阻尼隔振系统及复合阻尼隔振器的制作方法

本发明涉及一种无谐振峰振动与冲击的隔振器，具体地，涉及一种阻尼隔振系统及复合阻尼隔振器，尤其是由复合阻尼隔振器与复合阻尼器构成的系统。

背景技术：

为适应信息化条件下作战的需要，现代舰船已成为各种各样电子信息设备的集成，从作战指挥、观测通信、武器发射控制等等组成了信息化的网络，包括各种电子设备的机柜。舰船设备必须经受各种环境条件的考核才能确保其安全可靠，其中最严酷的就是振动和冲击。国军标GJB150所规定的振动、冲击考核项目如果没有好的隔振器的帮助电子设备都难以通过。

专利号为CN85103709.7的发明专利“复合阻尼隔振器”，利用无谐振峰技术成功解决了电子设备的振动隔离问题，但在解决电子设备的冲击防护和防止耦合振动仍有不足。随着国内冲击试验设备的普及，军方对冲击考核的重视，严格执行国军标的力度加大，实际应用中对振动和冲击隔离效果提出了更高的要求。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种阻尼隔振系统及复合阻尼隔振器。

根据本发明提供的一种复合阻尼隔振器，包含竖向阻尼隔振机构与横向阻尼隔振机构；所述横向阻尼隔振机构包含夹持环与承载盘；所述承载盘与所述夹持环之间能够产生横向方向的相对滑动；所述竖向阻尼隔振机构包含套筒与摩擦块；摩擦块套在套筒上；摩擦块嵌套在承载盘内；摩擦块与套筒之间能够产生竖向方向的相对滑动。

优选地，包括缓冲限位装置和/或缓冲装置；所述承载盘的外圆柱面上设有缓冲限位装置；所述承载盘下表面设置缓冲装置。

优选地，夹持环具有容纳空间；承载盘的外侧部分被夹持在所述容纳空间内；所述承载盘的端面上存在环形斜面凸起。

优选地，其特征在于，包括壳体；所述竖向阻尼隔振机构还包含反馈弹簧与承压片；摩擦块、承压片、反馈弹簧、壳体依次连接。

优选地，包括两个所述反馈弹簧，分别记为上反馈弹簧、下反馈弹簧；上反馈弹簧、下反馈弹簧分别位于承载盘的上、下两侧；所述下反馈弹簧为圆锥形。

优选地，包括壳体，所述竖向阻尼隔振机构与所述横向阻尼隔振机构均位于壳体的内部；所述壳体包含外壳上盖及外壳下盖；外壳上盖和外壳下盖之间通过铆钉连接；夹持环与承载盘之间的间隙为0.1～0.2mm。

本发明还提供了一种阻尼隔振系统，包含复合阻尼隔振器与复合阻尼器；复合阻尼隔振器的轴向与复合阻尼器的轴向在安装使用时呈相互垂直状态。

优选地，复合阻尼隔振器采用主承载弹簧，复合阻尼器采用辅承载弹簧。

优选地，包含壳体；所述复合阻尼器包含竖向阻尼机构与横向阻尼隔振机构；所述横向阻尼隔振机构包含夹持环与承载盘；所述承载盘与所述夹持环之间能够产生横向方向的相对滑动；所述竖向阻尼机构包含套筒与摩擦块；摩擦块套在套筒上；摩擦块嵌套在承载盘内；摩擦块与套筒之间能够产生竖向方向的相对滑动；所述竖向阻尼机构还包含反馈弹簧与承压片；摩擦块、承压片、反馈弹簧、壳体依次连接。

优选地，包含壳体、夹持环、承载盘以及辅承载弹簧；所述复合阻尼器的承载盘的外圆柱面上设有缓冲限位装置；所述夹持环具有容纳空间；承载盘的外侧部分被夹持在所述容纳空间内；承载盘的端面上存在环形斜面凸起；承载盘、辅承载弹簧、壳体依次连接；辅承载弹簧形状为圆锥形。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明在原有的复合阻尼隔振器的基础上，改进结构并增加复合阻尼器用于辅助支撑和解除耦合振动，使减振和抗冲击效果更加明显。

2、本发明具有足够的抗负波冲击能力。

3、本发明优化了橡胶件设计，充分利用橡胶本身的缓冲吸能特性。

4、本发明适当提高阻尼，满足了提高抗冲击效果的需求并消除了多自由度耦合振动。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为复合阻尼隔振器主视剖面图；

图2为复合阻尼器主视剖面图。

图中示出：

外壳上盖1 不锈钢套管8 下反馈弹簧15

外壳下盖2 主螺钉9 上均匀承压片16

上夹持环3 螺母10 下均匀承压片17

下夹持环4 空心铆钉11 橡胶缓冲座18

承载盘5 主承载弹簧12 上辅承载弹簧19

上锥楔6 橡胶缓冲限位块13 下辅承载弹簧20

下锥楔7 上反馈弹簧14

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

根据冲击理论研究、冲击试验分析和对水下爆炸破坏机理的研究，我们得出以下规律用于指导隔振器的改进创新。一是抗冲隔振器的最佳阻尼比为0.3～0.4；二是抗冲隔振器应该有尽可能大的变形行程，阻尼力所消耗的能量正比于变形行程；三是水下爆炸的破坏作用负波远大于正半波，对隔振器而言是拉伸破坏，隔振器应有足够的抗负波能力；四是橡胶是缓冲吸能的最佳选择，必须优化橡胶件的设计；五是适当提高阻尼，消除多自由度耦合振动。

