基于液压阻尼凸轮的扭转减振装置的制作方法

本发明涉及一种扭转减振器，尤其是涉及一种基于液压阻尼凸轮的扭转减振装置。

背景技术：

做旋转运动的机械中，扭转振动普遍发生。扭转振动具有极大的破坏性，会造成扭转应力发生剧变，造成转动轴剧烈磨损，甚至会造成传动系统的传动轴发生断裂。汽车结构发生振动和噪声的主要来源之一就是汽车传动系统的扭转振动。汽车的扭转振动不仅对汽车的舒适性、平稳性带来影响，而且对汽车的经济性和安全性也有着举足轻重的作用；轧机的主传动系统在传递扭矩时发生扭转振动，对轧钢车间的正常生产有着严重的影响。轧钢在咬入轧件、抛出轧件、间隙冲击、打滑、机械共振和电机共振都会产生不同振幅的扭转振动，对板材的表面质量有很大影响。因此，在传动系统中安装扭转减振装置减小扭转振动十分有必要。

目前大部分扭转减振器都利用减振弹簧、惯性质量块或吸振橡胶来实现扭转振动的减小。这些扭转减振装置都能够较好的吸振、减振，但是传动不够平稳，通用性和可靠性差。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于液压阻尼凸轮的扭转减振装置，该装置将机械能转化为液压能，传动可靠、平稳，能够快速、准确、实时换向地抑制扭转振动。

本发明解决技术问题所采取的具体方案是：

本发明公开了一种基于液压阻尼凸轮的扭转减振装置，包括法兰盘、中心凸轮、凸轮推杆、花键轴、弧形推杆、方向控制窗口、减压窗口、环形油槽、弧形油缸、密封盖。法兰盘带孔并通过螺栓实现固定；密封盖通过螺钉与法兰盘一侧连接，形成一个包含减压窗口和方向控制窗口在内的密闭空间；花键轴与中心凸轮过盈配合连接成整体，并与法兰盘中心孔配合连接；花键轴与主传动轴连接，主传动轴旋转时带动中心凸轮转动，使凸轮推杆发生平移，使弧形推杆旋转，挤压油液进入减压窗口减压，并通过方向控制窗口控制油液流动方向；油液在环形油槽中流动通过阻尼孔，实现进一步减压，从而减小扭转振动。

进一步说，所述中心凸轮结构对称；

进一步说，所述法兰盘外缘等间距设有多个螺栓孔，实现固定；

进一步说，所述密封盖外缘设有多个装配孔用于螺钉连接，该装配孔等间隔设置；密封盖与法兰盘接触部分设有密封圈。

进一步说，所述弧形推杆的最大工作角度为120度。

进一步说，沿所述环形油槽圆周等间隔设置多个阻尼孔。

进一步说，所述减压窗口包括底座、出油口、弧形阀杆、隔膜、膈膜片、弹簧、弹簧座、螺母、垫片、阀体和出油口。其中，隔膜、膈膜片、垫片与弧形阀杆一端通过螺纹连接并由螺母压紧，弧形阀杆另一端与底座配合连接，弹簧置于弹簧座与膈膜片间。

进一步说，所述减压窗口出口压力调定值0.3mpa。

进一步说，所述方向控制窗口包括阀体、弹簧、出油口、阀芯和进油口，弹簧的一端固定阀体上，另一端与阀芯锥面连接，所述的阀芯锥面紧压在阀体孔上，油液经进口油顶开阀芯后方可出出油口，所述方向控制窗口的开启压力为0.05mpa。

进一步说，所述凸轮推杆上部为三角形，含三个定位槽，分别位于推杆上部的两侧面和底面；两侧面定位槽与弧形推杆的滚轮连接，实现将凸轮推杆的平移转化成弧形推杆的转动；底面定位槽与定位块连接，实现凸轮推杆的平移，其中定位块与法兰盘过盈连接。

进一步说，所述凸轮推杆的滚轮与中心凸轮接触。

进一步说，所述凸轮推杆的滚轮通过轴销与推杆连接，轴销一端通过开口销锁住。

本发明具有的有益效果：

（1）将主传动轴的扭转机械能通过中心凸轮转动带动凸轮推杆平移和弧形推杆旋转，将机械能转化为液压能，传动平稳、迅速、准确、可靠。

（2）通过方向控制窗口控制油液流动方向，保证油液进入减压窗口充分减压和油液反向流动迅速。利用液压能能够快速准确地抑制扭转振动，改善了扭转减振的效果。

（3）该装置结构紧凑、原理简单，具有较好的发展空间和市场前景。

附图说明

图1为本发明基于液压阻尼凸轮的扭转减振装置的整体结构示意图；

图2为本发明基于液压阻尼凸轮的扭转减振装置内部结构示意图；

图3(a)(b)为本发明基于液压阻尼凸轮的扭转减振装置剖视图；

图4为本发明基于液压阻尼凸轮的扭转减振装置的减压窗口结构示意图；

图5为本发明基于液压阻尼凸轮的扭转减振装置的方向控制窗口结构示意图；

图6为本发明基于液压阻尼凸轮的扭转减振装置的凸轮推杆结构示意图。

附图中：

1.法兰盘；2.螺钉；3阻尼孔；4.中心凸轮；5.凸轮推杆；6.花键轴；7.弧形推杆；8.方向控制窗口；9.减压窗口；10.环形油槽；11.弧形油缸；12.密封盖；13.定位块；14.密封圈；15.油液；

