CN216478648U - 一种阻尼结构、减振器及设置其的机械设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种阻尼结构、减振器及设置其的机械设备，涉及减振器技术领域，解决了现有减振结构的减振效果不理想的技术问题。该阻尼结构包括弹性减振模块和碰撞耗能模块，弹性减振模块用于一级减振，碰撞耗能模块用于二级减振，且碰撞耗能模块与弹性减振模块传动连接；与现有单纯采用弹性减振结构相比，碰撞耗能模块能够将一级减振后的能量进一步耗散掉，大大提高了减振效果。减振器采用上述阻尼结构后，减振性能得到了大幅度提升，而且阻尼结构安装于减振器的壳体内，减振器能够适用于各种机械设备，提高了减振器的通用性。将减振器设置在机械设备上，减振效果好，提高了机械设备的可靠性和安全性。

Description

一种阻尼结构、减振器及设置其的机械设备

技术领域

本实用新型涉及减振器技术领域，尤其是涉及一种阻尼结构、减振器及设置其的机械设备。

背景技术

振动会对机械设备的性能产生诸多不利影响，也会缩短机械设备的使用寿命，影响安全生产。

现有技术虽然出现了多种减振结构，但由于机械设备的结构多样化，有些设备振动机理较复杂，而且还可能存在振动叠加的情况，导致没有哪种减振装置能够适应多种机械设备，通用性较差；而且由于现有减振装置多采用单纯弹性减振结构，减振效果不理想，同时也存在噪声问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种阻尼结构、减振器及设置其的机械设备，至少解决现有技术中存在的机械设备减振结构的减振效果不理想的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种阻尼结构，包括弹性减振模块和碰撞耗能模块，所述弹性减振模块用于一级减振，所述碰撞耗能模块用于二级减振，且所述碰撞耗能模块与所述弹性减振模块传动连接。

可选地，所述弹性减振模块包括至少一个锥弹簧。

可选地，所述碰撞耗能模块包括多个阻尼装置。

可选地，所有所述阻尼装置均为弹性球。

可选地，所述碰撞耗能模块包括缓冲隔振部和多个阻尼球，所述缓冲隔振部设置于所述阻尼球的外围，将多个所述阻尼球相隔离。

可选地，所述缓冲隔振部包括弹性隔振垫，所述弹性隔振垫上开设有多个缓冲槽，所述阻尼球至少部分容置于所述缓冲槽内。

可选地，多个所述阻尼球构成至少两个阻尼单元，至少两个所述阻尼单元之间层叠设置，且所述弹性隔振垫设置于所述阻尼单元的上下两侧。

可选地，所述弹性隔振垫采用橡胶材料制造而成。

可选地，所述弹性减振模块包括水平吸振结构和垂向吸振结构，所述水平吸振结构设置于所述碰撞耗能模块的周侧，所述垂向吸振结构设置于所述碰撞耗能模块的上侧和/或下侧。

可选地，所述垂向吸振结构包括两个第一锥弹簧，两个所述第一锥弹簧分别设置于所述碰撞耗能模块的上、下两侧，且每个所述第一锥弹簧的小径端均靠近所述碰撞耗能模块设置。

可选地，所述水平吸振结构包括偶数个第二锥弹簧，每两个所述第二锥弹簧成一对并相向设置，且每个所述第二锥弹簧的小径端均靠近所述碰撞耗能模块设置。

可选地，所述第一锥弹簧的弹性势能大于所述第二锥弹簧的弹性势能。

可选地，所述碰撞耗能模块还包括内基座，所述弹性减振模块安装于所述内基座的周侧。

本实用新型提供的一种减振器，包括壳体和以上任一所述的阻尼结构，所述阻尼结构安装于所述壳体内。

可选地，所述壳体的壁面镂空设置。

可选地，所述壳体包括外基座，所述壳体的安装底面为弧形曲面，且所述外基座上开设有固定槽。

本实用新型提供的一种机械设备，包括以上任一所述的减振器。

本实用新型提供的一种阻尼结构，包括弹性减振模块和碰撞耗能模块，弹性减振模块用于一级减振，碰撞耗能模块用于二级减振；碰撞耗能模块能耗散通过弹性减振模块传递至碰撞耗能模块的振动能量，强化减振；与现有单纯采用弹性减振结构相比，碰撞耗能模块能够将一级减振后的能量进一步耗散掉，大大提高了减振效果。

减振器采用上述阻尼结构后，减振性能得到了大幅度提升，而且阻尼结构安装于减振器的壳体内，减振器能够适用于各种机械设备，可以根据机械设备的减振需求来具体设计弹性减振模块和碰撞耗能模块，提高了减振器的通用性。将减振器设置在机械设备上，减振效果好，提高了机械设备的可靠性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的一种带有阻尼结构的减振器的爆炸结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的一种减振器的剖视结构示意图；

