够并且根据环境的变化，通过更换不同的弹簧，从而改变隔振器的性能参数，以适应不同的环境。

3、本实用新型所设计的叉形连杆结构可将水平方向上的弹簧刚度转换成竖直方向上的等效刚度，实现了通过改变水平方向上的刚度来调节竖直方向上的刚度，可以为以后的设计过程提供一种借鉴。

4、本实用新型的隔振器在竖直方向上的等效刚度具有非线性的特点，在一定的系统参数下，具有比线性隔振器更好的隔振效果。

附图说明

图1为本实用新型的原理图；

图2为本实用新型的半剖图；

图3为本实用新型的俯视图；

图4a为滑块示意图a，图4b为滑块示意图b，图4c为滑块示意图c；

图5a为挡板示意图，图5b为C-C视图；

图6a为底座示意图a，图6b为底座示意图b。

具体实施方式

下面结合附图举例对本实用新型做更详细地描述：

结合图1～6b，如图1中的各个参数，其中k₀为弹簧的刚度，l₁为连杆三下端(与连杆四相同)的长度，l₂为连杆一(与连杆二、连杆三的上端和连杆四的上端均相同)的长度，为初始时角度的大小，隔振器竖直方向上位移与所受到的力的关系为

$F_y=\frac{4k_0{l_1}^2}{l_1+2l_2}\{sin{\∂}_0-cos{\∂}_{0}tan\[arcsin(sin{\∂}_0-\frac{y}{l_1+2l_2})\]-\frac{y}{l_1+2l_2}\}$

系统的刚度为力对位移的导数为：

有公式可看出，系统的刚度是非线性变化。

图2为隔振器俯视图，可以看到隔振器的顶部承载部分5这个部分是一个宽大的平板，占据整个隔振器俯视面积约二分之一。顶部承载部分5的主要作用是承载被隔振系统并将其产生的振动传递给下方隔振系统。隔振器总体上是纵向和横向均对称的结构。

隔振器的内部结构为：顶部承载部分5是一个长方体，在长方体的四个角均匀对称分布着四个螺纹通孔，使其能够通过螺杆与承载平台相连接。顶部承载装置5与连杆一7和连杆二8通过连接销16同时连接在一起。连杆一7和连杆二8的另一端分别连接着连杆三9和连杆四10，而连杆三9和连杆四10交叉连接在一起，4个连杆组成一个叉连杆机构。连杆之间同样通过连接销16连接，并且在连接销16上装配了一定数量的滚动着轴承，用以较小工作过程中的摩擦。连杆三9和连杆四10的另一端连接着套环装置14，套环装置14的结构是两个半径较大相同圆柱中间轴对中连接一个半径较小的圆柱，为了连接其他部件，其中一个半径较大圆柱是可拆卸的。滚动轴承连接在套环装置半径较大的圆柱上，连杆与滑块3连接在半径较小的圆柱上。滚动轴承13放置在底座1的两条凹槽中，凹槽限制了滚动轴承13的运动方向只能是沿着凹槽的方向滑动。滑块3放置在底座1中间位置，隔振器工作时滑块沿底座1纵向运动。滑块3设计有一个螺纹孔，以便定位销12的旋入。滑块3与弹簧导向槽6上表面带有圆柱凹槽的结构，以便放置弹簧4，并对弹簧4的运动有导向作用。

隔振器的外部结构为：如图5，外壳2近似梯形，外壳2的上表面具有一个长方形的凹槽，两个挡板2装配好后，两个配合起来的凹槽刚好能通过顶部承载装置5下方的长方体，保证顶部承载装置5只在竖直方向上运动。外壳2下层阶梯的上表面是长方形的孔，孔尺寸与挡盖11最大表面相同，保证安装上外壳2后，挡盖11能自由拆卸。如图6a和图6b所示，在底座1的周围内侧有八个对称布置的螺纹孔，用来安装两个挡盖11。在底座1的周围外侧对称布置十二个螺纹孔，用以与两个外壳2连接固定。

当隔振器受到来自竖直方向上的激振力时，顶部承载装置接受到激振力并产生竖直方向的往复振动。连接在下方的叉形连杆机构能够将水平方向上的等效刚度转化成竖直方向上的等效刚度。从而通过水平方向上的调节控制，解决竖直方向上的振动问题。

