CN114458711B - 一种提高金属橡胶减振效果的通用减震器结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高金属橡胶减振效果的通用减震器结构，包括下支座，所述下支座上侧固连有一筒形座，筒形座上端设有盖板，筒形座内部设有向上穿过盖板的支撑杆，所述支撑杆上端套设有上支座，上支座和筒形座之间连接有若干沿周向均布的弹簧片组件；筒形座内设有固连于支撑杆上的压板，所述压板上、下侧分别设有金属橡胶组件，所述金属橡胶组件由若干沿竖向设置的金属橡胶柱紧密排列而成，金属橡胶组件周围设置有压紧机构。本发明通过增大金属橡胶的摩擦提高其阻尼能力，从而大幅提高减振装置的减振效果，通用减震器结构减震效果好，实用性强，加工成本低，表面的磨损被最小化，增大了减振器的使用寿命，也极大节省了保养维修的费用。

Description

一种提高金属橡胶减振效果的通用减震器结构

技术领域

本发明涉及高端装备减振技术领域，特别是一种提高金属橡胶减振效果的通用减震器结构。

背景技术

随着产业能级进一步提升，推动智能制造装备、航空航天装备、舶海海工装备、高端能源装备、节能环保装备、高端医疗装备、微电子装备等高端装备产业快速增长。与之而来的问题是高端装备在振动的作用下其工作环境或装备结构容易被破坏，具体表现为装备元器件中的焊点失效、引线断裂及结构疲劳，引起机器故障，高端装备无法正常工作。因此通常采取减振措施防止高端装备在外部振动冲击的激励下发生损坏，设计减振结构装置是目前常用的减振措施。

阻尼元件作为减振结构装置的核心元件，作为阻尼元件之一的金属橡胶是一种均质的弹性多孔材料，具有高阻尼、高弹性、寿命长等特点，目前常用的金属橡胶减振器通常存在减振效果不够理想、减振约束复杂、加工成本较高、不易安装等缺陷，因此采用一种简单便捷的结构设计方法提高金属橡胶的减振效果存在有重大意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种减震效果好，加工成本低，实用性强的提高金属橡胶减振效果的通用减震器结构，通过金属橡胶面与面之间的摩擦提高减振效果。

本发明采用以下方案实现：一种提高金属橡胶减振效果的通用减震器结构，包括下支座，所述下支座上侧固连有一筒形座，筒形座上端设有盖板，筒形座内部设有向上穿过盖板的支撑杆，所述支撑杆上端套设有上支座，上支座和筒形座之间连接有若干沿周向均布的弹簧片组件；筒形座内设有固连于支撑杆上的压板，所述压板上、下侧分别设有金属橡胶组件，所述金属橡胶组件由若干沿竖向设置的金属橡胶柱紧密排列而成，金属橡胶组件周围设置有压紧机构。

进一步的，所述金属橡胶柱横截面为正三角形，相邻两金属橡胶柱侧边紧贴在一起，所述支撑杆位于筒形座内的杆段横截面正多边形，并且边长为金属橡胶柱横截面边长的整数倍；所述金属橡胶组件横截面轮廓呈多边形。

进一步的，所述弹簧片组件包括凹面朝内的弧形弹簧片，所述弧形弹簧片上端连接于上支座侧部、下端连接于筒形座侧部。

进一步的，所述上支座和筒形座外周部分别设置有多组、每组一对用以连接弧形弹簧片的耳片，所述弧形弹簧片两端固连有连接套，所述连接套通过螺栓和螺母连接于耳片上。

进一步的，所述筒形座内腔设有一隔板，所述隔板与筒形座内腔底部之间留有间隔，压板下侧的金属橡胶组件位于压板和隔板之间，压板上侧的金属橡胶组件位于压板和盖板之间；隔板中间开设有供支撑杆下端穿过的通孔，支撑杆下端和筒形座内腔底部之间也留有间隔。

进一步的，所述压紧机构包括若干贴着金属橡胶组件外侧面的夹板，所述筒形座在每个夹板外侧位置开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔内穿设有与其螺纹配合的压紧螺栓，所述压紧螺栓朝内一端顶着夹板外侧面。

进一步的，所述支撑杆上端设有外螺纹部，支撑杆的外螺纹部上旋接有卡在上支座上侧的锁紧螺母。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1）相较于传统的金属橡胶减振器，由于金属橡胶在受力较大时有刚度增大但减振效果减弱的特点，本发明通过增大金属橡胶的摩擦提高其阻尼能力，从而大幅提高减振装置的减振效果，实用性强；

