專(zhuān)利名稱(chēng)：一種三向金屬橡膠隔振器及其陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種能夠應(yīng)用在復(fù)雜環(huán)境下的三向的新型隔振器裝置以及該隔振器的陣列。
背景技術(shù)：
振動(dòng)在現(xiàn)代技術(shù)研究中基本上都是作為有害的方面進(jìn)行研究并且進(jìn)行控制的，它不僅導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備精度下降、使用壽命減少，而且振動(dòng)產(chǎn)生的噪音還破壞了正常的工作環(huán)境。然而，以現(xiàn)有的技術(shù)水平，振動(dòng)在很大程度上是不可避免的。隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，在高端領(lǐng)域，對(duì)于儀器的要求越來(lái)越高，隨之對(duì)抗振要求也越來(lái)越高。在這種情況下，減振隔振技術(shù)日益受到人們的重視。在這個(gè)過(guò)程中，隔振器是大多數(shù)國(guó)家采取措施的主要手段之一，因此隔振器的性能和質(zhì)量在一定程度上決定了機(jī)械設(shè)備的工作狀態(tài)，它在抗振方面的效果具有很大的優(yōu)勢(shì)。目前常用的減振器是橡膠隔振，橡膠材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空，航天，航海，機(jī)械工程中作為抗振材料。但是橡膠材料只能適用于較窄的溫度范圍，且抗腐蝕能力差，易耗損，不能長(zhǎng)期抵抗振動(dòng)場(chǎng)合中的高低溫、高腐蝕、高磨損等環(huán)境，因此傳統(tǒng)的橡膠隔振器已經(jīng)不能滿(mǎn)足要求，急需發(fā)展一種能長(zhǎng)期適應(yīng)于較差環(huán)境下的阻尼隔振材料。金屬橡膠阻尼材料作為一種金屬制品且具有橡膠特性的阻尼材料在現(xiàn)代隔振器中成為普通橡膠阻尼材料的最佳替代品。金屬橡膠技術(shù)起源于上世紀(jì)60年代初期前蘇聯(lián)，首先在減振應(yīng)用方面被人們認(rèn)識(shí)，隨后在各個(gè)領(lǐng)域被逐漸應(yīng)用。由于金屬橡膠具有耐高低溫、耐腐蝕、抗老化、耐輻射、承載能力強(qiáng)、阻尼性能好、密度和孔隙率可調(diào)等特點(diǎn)。同其他單純的金屬多孔材料和橡膠材料相比，具有無(wú)法比擬的優(yōu)良特性。但是金屬橡膠特殊的制作性能，它只能承受成型方向的壓力。金屬橡膠雖能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境，但其只能承受壓縮的局限性阻礙了其應(yīng)用到更多的工況中，也在一定程度上限制了金屬橡膠減振器的應(yīng)用。金屬橡膠減振器具有彈簧的特點(diǎn)，又具有橡膠的優(yōu)點(diǎn)，使其能夠滿(mǎn)足高溫、低溫及腐蝕環(huán)境下阻尼減振的需要，是一種理想的減振器。然而，市面上的大多數(shù)金屬橡膠減振器只能進(jìn)行單向減振，限制了其應(yīng)用。因此，研發(fā)一種便捷的金屬橡膠隔振器具有重要的實(shí)際工程意義和市場(chǎng)應(yīng)用前景。三向金屬橡膠隔振器裝置利用鋼件結(jié)構(gòu)與金屬橡膠的隔振特性，制作成了一種能承受三向載荷的隔振裝置，使其更好的應(yīng)用到實(shí)際的工況中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種提高減振效果、節(jié)省空間，方式靈活的三向隔振器及隔振器陣列。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明包括主體框架，連接件以及金屬橡膠,主體框架為雙層回字形結(jié)構(gòu),主體框架內(nèi)層結(jié)構(gòu)每個(gè)面的中心位置有內(nèi)螺紋，外層結(jié)構(gòu)每個(gè)面的中心位置有通孔；主體框架的每個(gè)面都裝有連接件，連接件底部有和主體框架內(nèi)層配合的外螺紋，連接件頂部從主體框架的外層通孔處伸出，主體框架內(nèi)層與外層之間套有金屬橡膠；金屬橡膠為空心結(jié)構(gòu)。主體框架兩層結(jié)構(gòu)之間的距離以金屬橡膠的厚度為參考，使金屬橡膠在其中能夠形成一定的預(yù)壓縮量。