当隔振器更换弹簧时，首先对称的旋入两根定位销，使滑块向底座中间滑动，放松弹簧，保证内部的弹簧处于自然伸长的状态，然后用螺母将定位销的位置固定。接着拆掉固定挡盖的八个螺钉，将挡盖取出，再将弹簧取出，放入适合的弹簧。然后再将挡盖装配回去，旋出两边的螺母和定位销，便完成了更换弹簧的过程。

所设计隔振装置包括长方体的顶部承载装置，位移隔振器的上方。顶部承载装置通过连接销与下方的连杆一和连杆二相连接，两个连杆同样通过连接销分别与连杆三和连杆四相连接。连杆三和连杆四交叉连接在一起，四个连杆一个构成一个叉形的连杆机构。连杆三和连杆四的另一端均通过套环装置与滑块和滚动轴承连接。装置共有四个滚动轴承，两个滑块，均放置在底座上，并在底座设计的相应的滑槽内运动。底座的周围设计了两层螺纹孔，靠内侧一周的八个螺纹孔用以连接底座和挡盖，靠外侧一周的十二个螺纹孔用以连接底座与外壳。梯形的外壳将内部结构全部包围起来，形成一个相对封闭的完整的隔振器系统。

滑块：图4中所示为滑块，滑块带有通孔用以便连接在套环装置上。滑块虽然是与底座有滑动摩擦，但是由于除了自身重力的影响，滑块并没有直接的受到竖直方向的压力，故摩擦力并不大。在滑块的另一侧设计了螺纹孔，其作用是在拆卸弹簧时，配合定位销将整个隔振系统固定，方便弹簧更换的同时亦保证隔振装置在竖直方向不会产生位移。

挡盖：放置在弹簧上的挡盖，通过与弹簧导向块、滑块的结构配合，构成完整的弹簧槽。挡盖与外壳构成隔振器完整的壳体，用以保护隔振器内部结构。在本实用新型中，只需拆掉挡盖而无需拆除整个壳体，便可实现弹簧的方便更换。

定位销：作用是在更换弹簧时与螺母相配合，顶住滑块，使弹簧处在一个自由放松的状态，便于更换弹簧。

Claims (2)

1.一种可更换弹簧的隔振器，其特征是：包括底座、外壳、顶部承载部分、连杆结构、第一滑块、第二滑块、第一套环装置、第二套环装置，连杆结构包括连杆一、连杆二、连杆三、连杆四，连杆一和连杆二的上端部通过第一连接销同时与顶部承载部分相连，连杆三的中部和连杆四的中部通过第二连接销交叉相连，连杆三被第二连接销分成连杆三上半部分和连杆三下半部分，连杆四被第二连接销分成连杆四上半部分和连杆四下半部分，连杆三上半部分与连杆一相连，连杆四上半部分与连杆二相连，第一套环装置包括两个大圆柱和一个小圆柱，小圆柱安装在两个大圆柱之间，第一滑块为叉子形状，在叉子的两个头部均设置有通孔，小圆柱穿过两个通孔，两个大圆柱分别位于两个通孔的外部，连杆四下半部分套于小圆柱上，叉子的两个头部下方设置有圆柱形凹槽，底座上设置滚动轴承凹槽和弹簧导向槽，圆柱形凹槽和弹簧导向槽相通，在圆柱形凹槽和弹簧导向槽里设置弹簧，在大圆柱上安装滚动轴承，滚动轴承放置在滚动轴承凹槽里，叉子的底部设置有螺纹孔，螺纹孔里设置第一定位销，第一定位销的中部穿过外壳，第一定位销的另一端设置可用于安装螺母的外螺纹；第二滑块与第一滑块的结构相同，第二套环装置与第一套环装置的结构相同，连杆四下半部分、第一滑块、第一套环装置、第一定位销相配合组成第一隔振单元，连杆三下半部分、第二滑块、第二套环装置、第二定位销相配合组成第二隔振单元，第二隔振单元的配合方式与第一隔振单元的配合方式相同。

2.根据权利要求1所述的一种可更换弹簧的隔振器，其特征是：连杆一、连杆二、连杆三上半部分以及连杆四上半部分的长度相同。