CN211423245U - 一种弹性自恢复微动阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及阻尼器领域，尤其涉及一种弹性自恢复微动阻尼器。本实用新型的弹性自恢复微动阻尼器，包括阻尼器缸体、活塞杆、第一耳板和第二耳板以及微动吸能单元，微动吸能单元包括滑套、圆环、第一弹簧和第二弹簧，滑套为一端设有开口，另一端设有环形挡肩的通体，开口与第一耳板螺纹连接，环形挡肩的中部开有圆孔，活塞杆的驱动端通过圆孔伸入到滑套的内腔中，且活塞杆的驱动端连有圆环，圆环将滑套的内腔分隔为两个独立的腔体，分别为第一腔体和第二腔体，沿第一腔体的长度方向放置有第一弹簧，沿第二腔体的长度方向放置有第二弹簧。利用弹簧的自恢复作用反复释放脉动风抖振等高频率微小动力激励的微动力位移，使脉动风抖振等高频率微小动力激励的微动力位移不累加。

Description

一种弹性自恢复微动阻尼器

技术领域

本实用新型涉及阻尼器领域，尤其涉及一种弹性自恢复微动阻尼器。

背景技术

阻尼器，是以提供运动的阻力，耗减运动能量的装置，阻尼器是一个密封构件，在车振、风振、活载等日常荷载作用下，密封件要持续受到活塞杆的摩擦，累积吸收结构的动能转为内部介质的内能，使得阻尼器的累积位移过大，长期的阻尼作用严重影响阻尼器内密封件的耐久性，降低阻尼器的使用寿命。

如申请号为201811116306.8的中国专利申请文件，公开了一种加设自由微动装置的液体粘滞阻尼器，通过增加自由微动装置，可很好地避免刹车荷载及行车荷载对液体黏滞阻尼器产生扰动，大大减少了液体黏滞阻尼器在日常列车制动及行车荷载作用下产生的累积行程；但是该申请加设自由微动装置的液体粘滞阻尼器，在多种微动力的作用下，其微动位移会累加，当微动位移达到微动装置的极限位置后微动装置将不起作用，由缸筒内的活塞移动来释放，缩短阻尼器的使用寿命。

发明内容

为了解决以上问题，本实用新型的目的是提供一种弹性自恢复微动阻尼器，利用弹簧的自恢复作用反复释放脉动风抖振等高频率微小动力激励的微动力位移，使脉动风抖振等高频率微小动力激励的微动力位移不累加。

为实现上述目的，本实用新型所设计的弹性自恢复微动阻尼器，包括阻尼器缸体、活塞杆、分别设置在阻尼器缸体两端的第一耳板和第二耳板，它还包括设置在第一耳板和活塞杆驱动端之间的微动吸能单元，所述微动吸能单元包括滑套、圆环、第一弹簧和第二弹簧，所述滑套为一端设有开口，另一端设有环形挡肩的通体，所述开口与第一耳板螺纹连接，所述环形挡肩的中部开有圆孔，所述活塞杆的驱动端通过圆孔伸入到滑套的内腔中，且活塞杆的驱动端连有圆环，所述圆环将滑套的内腔分隔为两个独立的腔体，分别为第一腔体和第二腔体，沿所述第一腔体的长度方向放置有第一弹簧，沿所述第二腔体的长度方向放置有第二弹簧。

作为优选方案，所述圆环沿滑套轴向相对移动的最大位移量为脉动风抖振高频率微小动力位移激励之和。

作为优选方案，所述第一弹簧和所述第二弹簧的大小、结构和材质均相同，所述第一弹簧的两个自由端分别连接在第一耳板的端面和圆环的左侧面上，所述第二弹簧的两个自由端分别连接在圆环的右侧面和环形挡肩上，在第一弹簧和第二弹簧均为静止状态时，所述圆环位于滑套内腔轴线的中部，所述第一腔体的轴向长度与所述第二腔体的轴向长度相等。