金屬橡膠的形狀為圓形或方形。金屬橡膠采用的材料包括不銹鋼絲、銅絲、鋁絲。由2個(gè)以上的三向金屬橡膠隔振器，排列連接組成。本發(fā)明的有益效果在于(I)本發(fā)明使用金屬橡膠之間的組合，彌補(bǔ)了金屬橡膠非成型方向減振效果較差的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的三向減振。相對(duì)其他三向隔振器而言，本發(fā)明的三向隔振器在非成型方向上的減振效果有了很大提高。(2)本發(fā)明采用可拆卸模塊組成，每個(gè)方向?qū)?yīng)一個(gè)減振模塊，當(dāng)某一方向不需要減振時(shí)，可將這一方向上的對(duì)應(yīng)模塊拆除，避免了體積冗余，提高了空間利用效率。(3)本發(fā)明的使用方式靈活多變，可單個(gè)使用，也可組合使用，能滿(mǎn)足多種使用條件。


圖1.三向隔振器裝置整體圖；圖2.三向隔振器裝置分解圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述本發(fā)明包含安裝在主體框架結(jié)構(gòu)上的六個(gè)連接件、六個(gè)金屬橡膠。由于金屬橡膠只能承受成型方向的壓力作用，隔振器受到自上而下方向的壓力作用時(shí)，隔振器裝置底部的金屬橡膠開(kāi)始起作用，隔振器起到了減振的效果。隔振器上部受到拉力時(shí)，通過(guò)連接件對(duì)上部金屬橡膠的擠壓，上部的金屬橡膠開(kāi)始起作用，對(duì)隔振器起到了減振的效果。該發(fā)明的特殊性在于其他四個(gè)金屬橡膠。這四個(gè)金屬橡膠是三向減振的關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)了前后左右方向的減振效果。如附圖1所示，四個(gè)金屬橡膠分布在四個(gè)方向，以前后方向的振動(dòng)為例，這兩個(gè)金屬橡膠受到擠壓，產(chǎn)生與振動(dòng)方向相反的支撐力，使振動(dòng)振幅減小，并在這個(gè)過(guò)程中，吸收能量，從而產(chǎn)生減振的效果。但是，實(shí)際的三向振動(dòng)除了上下方向以外，在周向方向上的選擇是隨機(jī)的，不一定是前后左右四個(gè)方向，所以實(shí)際上該隔振器在實(shí)現(xiàn)的時(shí)候其在周向上的連接件部分是連續(xù)的，才能保證隔振器在實(shí)際使用中的三向減振。這是一種小型的，具有很大靈活性的減振裝置，它可以作為一個(gè)減振部件安裝在其他大型減振裝置中，或者由多個(gè)這種減振裝置組合，來(lái)實(shí)現(xiàn)大型設(shè)備的三向減振。這種金屬橡膠隔振器連接件多，與其他裝置的配合很容易實(shí)現(xiàn)，最簡(jiǎn)單的方法就是在連接件的上面添加螺紋，相互配合，連接十分方便。本發(fā)明還可以包括1.隔振器裝置的核心構(gòu)件是六個(gè)金屬橡膠。本裝置所用的金屬橡膠具有普遍意義，只要能保證合適的空心，安裝在主體框架和連接件中沒(méi)有空隙，保持金屬橡膠有一定的預(yù)加壓力。
2.隔振器裝置包含上下左右前后，不同的結(jié)構(gòu)部分，易拆卸。實(shí)際工況中只需要單向或者雙向時(shí)，不需要全部安裝，避免了冗余。提高了效率。3.在滿(mǎn)足以上條件的情況下，不同工況采用不同的金屬橡膠。六個(gè)金屬橡膠以中心對(duì)稱(chēng)的形式排列，兩兩相同，其具體選擇按照三向減振的要求進(jìn)行。對(duì)于減振效果要求高的方向，可以選擇吸能效果好的金屬橡膠；對(duì)于剛度要求高的方向，可以選擇剛度條件好的金屬橡膠；其他情況類(lèi)似。4.該隔振裝置可以作為整體隔振的一部分，通過(guò)多個(gè)該種隔振裝置的組合裝配及其他相關(guān)減振部件的配合，形成大型的三向減振裝置。金屬橡膠只能承受成型方向的壓力作用，隔振器受到自上而下方向的壓力作用時(shí)，隔振器裝置上部連接振源，下部連接設(shè)備。壓力通過(guò)上部的連接桿傳遞到主體框架結(jié)構(gòu)上,通過(guò)主體框架傳遞到下端的連接桿,下端的連接桿與主體框架底部的金屬橡膠開(kāi)始起作用，隔振器起到了減振的效果。隔振器上部受到拉力時(shí)，通過(guò)連接件對(duì)上部金屬橡膠的擠壓，上部的金屬橡膠開(kāi)始起作用，隔振器起到了減振的效果。