图3是减振器的立体结构外观图；

图4是本实用新型具体实施方式提供的第二种减振器的立体结构示意图；

图5是本实用新型具体实施方式提供的第三种减振器的立体结构示意图。

图中1、外密封盖；2、紧固螺钉；3、内封盖；4、橡胶片；5、阻尼球；6、第二锥弹簧；7、外基座；71、安装底面；72、固定槽；8、内基座；9、弹性隔振垫；10、第一锥弹簧；11、镂空结构。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

本实用新型提供了一种阻尼结构，包括弹性减振模块和碰撞耗能模块，弹性减振模块用于一级减振，碰撞耗能模块用于二级减振，且碰撞耗能模块与弹性减振模块传动连接，用于耗散通过弹性减振模块传递至碰撞耗能模块的振动能量。

碰撞耗能模块用于耗散通过弹性减振模块传递至碰撞耗能模块的振动能量，强化减振；与现有单纯采用弹性减振结构相比，碰撞耗能模块能够将一级减振后的能量进一步耗散掉，大大提高了减振效果。

作为可选地实施方式，弹性减振模块包括至少一个锥弹簧。锥弹簧由于两端的结构特性决定了，弹簧在受相同力时锥弹簧的弹性形变更大，能够传递更多的振动能量到碰撞耗能模块，产生的能量耗散也就越多；锥弹簧的结构呈现“梯形结构”，一端的弹簧内径小，另一端的内径大，使得每一圈的实际金属丝长度不同，具有的应力也不同，由于结构上形成的梯形状态，在压紧时形变量要大于同自然高度下的圆柱弹簧，减振效果更好。

作为可选地实施方式，碰撞耗能模块包括多个阻尼球5，多个阻尼球5的碰撞能够耗散振动能量。通过阻尼球5之间的碰撞实现耗能，结构简单，易于实现。

作为可选地实施方式，所有阻尼球5均为弹性球，采用弹性球，碰撞噪声小，而且减振吸振效果较好。

作为可选地实施方式，碰撞耗能模块包括缓冲隔振部和多个阻尼球5，缓冲隔振部设置于阻尼球5的外围，将多个阻尼球5相隔离。

设置缓冲隔振部，将阻尼球5之间的刚性碰撞转化为阻尼球5与弹性缓冲隔振部之间的柔性碰撞，提高吸振耗能性能的同时也大大降低了碰撞产生的噪声。

作为可选地实施方式，缓冲隔振部包括弹性隔振垫9，弹性隔振垫9上开设有多个缓冲槽，阻尼球5至少部分容置于缓冲槽内。弹性隔振垫9上开设缓冲槽，阻尼球5至少被部分包裹，能够将多个阻尼球5相隔离，阻尼球5跳动的时候也能充分与缓冲隔振垫接触碰撞，提高减振效果的同时降低了碰撞噪声。

作为可选地实施方式，多个阻尼球5构成至少两个阻尼单元，至少两个阻尼单元之间层叠设置，且弹性隔振垫9设置于阻尼单元的上下两侧。可根据减振要求设置阻尼单元的数量，层叠设置的方式便于设计阻尼单元个数以适应不同振动机械。

作为可选地实施方式，弹性隔振垫9采用橡胶材料制造而成。橡胶材料弹性好，综合机械性能优良，具有较好的耐磨耐老化性，保证了弹性隔振垫9的使用寿命，提高了阻尼结构的可靠性。

作为可选地实施方式，弹性减振模块包括水平吸振结构和垂向吸振结构，水平吸振结构设置于碰撞耗能模块的周侧，垂向吸振结构设置于碰撞耗能模块的上侧和/或下侧。垂向吸振结构的作用主要是吸收垂向的振动，水平吸振结构的主要作用是削减中部碰撞耗能模块振动产生的水平面内的晃动。

作为可选地实施方式，垂向吸振结构包括两个第一锥弹簧10，两个第一锥弹簧10分别设置于碰撞耗能模块的上、下两侧，且每个第一锥弹簧10的小径端均靠近碰撞耗能模块设置，有利于振动的快速传递。

作为可选地实施方式，水平吸振结构包括偶数个第二锥弹簧6，每两个第二锥弹簧6成一对并相向设置，且每个第二锥弹簧6的小径端均靠近碰撞耗能模块设置，有利于振动的快速传递。

作为可选地实施方式，第一锥弹簧10的弹性势能大于第二锥弹簧6的弹性势能。锥弹簧的使用主要作用为传递振动至中部的碰撞耗能模块，但是在纵向上当碰撞耗能模块振动时本身的质量会产生惯性，这样造成各个方向弹簧的受力不均，影响振动削减，所以竖直方向的第一锥弹簧10的弹性势能大于轴线水平设置的第二锥弹簧6的弹性势能。