作为优选方案，所述圆环与滑套内壁滑动配合，所述圆孔与活塞杆间隙配合。

作为优选方案，所述活塞杆的驱动端与圆环螺纹连接。

作为优选方案，所述微动吸能单元还包括防尘圈，所述防尘圈设置在圆孔与活塞杆接触的内壁上。

作为优选方案，所述微动吸能单元还包括填充在所述第一腔体和所述第二腔体的润滑脂。

本实用新型的优点在于：与现有的阻尼器相比，本实用新型弹性自恢复微动阻尼器通过在第一腔体和第二腔体分别增设第一弹簧和第二弹簧，利用弹簧的自恢复作用使微动吸能单元中的圆环反复恢复至初始状态，从而使多次如脉动风抖振的微动力位移不累加，反复释放脉动风抖振等高频率微小动力激励的微动力位移，降低了密封件的磨损，有效延长了阻尼器的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型弹性自恢复微动阻尼器的结构示意图；

图2为图1中A部分的剖视图；

图中各部件标号如下：阻尼器缸体1、第一耳板2、第二耳板3、活塞杆4、微动吸能单元5、滑套51、开口51a、环形挡肩51b、圆孔51c、第一腔体51d、第二腔体51e、圆环52、第一弹簧53、第二弹簧54、防尘圈55。

具体实施方式

为更好地理解本实用新型，以下将结合附图和具体实例对实用新型进行详细的说明。

请参阅图1，本实施例弹性自恢复微动阻尼器，包括阻尼器缸体1、活塞杆4、微动吸能单元5、分别设置在阻尼器缸体1两端的第一耳板2和第二耳板3。

请参阅图2，活塞杆4的驱动端通过微动吸能单元5与第一耳板2连接，微动吸能单元5包括圆环52、滑套51、第一弹簧53和第二弹簧54，滑套51为一端设有开口51a，另一端设有环形挡肩51b的通体，开口51a设有内螺纹，第一耳板2的端部设有外螺纹，第一耳板2通过螺纹封堵在开口51a上，滑套51的环形挡肩51b的中部开有圆孔51c，活塞杆4的驱动端通过圆孔51c伸入到滑套51的内腔中，且圆孔51c与活塞杆4间隙配合，为活塞杆4的杆身提供向心支撑力，为了防止灰尘进入滑套51内，在圆孔51c与活塞杆4接触的内壁上固定防尘圈55，活塞杆4的驱动端具有外螺纹，圆环52具有内螺纹，活塞杆4的驱动端与圆环52螺纹固定连接，圆环52的外壁与滑套51内壁滑动配合，为活塞杆4的端部提供向心支撑力，圆环52将滑套51的内腔分隔为两个独立的腔体，分别为第一腔体51d和第二腔体51e，圆环52位于滑套51内腔轴线的中部，沿轴线方向第一腔体51d和第二腔体51e的长度相等，沿第一腔体51d的长度方向放置有第一弹簧53，沿第二腔体51e的长度方向放置有第二弹簧54，第一弹簧53和第二弹簧54的大小结构以及材质均相同，第一弹簧53和第二弹簧54的弹簧力均大于阻尼器缸体1内的温度位移阻尼力，且均小于阻尼器缸体1内的脉动风振等高频率微小动力激励阻尼力。第一弹簧53的长度与第一腔体51d的长度相等，且第一弹簧53的两个自由端分别连接在第一耳板2的端面和圆环52的左侧面上，第二弹簧54的长度与第二腔体51e的长度相等，且第二弹簧54的两个自由端分别连接在圆环52的右侧面和环形挡肩51b上，第一弹簧53和第二弹簧54的中心轴线均与滑套51的中心轴线重合，在初始状态时圆环52不受到第一弹簧53和第二弹簧54的作用力，仍处于滑套51内腔轴线的中部。

另外，根据脉动风抖振高频率微小动力位移激励之和，本实施例设计圆环52与滑套51内腔中相对移动的最大位移量为50mm，即圆环52沿滑套51的内腔的轴向左右相对滑动的最大位移量为50mm，本实施例中设定圆环52移动位移±50mm综合考虑微动效果和抗震效果，移动位移太小不能充分释放微动力的位移，移动位移太大，地震位移会被大部分或全部被微动装置释放，阻尼器本体起不到抗震作用。由于第一腔体51d中第一弹簧53压缩至最小后会占用第一腔体51d的长度，因此，第一腔体51d的长度等于50mm+第一弹簧53压缩至最小的长度，第二腔体51e的长度等于50mm+第二弹簧54压缩至最小的长度，另外在第一腔体51d和第二腔体51e内腔内少量填充硅脂，一方面减小圆环52和滑套51的摩擦阻力，另一方面提高产品的耐腐蚀性能。

