歐拉壓杆橡膠組合重載低頻隔振器的製作方法
2023-06-19 21:47:11 2
專利名稱：歐拉壓杆橡膠組合重載低頻隔振器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種減振抗衝裝置，具體是一種歐拉壓杆橡膠(金屬橡膠)組合重載低頻隔振器，尤其是承受重載，並具有三向低頻隔振能力的隔振器。
背景技術：
對振動傳遞路徑進行控制是減少受體結構振動的重要途徑。通常採取的振動控制措施有隔振、吸振、消振和阻振等多種方法，其中隔振最為常用。按照是否需要外部能源，隔振可以分為主動隔振，被動隔振以及由這兩種方法衍生的主被動混合隔振。由於被動隔振的設備簡單，可靠性高，成本較低，因而被廣泛應用。 採用隔振器的設計目標是使隔振系統的固有頻率儘可能低，隔振效率儘可能高。但是對決定其承載能力、穩定性的靜剛度和決定其隔振性能的動剛度的要求是一對矛盾。對靜剛度的要求為使隔振器具有較大的承載能力和各個方向較小的變形，以滿足穩定性要求；對動剛度的要求為使隔振器的動剛度儘可能低，以實現低頻隔振要求，在同一頻率處具有較大的衰減。因此，構造出能夠實現較低固有頻率和較小靜變形的隔振器，具有重要的現實意義。經檢索，中國實用新型專利一種高阻尼三向隔振器，申請號201020657683. 5，該實用新型提供一種高阻尼三向隔振器，「一種高阻尼三向隔振器由安裝芯軸、第一圓錐螺旋彈簧、上殼體、摩擦環、開口脹簧、第二圓錐螺旋彈簧、下殼體、調整片、空心鉚釘、和摩擦塊組成。在上殼體頂部中央開有一個孔，安裝芯軸頂部由此孔高出上殼體一定高度用於安裝光電類設備。此隔振器中，摩擦塊處於隔振器的中心位置。從摩擦塊向上和向下在安裝芯軸上都依次安裝摩擦環、第二圓錐螺旋彈簧、調整片、第一圓錐螺旋彈簧，形成了以摩擦塊為中心，上、下完全對稱的結構布置。本隔振器可以精確復位，從而解決了現有隔振設備存在的位置漂移問題。」該實用新型專利採用的技術雖然能夠達到一定的技術效果，但是仍舊會存在傳統隔振器變形和固有頻率之間的矛盾以及僅具有單向隔振能力的缺陷。
發明內容
為克服傳統隔振器變形和固有頻率之間的矛盾以及部分隔振器僅具有單向隔振能力的缺陷，本發明提供一種能夠支撐重載，變形小，阻尼合適，且固有頻率相對於傳統隔振器降低，能夠通用的三向隔振器，以提高隔振器的隔振效果。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是本發明所述隔振器是將圓形截面，環形分布的歐拉壓杆和三向橡膠或金屬橡膠隔振器通過上、下兩個壓板進行固定，形成歐拉壓杆和橡膠或金屬橡膠並聯結構。進一步，本發明具體結構組成包括上、下兩個壓板、歐拉壓杆以及橡膠或金屬橡膠，所述上、下兩個壓板將歐拉壓杆環向固定支撐，所述橡膠或金屬橡膠固定在環形的歐拉壓杆中間，構成隔振器的基本結構，其中下壓板開有固定孔，上壓板頂端有螺孔，用於和設備的連接。
本發明通過採用歐拉壓杆和橡膠或金屬橡膠並聯的結構，來提供高的靜剛度以有效地支撐負載，利用系統在承受載荷後發生變形產生的較小動態剛度實現較低的固有頻率，滿足良好的隔振效果。本發明中，圓形截面，環向分布的歐拉壓杆隔振器提供大的載荷支撐能力並降低隔振器的橫向剛度，三向橡膠或金屬橡膠隔振器提供水平、垂向支撐能力且提供合適的阻尼。歐拉壓杆的材料採用彈性良好的高級彈簧鋼，並且工作在失穩狀態。本發明的有益效果是，相比於普通的隔振器，可以實現較小的靜變形和較大的承載能力，在三個方向上的固有頻率均較低，結構簡單緊湊，製造成本低，可根據實際情況設計承載能力及固有頻率，具有一定的通用性。
圖I是本發明隔振器所採用的歐拉壓杆的變形及橫向剛度原理圖。
圖2是本發明隔振器的基本結構圖；圖3是圖2的A-A剖面圖；圖中，I為上壓板，2為環向歐拉壓杆，3為橡膠或金屬橡膠，4為下壓板。