本发明是依据上述规律作出的改进，本发明通过以下技术方案来实现。

本发明提供的一种阻尼隔振系统，包含复合阻尼隔振器和复合阻尼器，复合阻尼隔振器包含竖向阻尼隔振机构与横向阻尼隔振机构；复合阻尼器包括竖向阻尼机构与横向阻尼隔振机构。具体地，通过图1、图2分别示出复合阻尼隔振器、复合阻尼器。

如图1所示，实施例中，复合阻尼隔振器的外壳上盖1由橡胶与冲压成形的金属件经硫化结合成预定形状，橡胶的形状和结构适合大幅度拉伸，在受压时能承受大载荷起缓冲、吸能、限位作用。外壳下盖2是和外壳上盖1有相似功能的橡胶金属件。夹持环包括上夹持环3和下夹持环4，上夹持环3和下夹持环4由聚四氟乙烯类材料制成，用胶水分别嵌装在外壳上盖1和外壳下盖2的槽中，上下夹持环之间具有容纳空间。承载盘5由铝合金或尼龙材料(小载荷时用)制成，它以0.1～0.2mm左右的间隙夹持在已固定在上下盖的摩擦阻尼夹持环之间。承载盘5中央是上下对称的锥孔，锥孔中放有二组锥楔，分别记为上锥楔6和下锥楔7，每组锥楔有沿周向分布的三小块，环抱住套管形成摩擦副，其中，套管采用不锈钢套管8。不锈钢套管中央是主螺钉9，当螺母10拧紧后，主螺钉能够将外壳上下盖中用橡胶相联的可活动金属件部分联成一体。外壳上下盖的非活动部分由边缘四角上的四个孔中的空心铆钉11铆接成为一体。用螺钉通过四个空心铆钉的中孔可将该隔振器安装在基座上。需要减振抗冲击的设备通过主螺钉9安装在隔振器上。

设备的载荷通过主承载弹簧12传至承载盘5，当有水平方向的振动、冲击时承载盘5在二片四氟夹持环之间滑动产生摩擦阻尼。当振动、冲击位移增大时承载盘5上表面的斜面凸起将增加承载盘与夹持环之间的正压力，增加阻尼力。当振动、冲击位移过大时，承载盘外圆上的橡胶缓冲限位环13起缓冲作用。当有垂向振动、冲击时，主弹簧12大幅变形。不锈钢套管9将在锥楔的中心孔中移动产生摩擦阻尼。承压片包括上均匀承压片16、下均匀承压片17，上锥楔6、下锥楔7分别由上反馈弹簧14、下反馈弹簧15通过上均匀承压片16、下均匀承压片17压紧在承载盘5的锥孔中。

为满足抗冲所需要的阻尼力，本发明缩小锥孔和锥楔的锥角，比原发明减少了6度，增加了下反馈弹簧15的刚度并将弹簧由圆柱弹簧改为非线性圆锥形弹簧。为防止弹簧力增大造成四氟类材料制成的锥楔产生蠕变和受力不均，增加了均匀承压片。当冲击处于正半波时，隔振器受压缩，外壳上盖1的橡胶可起到缓冲限位作用；当处于负半波冲击时隔振器受拉伸，此时安装在承载盘底部的橡胶缓冲座18将发挥缓冲限位作用。

复合阻尼器的结构如图2所示。实践证明将复合阻尼器作为辅助支承，安装在电子机柜后背上部，对机柜实现无谐振峰、无耦合振动、抗冲击、抗摇摆都有最好的效果。此时复合阻尼器除在冲击、摇摆等状态时提供部分支承力外，主要用作提供动态的阻尼力。复合阻尼器和复合阻尼隔振器在结构上的主要差别在于它没有主承载弹簧12，而以上下对称的两个相同规格，刚度较低的辅助弹簧代替作为辅承载弹簧，按所在承载盘上、下两侧的位置分别标记为上辅承载弹簧19、下辅承载弹簧20。复合阻尼器同样采取了增强措施以适应抗冲击的需要，但在承载盘底部没有橡胶缓冲座。

此外，实施例中，复合阻尼隔振器承载盘5外圆柱面上，设置橡胶缓冲限位块13作为横向缓冲限位装置；在承载盘5下平面环形燕尾凸起结构上，设置橡胶缓冲座18作为竖向缓冲装置，本发明不局限于图示的结构形状与连接方式，如橡胶缓冲限位块13横截面形状除图示的O形、梯形外，还可以是矩形等。

在安装使用时，复合阻尼隔振器和复合阻尼器的轴线之间存在夹角，优选地，所述夹角的度数为90度。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。