作为可选地实施方式，碰撞耗能模块还包括内基座8，弹性减振模块安装于内基座8的周侧。设置内基座8，一方面方便容置阻尼球5，另一方面方便安装锥弹簧。

本实用新型还提供了一种减振器，包括壳体和以上任一的阻尼结构，阻尼结构安装于壳体内。减振器采用上述阻尼结构后，减振性能得到了大幅度提升，而且阻尼结构安装于减振器的壳体内，减振器能够适用于各种机械设备，可以根据机械设备的减振需求来具体设计弹性减振模块和碰撞耗能模块，提高了减振器的通用性。

如图1-图3所示，本实用新型具体实施方式提供了一种减振器。减振器的主体结构自下而上组装顺序依次为外基座7→第一锥弹簧10(大锥弹簧)→内基座8→第二锥弹簧6(小锥弹簧)→弹性隔振垫9→第一阻尼单元(阻尼球5)→弹性隔振垫9→第二阻尼单元(阻尼球5)→橡胶片4→内封盖3→第一锥弹簧10→外密封盖1→紧固螺钉2，参见图1给出的减振器爆炸结构。其中内基座8、弹性隔振垫9、阻尼球5、橡胶片4和内封盖3组成碰撞耗能模块(阻尼球5减振模块)可以先行预装再整体置于结构中装配。紧固螺钉2从侧面将最后装配好的阻尼结构约束起来，达到设计目的。

针对恶劣环境，为保护本设计，在外密封盖1与外基座7结合处，留有凹槽设计，当应用外界潮湿多雨环境时，在密封的同时可以使得雨水沿着凹槽流出防止进入内部影响锥弹簧正常工作。本身的金属制作也可以起到相当于质量块的作用增强稳定性。

本结构的设计原理依次可以分为弹簧减振模块及碰撞耗能模块，其中碰撞耗能模块包括阻尼球5及橡胶减振垫。当外界导致振动的能量波传递到本阻尼结构时，首先透过外密封盖1和外基座7传递至内侧的小锥弹簧及大锥弹簧，再由这些侧面的弹簧经过一次弹性隔振削减、消耗掉一部分能量后传递至内侧的内封盖3和内基座8，至此完成阻尼结构内侧一次传递，即由外结构经过锥弹簧传至内结构。之后，能量经由内侧的内封盖3和内基座8外表面传递到内测的顶部橡胶片4和橡胶凹槽，经过橡胶凹槽本身的弹性削减进一步消耗传递来的能量波，再经由橡胶整体模块传递至阻尼金属球，至此相关的能量波在阻尼结构内侧的输入路径已经明晰。参见图3。

本实用新型弹性减振模块采用了锥弹簧而不是普通的圆柱弹簧，并且在安装时，相关的弹簧结构都采用预紧装配，即经过相关的设计计算每处弹簧在结构工作时均处于一定的压缩状态，这一点决定了相关能量传递时各设计能发挥设计目的，保证设计要求。锥弹簧相较于圆柱弹簧在相同规格时具有普通弹簧不具备的特性，首先由于本身结构锥弹簧两端的刚度是不一致的，这就使得两端的弹性形变相差略大，并且在垂向上的稳定性要优于圆柱弹簧，在本设计中的体现为使用锥弹簧增加了中心部分碰撞耗能模块的振动，换种说法就是强化了碰撞耗能模块的能量耗散，使得整体设计性能更优益。

本实用新型中的碰撞耗能模块传递能量波时首先经过橡胶的一次削减，再来经过每个被独立“分割”包围的阻尼球5振动，进行进一步耗散，由于采用锥弹簧，碰撞耗能模块的振动更加剧烈，耗散的能量也更多。并且将阻尼球5间的碰撞消散能量的方式，调整为阻尼球5和橡胶弹性隔振垫9之间的能量耗散，由于橡胶本身的弹性及摩擦性，在与阻尼球5碰撞时产生的能量耗散会更多，产生的噪音会更小。阻尼球5与橡胶弹性隔振垫9之间存在间隙，保证阻尼球5能够有足够的空间进行振动。

在实际应用时，经内部如上一系列的能量耗散，会产生一部分的反作用力即相反的能量波，抵消传递来的能量波，最后经过锥弹簧、橡胶弹性隔振垫9、阻尼球5、能量对冲一系列的能量耗散，继续传递到下一级，但此时相关的振源能量波已达到有效削减，实现了优化机组设备性能的目的。

作为可选地实施方式，如图4所示，壳体的壁面上开设镂空结构11，对于噪声要求较小，环境整洁，而对重量有严格要求的情况下，壳体采用镂空设计，可以减轻重量，满足重量要求。