對(duì)于三向減振，其實(shí)施與上述方式類(lèi)似。通過(guò)三向隔振器裝置分解圖可以看出，隔振器裝置拆裝方便。實(shí)際工況中只需要上下和左右的減振效果時(shí)，理論上只需要安裝上下以及左右的連接件和金屬橡膠，這樣既節(jié)省了空間，又提高了效率。但是實(shí)際上這時(shí)候出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，這是在單項(xiàng)上下振動(dòng)時(shí)不會(huì)遇到的問(wèn)題。在只有上下振動(dòng)時(shí)，拆除周向的四個(gè)金屬橡膠，然后按部就班重新安裝隔振器就可以達(dá)到減振的效果了 ；但是在同時(shí)具有上下和左右兩個(gè)方向的振動(dòng)時(shí)，若拆除周向前后方向的一對(duì)金屬橡膠及相應(yīng)連接件，那么就必須使隔振器左右有金屬橡膠的方向恰好對(duì)準(zhǔn)振動(dòng)所在的方向，這在實(shí)際應(yīng)用中是很難實(shí)現(xiàn)的。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以對(duì)周向的連接件進(jìn)行修改，使其前端的平面狀變?yōu)榛⌒螤?。在平面狀時(shí)，只有當(dāng)力與平面垂直時(shí)，才能把力很好的傳給金屬橡膠；當(dāng)力與平面傾斜成某一角度時(shí)，同一金屬橡膠的減振效果大打折扣。在弧形狀時(shí)，振動(dòng)源對(duì)連接件的力總能垂直于弧形面的某一點(diǎn)。如此，才能在隔振器的左右減振方向不能很好對(duì)準(zhǔn)振動(dòng)所在的方向時(shí)，保持良好的減振效果。
權(quán)利要求
1.一種三向金屬橡膠隔振器，包括主體框架，連接件以及金屬橡膠，其特征是主體框架為雙層回字形結(jié)構(gòu)，主體框架內(nèi)層結(jié)構(gòu)每個(gè)面的中心位置有內(nèi)螺紋，外層結(jié)構(gòu)每個(gè)面的中心位置有通孔；主體框架的每個(gè)面都裝有連接件，連接件底部有和主體框架內(nèi)層配合的外螺紋，連接件頂部從主體框架的外層通孔處伸出，主體框架內(nèi)層與外層之間套有金屬橡膠；金屬橡膠為空心結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三向金屬橡膠隔振器，其特征是主體框架兩層結(jié)構(gòu)之間的距離以金屬橡膠的厚度為參考，使金屬橡膠在其中能夠形成一定的預(yù)壓縮量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種三向金屬橡膠隔振器，其特征是所述金屬橡膠的形狀為圓形或方形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種三向金屬橡膠隔振器，其特征是所述的金屬橡膠采用的材料包括不銹鋼絲、銅絲、鋁絲。
5.一種三向金屬橡膠隔振器陣列，其特征是由2個(gè)以上的三向金屬橡膠隔振器，排列連接組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及的是一種能夠應(yīng)用在復(fù)雜環(huán)境下的三向的新型隔振器裝置以及該隔振器的陣列。本發(fā)明包括主體框架，連接件以及金屬橡膠，其特征是主體框架為雙層回字形結(jié)構(gòu)，主體框架內(nèi)層結(jié)構(gòu)每個(gè)面的中心位置有內(nèi)螺紋，外層結(jié)構(gòu)每個(gè)面的中心位置有通孔；主體框架的每個(gè)面都裝有連接件，連接件底部有和主體框架內(nèi)層配合的外螺紋，連接件頂部從主體框架的外層通孔處伸出，主體框架內(nèi)層與外層之間套有金屬橡膠；金屬橡膠為空心結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的三向減震器在非成型方向上的減振效果有了很大提高，避免了體積冗余，提高了空間利用效率。
文檔編號(hào)F16F15/04GK103016610SQ20121053947
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者鄒廣平, 王瑞瑞, 李雨蕾, 唱忠良, 張學(xué)義, 夏興有 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)