2）金属橡胶组的横截面轮廓可以通过具有等边三角形横截面的单个金属橡胶柱设计为不同几何形状，从而拥有不同的结构阻尼特性，设计成各向同性截面或各向异性截面的减振器；

3）由于弧形弹簧片及金属橡胶组的对称分布，减振器在三个相互垂直的方向上均有一定的减振效果；

4）由于单个金属橡胶柱之间大的总接触面积，其表面的磨损被最小化，增大了减振器的使用寿命，也极大节省了保养维修的费用。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例立体图；

图2是本发明实施例正视图；

图3是图2的A-A剖视图；

图4是图3的B-B剖视图；

图5是本发明实施例中横截面为等边三角形的金属橡胶组件横截面示意图；

图6是本发明实施例中横截面具有两个对称轴的金属橡胶组件横截面示意图；

图中标号说明：1-下支座，2-金属橡胶组件，3-夹板，4-压紧螺栓，5-盖板，6-上支座，7-锁紧螺母，8-支撑杆，9-锁定螺栓，10-弧形弹簧片，11-地脚螺栓孔，12-螺栓，13-螺母、14-筒形座、15-压板、16-隔板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1~6所示，一种提高金属橡胶减振效果的通用减震器结构，包括下支座1，所述下支座上开设有地脚螺栓孔，以利通过地脚螺栓连接在下方的基座上，所述下支座上侧固连有一筒形座14，筒形座14上端设有盖板5，盖板通过锁定螺栓固定连接于筒形座上端，筒形座14内部设有向上穿过盖板的支撑杆8，所述支撑杆8上端套设有上支座6，上支座6和筒形座14之间连接有若干沿周向均布的弹簧片组件；筒形座14内设有固连于支撑杆上的压板15，所述压板15上、下侧分别设有金属橡胶组件，所述金属橡胶组件由若干沿竖向设置的金属橡胶柱紧密排列而成，金属橡胶组件周围设置有压紧机构；金属橡胶组件通过多个金属橡胶柱面与面之间的摩擦提高结构阻尼从而提高减振器的减振效果，具有成本低、实用性强的特点。

其减振工作原理为：振动施加到系统时，力传递到减振装置的支撑杆上，支撑杆带动上支座发生向下的位移运动，位于上、下支座之间的弹簧片组件由于其自身的阻尼作用，吸收了部分的振动能量，与此同时支撑杆的压板运动压缩金属橡胶组，此时金属橡胶柱表面之间相互摩擦，并由于金属橡胶组件的上、下运动受到约束，金属橡胶内部及外表面发生滑移的金属丝受到的约束增加，层与层之间的金属丝间隙越来越密集，金属橡胶内部及外表面的线匝接触点数量增加，金属丝相互之间挤压越来越明显，对于通过干摩擦耗能产生阻尼特性的金属橡胶而言，其结构阻尼会增大且硬特性效果越来越明显，提高了金属橡胶的减振效果和承载能力，通过该金属橡胶组件吸收剩余的振动能量使系统达到稳定。

在本实施例中，所述金属橡胶柱横截面为正三角形，相邻两金属橡胶柱侧边紧贴在一起，所述支撑杆88位于筒形座内的杆段横截面正多边形，并且边长为金属橡胶柱横截面边长的整数倍；所述金属橡胶组件横截面轮廓呈多边形，优选正多边形，筒形座内腔横截面为比金属橡胶组件大一圈的多边形结构，金属橡胶组的横截面轮廓可以利用金属橡胶柱排列成不同几何形状，从而使减振器拥有不同的结构阻尼特性。本实施例中金属橡胶组件整体横截面为正六边形或等边三角形，在具体实施过程中，金属橡胶组件横截面轮廓也可以不是正多边形，但是为了保证结构稳定，必须满足为对称图形，最好是具有2个以上的对称轴，如图6所示便是具有2个对称轴的六边形结构。

在本实施例中，所述弹簧片组件包括凹面朝内的弧形弹簧片10，所述弧形弹簧片10上端连接于上支座侧部、下端连接于筒形座侧部。

在本实施例中，所述上支座和筒形座外周部分别设置有多组、每组一对用以连接弧形弹簧片的耳片，所述弧形弹簧片两端固连有连接套，所述连接套通过螺栓12和螺母13连接于耳片上，螺栓穿过耳片和连接套。