本实施例弹性自恢复微动阻尼器的工作原理为如下：

本实施例的弹性自恢复微动阻尼器静止状态时，圆环52位于滑套51内腔的中部，当受到脉动风的微动力作用时，脉动风的微动力为向左的拉力，第一耳板2带动滑套51向左运动，圆环52与滑套51产生相对运动，此时圆环52位于滑套51内腔的右部，第二腔体51e的轴线长度缩短，位于第一腔体51d内的第一弹簧53为拉伸状态，位于第二腔体51e内的第二弹簧54为压缩状态，拉伸状态的第一弹簧53和压缩状态的第二弹簧54对圆环52产生向左的推力，根据阻尼力F＝CV^a，脉动风速度大，阻尼器缸体1内阻尼介质的阻尼力大，脉动风作用时，由于阻尼力大，弹簧力小，活塞杆4不会在阻尼器缸体1中运动，仅通过圆环52和滑套51的相对移动来释放外界传递的微动力。当脉动风的微动力停止后，在第一弹簧53和第二弹簧54的恢复力的作用下将滑套51和第一耳板2推回至初始状态，使圆环52再次恢复到滑套51内腔的中部；当本实施例的弹性自恢复微动阻尼器再受到抖振作用时，抖振也为向左的拉力，圆环52与滑套51产生相对运动，通过圆环52和滑套51的相对移动来释放外界传递的微动力，当抖振的微动力停止后，在第一弹簧53和第二弹簧54的恢复力的作用下将滑套51和第一耳板2再次推回至初始状态，为下次的微动力作用做准备。

当脉动风的微动力向第一耳板2施加向右的推力时，第一耳板2带动滑套51向右运动，圆环52与滑套51产生相对运动，此时圆环52位于滑套51内腔的左部，第一腔体51d的轴线长度缩短，位于第一腔体51d内的第一弹簧53为压缩状态，位于第二腔体51e内的第二弹簧54为拉伸状态，由于脉动风的速度较大，阻尼器缸体内活塞杆的运动阻力大，因此第一弹簧53和第二弹簧54无法驱动活塞杆4运动，所以圆环52和活塞杆4均不动，仅通过圆环52和滑套51的相对移动来释放外界传递的微动力，当脉动风停止后，在第一弹簧53和第二弹簧54的恢复力的作用下将滑套51和第一耳板2推回至初始状态，使圆环52再次恢复到滑套51内腔的中部，为下次的微动力作用做准备。

当出现地震时，第一耳板2会拉动或推动滑套51移动，至圆环52与滑套51产生±50mm的位移，第一弹簧53或者第二弹簧54压缩至最小，通过圆环52和滑套51的相对移动释放极少的地震位移，然后第一耳板2继续拉动或推动滑套51，滑套51推动或拉动活塞杆4运动，阻尼介质发挥作用，有效抗震。

本实施例弹性自恢复微动阻尼器还能够适用于温差较大的环境，如申请号为201811116306.8公开的一种加设自由微动装置的液体粘滞阻尼器，在极端气候下，其±50mm的微动位移会被温度位移消耗完全，如此一来，脉动风等微动力位移只能由阻尼器缸筒内活塞移动来释放，在长期受到脉动风等微动力作用下活塞频繁运动，缩短了阻尼器的使用寿命。本实施例的弹性自恢复微动阻尼器在温差较大的环境中，由于物体热胀冷缩使本实施例的弹性自恢复微动阻尼器受到温度位移作用，根据阻尼力F＝CV^a，温度位移速度慢，阻尼器缸体1内阻尼介质的阻尼力小，温度位移力将弹簧变形到一定程度后，由于阻尼力小，弹簧力大，活塞杆4会在阻尼器缸体1中运动释放温度位移，脉动风抖振等高频率微小动力激励的微动力位移则由阻尼器的微动吸能单元5来释放，降低了密封件的磨损，有效延长了阻尼器的使用寿命。