具體實施例方式下面對本發明的實施例作詳細說明，本實施例以本發明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。歐拉壓杆在載荷作用下的變形示意圖如附圖I。歐拉壓杆的特點為在所承受的載荷到達其臨界載荷前，歐拉壓杆幾乎不發生變形，可認為其剛度為無限大，這是該隔振器能夠提供高靜態剛度的原因；但是在載荷超過歐拉壓杆的臨界載荷後，歐拉壓杆發生失穩，其剛度變的很小，這樣和橡膠或金屬橡膠隔振器進行並聯，不僅可以提供適當的阻尼，而且可以進一步調節隔振器的動態剛度，使其固有頻率在設定範圍內，並具有一定的抗衝擊能力。而且歐拉壓杆在屈服後，其水平方向的剛度為負剛度，可以降低橡膠或金屬橡膠水平方向的剛度，降低水平方向的隔振頻率，提高其隔振性能。在圖I中，長度為L，兩端固定的歐拉壓杆在承受一定的載荷F後屈服，屈服後，其垂向剛度很小，而其水平方向的橫向剛度為負剛度，單獨的歐拉壓杆隔振器，具有垂向隔振效果，但因為屈服後的歐拉壓杆水平剛度為負，故不具備水平隔振效果。如圖2-3所示，本實施例隔振器的示意圖，其中1為上壓板，2為環向歐拉壓杆，3為橡膠或金屬橡膠，4為下壓板。上、下兩個壓板1、4將歐拉壓杆環向固定支撐，將橡膠或金屬橡膠3固定在環向歐拉壓杆2中間，構成隔振器的基本結構。下壓板4開有固定孔，上壓板I頂端有螺孔，用於和設備的連接。橡膠或金屬橡膠可以為通用的橡膠或金屬橡膠隔振器。在圖2所示的實施例中，n個歐拉壓杆2，環向分布，其截面為圓形，其個數和長度以及截面尺寸可根據具體載荷進行設計。上壓板I和下壓板4用於固定環向分布的歐拉壓杆和中間的三向橡膠或金屬橡膠隔振器3，上壓板I和下壓板4分別具有連接載荷和固定隔振器的作用，固定歐拉壓杆時可以採用焊接，或者可以採用一個圓盤和一個圓環結構，將歐拉壓杆插入圓盤和圓環之間再進行緊固。中間的三向橡膠或金屬橡膠隔振器3可以為工業成品，也可以按照載荷要求單獨設計。此隔振器由於引入了歐拉壓杆2，極大的提升了隔振器的承載能力；同時，安裝載荷後，無論是橫向固有頻率還是垂直固有頻率均有所降低，使其達到更好的三向隔振效果。儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的 描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的權利要求來限定。
權利要求
1.一種歐拉壓杆橡膠組合重載低頻隔振器，其特徵在於所述隔振器將圓形截面，環形分布的歐拉壓杆和三向橡膠或金屬橡膠隔振器通過上、下兩個壓板進行固定，形成歐拉壓杆和橡膠或金屬橡膠並聯結構。
2.根據權利要求I所述的歐拉壓杆橡膠組合重載低頻隔振器，其特徵在於所述隔振器包括上、下兩個壓板、歐拉壓杆以及橡膠或金屬橡膠，所述上、下兩個壓板將歐拉壓杆環向固定支撐，所述橡膠或金屬橡膠固定在環形的歐拉壓杆中間，構成隔振器的基本結構。
3.根據權利要求2所述的歐拉壓杆橡膠組合重載低頻隔振器，其特徵在於所述下壓板開有固定孔。
4.根據權利要求2所述的歐拉壓杆橡膠組合重載低頻隔振器，其特徵在於所述上壓板頂端有螺孔。
5.根據權利要求1-4任一項所述的歐拉壓杆橡膠組合重載低頻隔振器，其特徵在於所述圓形截面，環向分布的歐拉壓杆隔振器提供大的載荷支撐能力並降低隔振器的橫向剛度，三向橡膠或金屬橡膠隔振器提供水平、垂向支撐能力且提供合適的阻尼。
6.根據權利要求1-4任一項所述的歐拉壓杆橡膠組合重載低頻隔振器，其特徵在於所述歐拉壓杆的材料採用彈性良好的高級彈簧鋼，並且工作在失穩狀態。
全文摘要
本發明公開一種歐拉壓杆橡膠組合重載低頻隔振器，所述隔振器將圓形截面，環形分布的歐拉壓杆和三向橡膠或金屬橡膠隔振器通過上、下兩個壓板進行固定，形成歐拉壓杆和橡膠或金屬橡膠並聯結構。所述圓形截面，環向分布的歐拉壓杆隔振器提供大的載荷支撐能力並降低隔振器的橫向剛度，三向橡膠或金屬橡膠隔振器提供水平、垂向支撐能力且提供合適的阻尼。本發明相比於普通的隔振器，可以實現較小的靜變形和較大的承載能力，在三個方向上的固有頻率均較低，結構簡單緊湊，製造成本低，可根據實際情況設計承載能力及固有頻率，具有一定的通用性。
文檔編號F16F15/06GK102678814SQ201210143620
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月10日 優先權日2012年5月10日
發明者劉興天, 華宏星, 張志誼, 諶勇, 黃修長 申請人:上海交通大學