在本实施例中，所述筒形座内腔设有一隔板16，所述隔板与筒形座内腔底部之间留有间隔，压板下侧的金属橡胶组件位于压板和隔板之间，压板上侧的金属橡胶组件位于压板和盖板之间，防止过载时减振装置被破坏；隔板中间开设有供支撑杆下端穿过的通孔，支撑杆下端和筒形座内腔底部之间也留有间隔。

在本实施例中，所述压紧机构包括若干贴着金属橡胶组件外侧面的夹板3，所述筒形座在每个夹板外侧位置开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔内穿设有与其螺纹配合的压紧螺栓4，所述压紧螺栓4朝内一端顶着夹板外侧面，夹板通过压紧螺栓推动其对金属橡胶组起到夹紧作用，约束金属橡胶柱横向位移，进而增大金属橡胶柱表面之间的摩擦力。

在本实施例中，所述支撑杆上端设有外螺纹部，支撑杆的外螺纹部上旋接有卡在上支座上侧的锁紧螺母7。

该通用减震器结构安装时，控制上、下支座之间的距离使弧形弹簧片产生一定的预紧力，使减振器整体达到预紧。工作时，振动施加到系统时，力传递到减振装置的支撑杆上，支撑杆带动上支座发生向下的位移运动，位于上、下支座之间的弧形弹簧片由于其自身的阻尼作用，吸收了部分的振动能量，与此同时支撑杆的压板压缩金属橡胶组，此时金属橡胶柱相互之间相互摩擦，并由于盖板或隔板的约束作用，单个金属橡胶柱内部及外表面发生滑移的金属丝受到的约束增加，层与层之间的金属丝间隙越来越密集，金属橡胶内部及外表面的线匝接触点数量增加，金属丝相互之间挤压越来越明显，对于通过干摩擦耗能产生阻尼特性的金属橡胶而言，其结构阻尼会增大且硬特性效果越来越明显，提高了金属橡胶的减振效果和承载能力，通过该金属橡胶组件吸收剩余的振动能量使系统达到稳定。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.一种提高金属橡胶减振效果的通用减震器结构，其特征在于：包括下支座，所述下支座上侧固连有一筒形座，筒形座上端设有盖板，筒形座内部设有向上穿过盖板的支撑杆，所述支撑杆上端套设有上支座，上支座和筒形座之间连接有若干沿周向均布的弹簧片组件；筒形座内设有固连于支撑杆上的压板，所述压板上、下侧分别设有金属橡胶组件，所述金属橡胶组件由若干沿竖向设置的金属橡胶柱紧密排列而成，金属橡胶组件周围设置有压紧机构；所述筒形座内腔设有一隔板，所述隔板与筒形座内腔底部之间留有间隔，压板下侧的金属橡胶组件位于压板和隔板之间，压板上侧的金属橡胶组件位于压板和盖板之间；隔板中间开设有供支撑杆下端穿过的通孔，支撑杆下端和筒形座内腔底部之间也留有间隔；所述压紧机构包括若干贴着金属橡胶组件外侧面的夹板，所述筒形座在每个夹板外侧位置开设有螺纹通孔，所述螺纹通孔内穿设有与其螺纹配合的压紧螺栓，所述压紧螺栓朝内一端顶着夹板外侧面。

2.根据权利要求1所述的提高金属橡胶减振效果的通用减震器结构，其特征在于：所述金属橡胶柱横截面为正三角形，相邻两金属橡胶柱侧边紧贴在一起，所述支撑杆位于筒形座内的杆段横截面正多边形，并且边长为金属橡胶柱横截面边长的整数倍；所述金属橡胶组件横截面轮廓呈多边形。

3.根据权利要求1所述的提高金属橡胶减振效果的通用减震器结构，其特征在于：所述弹簧片组件包括凹面朝内的弧形弹簧片，所述弧形弹簧片上端连接于上支座侧部、下端连接于筒形座侧部。

4.根据权利要求3所述的提高金属橡胶减振效果的通用减震器结构，其特征在于：所述上支座和筒形座外周部分别设置有多组、每组一对用以连接弧形弹簧片的耳片，所述弧形弹簧片两端固连有连接套，所述连接套通过螺栓和螺母连接于耳片上。

5.根据权利要求1所述的提高金属橡胶减振效果的通用减震器结构，其特征在于：所述支撑杆上端设有外螺纹部，支撑杆的外螺纹部上旋接有卡在上支座上侧的锁紧螺母。

Images