综上所述，本实施例的弹性自恢复微动阻尼器与申请号为201811116306.8公开的一种加设自由微动装置的液体粘滞阻尼器相比，具有的优点有：

(1)当出现脉动风抖振等高频率微小动力激励的微动力时，通过在滑套51内腔增设第一弹簧53和第二弹簧54，利用弹簧的自恢复作用使微动吸能单元5中的圆环52反复恢复至初始状态，从而使多次的如脉动风抖振等高频率微小动力激励的微动力位移不累加，反复释放脉动风抖振等高频率微小动力激励的微动力位移，降低了密封件的磨损，有效延长了阻尼器的使用寿命。

(2)当出现脉动风抖振等高频率微小动力激励和温度位移的微动力时，通过在滑套51内腔增设第一弹簧53和第二弹簧54，利用弹簧阻力将温度位移转移至活塞杆4，由阻尼器缸体内活塞杆4移动来释放，脉动风抖振等高频率微小动力激励的微动力位移由阻尼器的微动吸能单元5来释放，降低了密封件的磨损，有效延长了阻尼器的使用寿命。

(3)考虑地震情况的发生，通过设计滑套51与圆环52相对移动的最大位移为±50mm，一方面通过微动吸能单元5能够释放日常大量的脉动风抖振等高频率微小动力激励的微动力位移，另一方面当地震发生时使微动吸能单元5吸收较小的地震位移，由阻尼器本体内活塞杆4的移动发挥主要作用，实现有效抗震。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种弹性自恢复微动阻尼器，包括阻尼器缸体(1)、活塞杆(4)、分别设置在阻尼器缸体(1)两端的第一耳板(2)和第二耳板(3)；其特征在于，它还包括设置在第一耳板(2)和活塞杆(4)驱动端之间的微动吸能单元(5)，所述微动吸能单元(5)包括滑套(51)、圆环(52)、第一弹簧(53)和第二弹簧(54)，所述滑套(51)为一端设有开口(51a)，另一端设有环形挡肩(51b)的通体，所述开口(51a)与第一耳板(2)螺纹连接，所述环形挡肩(51b)的中部开有圆孔(51c)，所述活塞杆(4)的驱动端通过圆孔(51c)伸入到滑套(51)的内腔中，且活塞杆(4)的驱动端连有圆环(52)，所述圆环(52)将滑套(51)的内腔分隔为两个独立的腔体，分别为第一腔体(51d)和第二腔体(51e)，沿所述第一腔体(51d)的长度方向放置有第一弹簧(53)，沿所述第二腔体(51e)的长度方向放置有第二弹簧(54)。

2.根据权利要求1所述的弹性自恢复微动阻尼器，其特征在于，所述圆环(52)沿滑套(51)轴向相对移动的最大位移量的设计值为脉动风抖振高频率微小动力位移激励之和。

3.根据权利要求1或2所述的弹性自恢复微动阻尼器，其特征在于，所述第一弹簧(53)和所述第二弹簧(54)的大小、结构和材质均相同，所述第一弹簧(53)的两个自由端分别连接在第一耳板(2)的端面和圆环(52)的左侧面上，所述第二弹簧(54)的两个自由端分别连接在圆环(52)的右侧面和环形挡肩(51b)上，在第一弹簧(53)和第二弹簧(54)均为静止状态时，所述圆环(52)位于滑套(51)内腔轴线的中部，所述第一腔体(51d)的轴向长度与所述第二腔体(51e)的轴向长度相等。

4.根据权利要求1或2所述的弹性自恢复微动阻尼器，其特征在于，所述圆环(52)与滑套(51)内壁滑动配合，所述圆孔(51c)与活塞杆(4)间隙配合。

5.根据权利要求1或2所述的弹性自恢复微动阻尼器，其特征在于，所述活塞杆(4)的驱动端与圆环(52)螺纹连接。

6.根据权利要求1或2所述的弹性自恢复微动阻尼器，其特征在于，所述微动吸能单元(5)还包括防尘圈(55)，所述防尘圈(55)设置在圆孔(51c)与活塞杆(4)接触的内壁上。

7.根据权利要求1或2所述的弹性自恢复微动阻尼器，其特征在于，所述微动吸能单元(5)还包括填充在所述第一腔体(51d)和所述第二腔体(51e)的润滑脂。

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