作为可选地实施方式，如图5所示，壳体包括外基座7，壳体的安装底面71为弧形曲面，且外基座7上开设有固定槽72。针对管路等弧形安装面，为保证连接紧密性，可以将壳体外基座7的底面铸造成相应的弧度曲面，通过束带装配在固定槽72上进行连接，避免了对于设备的打孔损坏。

其中，壳体还包括外密封盖1，其盖合于外基座7上，将阻尼结构密封于内。

本实用新型还提供了一种机械设备，包括以上任一的减振器。减振器能够适用于各种机械设备，可以根据机械设备的减振需求来具体设计弹性减振模块和碰撞耗能模块，提高了减振器的通用性。将减振器设置在机械设备上，减振效果好，提高了机械设备的可靠性和安全性。

由于锥弹簧的使用，在中心部分碰撞耗能模块振动幅度更大，内部阻尼球5振动更加剧烈，可以吸收削减的振动更多，缓冲效果更好，能够给于机械设备更有效的减振。当振动传递到阻尼结构时经弹性减振模块的锥弹簧一级削减以后，传递到中心碰撞耗能模块，内部阻尼球5会在缓冲槽内进行振动，在振动过程中消耗传递到的动能，削减后的动能在沿锥弹簧再一次削减后返向传递，但此时经过相关削减后形成的振动已大幅度削减，从能量传递的根源削减相关的振源，削减振动，提升稳定性。

在实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，″多个″的含义是两个或两个以上；术语″上″、″下″、″左″、″右″、″内″、″外″、″前端″、″后端″、″头部″、″尾部″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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语″第一″、″第二″、″第三″等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语″安装″、″相连″、″连接″应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种阻尼结构，其特征在于，包括弹性减振模块和碰撞耗能模块，所述弹性减振模块用于一级减振，所述碰撞耗能模块用于二级减振，且所述碰撞耗能模块与所述弹性减振模块传动连接；

其中，所述弹性减振模块包括至少一个锥弹簧；所述碰撞耗能模块包括多个阻尼装置。

2.根据权利要求1所述的阻尼结构，其特征在于，所有所述阻尼装置均为弹性球。

3.根据权利要求1所述的阻尼结构，其特征在于，所述碰撞耗能模块包括缓冲隔振部和多个阻尼球，所述缓冲隔振部设置于所述阻尼球的外围，将多个所述阻尼球相隔离。

4.根据权利要求3所述的阻尼结构，其特征在于，所述缓冲隔振部包括弹性隔振垫，所述弹性隔振垫上开设有多个缓冲槽，所述阻尼球至少部分容置于所述缓冲槽内。

5.根据权利要求4所述的阻尼结构，其特征在于，多个所述阻尼球构成至少两个阻尼单元，至少两个所述阻尼单元之间层叠设置，且所述弹性隔振垫设置于所述阻尼单元的上下两侧。

6.根据权利要求4所述的阻尼结构，其特征在于，所述弹性隔振垫采用橡胶材料制造而成。

7.根据权利要求1-6任一所述的阻尼结构，其特征在于，所述弹性减振模块包括水平吸振结构和垂向吸振结构，所述水平吸振结构设置于所述碰撞耗能模块的周侧，所述垂向吸振结构设置于所述碰撞耗能模块的上侧和/或下侧。

8.根据权利要求7所述的阻尼结构，其特征在于，所述垂向吸振结构包括两个第一锥弹簧，两个所述第一锥弹簧分别设置于所述碰撞耗能模块的上、下两侧，且每个所述第一锥弹簧的小径端均靠近所述碰撞耗能模块设置。

9.根据权利要求8所述的阻尼结构，其特征在于，所述水平吸振结构包括偶数个第二锥弹簧，每两个所述第二锥弹簧成一对并相向设置，且每个所述第二锥弹簧的小径端均靠近所述碰撞耗能模块设置。

10.根据权利要求9所述的阻尼结构，其特征在于，所述第一锥弹簧的弹性势能大于所述第二锥弹簧的弹性势能。

11.根据权利要求7所述的阻尼结构，其特征在于，所述碰撞耗能模块还包括内基座，所述弹性减振模块安装于所述内基座的周侧。

12.一种减振器，其特征在于，包括壳体和权利要求1-11任一所述的阻尼结构，所述阻尼结构安装于所述壳体内。

13.根据权利要求12所述的减振器，其特征在于，所述壳体的壁面镂空设置。

14.根据权利要求12或13所述的减振器，其特征在于，所述壳体包括外基座，所述壳体的安装底面为弧形曲面，且所述外基座上开设有固定槽。

15.一种机械设备，其特征在于，包括权利要求12-14任一所述的减振器。

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