51.定位槽；52.销轴；53.开口销；54.滚轮；

81.阀体；82.弹簧；83.方向控制窗口进油口；84.阀芯；85.方向控制窗口出油口；

91.底座；92.减压窗口出油口；93.弧形阀杆；94.隔膜；95.膈膜片；96.弹簧；97.阀座；98.螺母；99.垫片；910.阀体；911.减压窗口进油口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步阐述：

如图1、2所示，本发明基于液压阻尼凸轮的扭转减振装置，主要包括法兰盘1、中心凸轮4、凸轮推杆5、花键轴6、弧形推杆7、方向控制窗口8、减压窗口9、环形油槽10、弧形油缸11、密封盖12。

所述法兰盘1外缘等间距设有多个螺栓孔，实现固定。

所述密封盖12通过螺纹孔与法兰盘通过螺钉连接，形成一个含减压窗口和方向控制窗口在内的密闭空间，该密闭空间内腔装满油液15。

由图3所示，所述法兰盘1外缘设有多个装配孔，该装配孔等间距分布。

所述密封盖12外缘设有多个装配孔用于螺纹连接，该装配孔等间隔分布；密封盖12与法兰盘1接触部分安装密封圈14。

所述中心凸轮4与花键轴6过盈配合，且花键轴6与法兰盘1中心孔配合连接。

所述中心凸轮4结构对称。

所述花键轴6与主传动轴连接，主传动轴旋转时带动中心凸轮4转动，并使凸轮推杆5平移，同时带动弧形推杆7旋转挤压油液15进入减压窗口9减压，并通过方向控制窗口8控制油液15流动方向。

所述弧形推杆7的最大工作角度为120度。弧形推杆7置于弧形油缸11中，弧形推杆7的杆部与弧形油缸配合安装。

所述弧形油缸11有两个，在法兰盘1中对称分布。

所述环形油槽10在圆周方向上等间隔安装阻尼孔3，油液15在环形槽10中流动时经过阻尼孔，使油液压力进一步减小。

如图4所示，所述减压窗口9包括底座91、减压窗口出油口92、弧形阀杆93、隔膜94、膈膜片95、弹簧96、弹簧座97、螺母98、垫片99、阀体910、减压窗口进油口911。隔膜94、隔膜片95、垫片99与弧形阀杆93通过螺纹连接起来并由螺母98压紧，弹簧96置于膈膜片95与弹簧座97间并压紧，弧形阀杆93另一端与底座91配合连接；减压窗口9出口压力调定值为0.3mpa。

如图5所示，所述方向控制窗口8包括阀体81、弹簧82、方向控制窗口进油口83、阀芯84、方向控制窗口出油口85。所述阀芯84锥面紧压在阀体81孔上，所述方向控制窗口8的开启压力为0.05mpa。

如图6所示，所述凸轮推杆5上部为三角形，含三个定位槽51，分别位于凸轮推杆5上部的两侧面和底面。弧形推杆7的滚轮安装在凸轮推杆5侧面定位槽51中，该装置在正常工作时，凸轮推杆5平移使得弧形推杆7的滚轮在两侧定位槽51中滚动从而推动弧形推杆7旋转，挤压油液15进入减压窗口9。所述凸轮推杆5的底面定位槽51与定位块13连接，定位块13与法兰盘过盈连接。该装置正常工作时，定位块13在底面定位槽51中滑动并控制凸轮推杆5的工作行程。

所述凸轮推杆5的滚轮54与中心凸轮4接触；所述凸轮推杆5与弧形推杆7的滚轮54通过轴销52与推杆连接，轴销52一端通过开口销53锁住。

本发明的具体工作过程为：

主传动轴旋转时将扭矩通过花键轴6传递给中心凸轮4，中心凸轮4与主传动轴同步转动。中心凸轮4转动到曲率半径较小部分带动凸轮推杆5向法兰盘1内缘平移，带动弧形推杆7转动，压缩油液15从减压窗口进油口911进入减压窗口9。油液15进入减压窗口9后，由于减压窗口进油口911压力大于减压窗口出油口92压力，因此膈膜片95和隔膜94在弹簧96的力的作用下弯曲，推动弧形阀杆93向上运动。此时阀体910与阀杆93间形成阻尼孔，油液15经过阻尼孔减压，从减压窗口出油口92流入环形油槽中。同时，油液15从方向控制窗口进油口83进入，但油液此时被截止，不能流出，保证了该装置的减压效果。

中心凸轮4转动到曲率半径较大处，凸轮推杆5向法兰盘1外缘移动，并带动弧形推杆7转动。油液15经方向控制窗口进油口83挤压弹簧82推开阀芯84，从方向控制窗口出油口85流入弧形油缸11中。油液15往复流动过程中在环形油槽10中流动，经阻尼孔3进一步减压，提高减振效果。本发明将机械能转化为液压能，经凸轮传递扭矩，传动快速、平稳，减振效果明显，速度快。

本领域的技术人员应理解，本发明的具体实施方式仅用于解释本发明的原理，而并不限制本发明。凡是依据本发明中的设计精神所做出的等效变化或修饰，均应落入本发明的保护范围。