舰船显控台用抗强冲击、抗倾斜隔振器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电子设备振动、冲击噪声控制领域，具体是一种舰船显控台用抗强冲 击、抗倾斜隔振器。
【背景技术】
[0002] 舰船显控台是电子设备系统的终端显示设备，是操作人员与设备（人-机）交流 界面的关键设备，其隔振系统用隔振器应满足如下要求：
[0003] 1、在舰船摇摆时，显示设备隔振系统应具有抗倾斜能力，要求人机相对位移很小， W保证操作人员仍能看清楚显示器上的图形和符号。
[0004] 目前，HJB204-1999《舰船电子装备抗恶劣环境设计要求》中规定采用背架隔振系 统，即在机柜背部安装2个背架隔振器提高其稳定性，如图2 (a)。当显控台无法或不允许安 装背架隔振器时，则变为无背架隔振系统，如图2化），因此要求底部隔振器在保留原功能的 同时，还应增加背架隔振器的功能，即具有抗倾斜和较好的自复位能力。
[0005] 2、由于舰船自身产生的干扰频率范围很小，根据GJB150. 16A中表C9的振动试验 量值要求，一般水面舰船和潜艇正弦振动频率为1-60化（1-16化振幅1mm;16-60化Ig)，为 了得到较好的隔振效果，其隔振器固有频率化必须低，一般化《細Z，在細Z左右开始隔 振。试验表明，钢丝绳隔振器府> 15Hz，到21化开始隔振），橡胶隔振器府> 20化， 28. 3化开始隔振），在人眼可分辨的图形变更频率化《24化（即每砂更换24次）时，均处 于放大或减振效果很差的频率范围内，造成操作人员无法分辨图形及文字符号。
[0006] 3、由于GJB150. 30A-2009舰船冲击试验的相关标准至今尚未颁布实行，其强冲 击试验仍按GJB150. 18-86中试验十《舰船设备的冲击试验》进行。显控设备是A级设备， 即该类设备是对舰船连续作战和安全必不可少的设备，其性能在冲击时和冲击后应无明显 变化。因此，要求该类设备的隔振系统具有较好缓冲特性，在冲击时和冲击后，隔振器的弹 性元件和结构件的应力均在安全应力（即弹性限）范围内，其弹性特性和阻尼特性均应无 明显变化。
[0007] 申请号为03131862. 2的中国专利公开了一种模块化抗冲击型无峰隔振器，该隔 振器如图3所示，虽然也具有一定的抗冲击性能，但是其具有W下缺点：
[000引1、采用线性螺旋黃作为主承载黃，隔振器刚度较小，复位困难。
[0009]2、隔振器要求的无谐振峰传递特性所需的金属干摩擦阻尼由直黃片与帽盖之间 的干摩擦力产生，垂向强冲击时，帽盖位移增大后，弯黃片和直黃片同时工作，造成直黃片 应力过大而发生永久性变形，使振动阻尼丧失，无法保持无谐振峰特性。并且帽盖外凸缘与 该黃片组合的直黃片接触时，弯黃片与帽盖外凸缘之间间隙现为1. 5mm，由于间隙过大，水 平冲击易造成直、弯黃片永久变形。帽盖与直黃片间的接触点之间表面挤压应力易冲击成 凹痕。
[0010]3、仅具有设备垂向向下冲击时的缓冲限位垫结构，缺少应对设备垂向向上冲击的 缓冲限位结构。
【发明内容】
[0011] 本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种无背架隔振系统的舰船显控台用抗 强冲击、抗倾斜隔振器，具有弹性自复位抗倾斜功能，在经受强冲击后仍能保持原有隔振性 會長。
[0012] 本发明包括底座，底座内圆底部固定有底板，底座的顶部固定有上盖，底座、底板 和上盖共同组成该隔振器的外壳；上盖中也孔内插有一个调节螺栓，调节螺栓上部固定有 帽盖，帽盖下部沿调节螺栓轴向方向伸入底座内部，其特征在于：帽盖下端为外凸缘结构， 外凸缘与底板之间连接有圆锥黃；调节螺栓下部套有调节螺母，调节螺母与底板之间连接 有螺旋黃，螺旋黃与圆锥黃形成并联结构；底座的内圆中设有将帽盖的外凸缘包围的阻尼 缓冲黃片。
[0013] 采用非线性锥弹黃和线性螺旋黃并联，由图10可见，在Wo载荷作用下，并联弹黃 工作点为0处，当5 2mm时，近似线性特性，0点的并联刚度Ko由隔振器所要求的化 确定，町為在0点的斜率K1。、馬。由设备重也偏也情况合理分配，偏也大，K1。>K2。，偏也小， Ki尸K2。。当倾斜时，图8左右两边弹黃支承点分别在I6"|的A点和B点位置，其斜率即 刚度K>dF/d5则相差很大，而>>Ka。因此，在图8(c)中，显控台向右倾斜，右侧并联弹 黃的刚度为Kb,反力为Fb，而左侧并联弹黃的刚度为Ka，反力为Fa,由此可见，Fb>>Fa。
[0014]若采用一根刚度为Ko的线性主螺旋黃时，则在的B'点处的反力为Fe'，显然Fb>Fb'，则恢复力矩可增加AM=化-FB'）atg0。当隔振器受到较大的水平冲击时，由于 大大增加了恢复力矩，达到了弹性自复位和抗倾斜的效果。
[0015] 进一步改进，阻尼缓冲黃片包括间隔设置的直黃片和弯黃片，通过开口调节环、锥 环与隔振器外壳压紧；静态时直黃片和帽盖外凸缘之间的距离与弯黃片和帽盖外凸缘之间 的距离差小于等于0. 5mm，受到水平冲击时直黃片变形最多0. 5mm后弯黃片参加工作。将弯 黃片与直黃片之间的间隙由5 > 1.5mm降低到5《0.5mm，可极大地降低直黃片的挤压应 力和弯曲应力。
[0016] 直黃片中部阻尼区为直线结构，上下部非阻尼区为曲线结构，帽盖的外凸缘仅在 阻尼区运动时与直黃片接触。改变原先直弯黃片在垂向冲击位移较大时同时参与工作的设 计理念，即在垂向冲击位移大于振动位移后，直黃片后退远离帽盖外凸缘，不参与工作，直 黃片中不产生冲击应力，达到抑制共振所需阻尼力的稳定性。
[0017] 进一步改进，所述的帽盖外凸缘外表面为球面，其圆弧半径等于阻尼缓冲黃片组 合成的圆筒内半径，保证帽盖主轴线与底座轴线发生倾斜时直黃片均与帽盖外凸缘接触， 降低了每片直黃片的应力和总摩擦力的稳定性。
[0018] 进一步改进，所述的帽盖外圆上套有挡圈和橡胶垫，其中挡圈顶部与上盖贴合，橡 胶垫底部与帽盖底部的外凸缘贴合，挡圈与橡胶垫之间留有间隙。帽盖向上冲击时，作用在 橡胶垫的力通过内挡圈传给上盖，再通过底座连接螺钉传到基础安装板。遇到强冲击时可 W起到抑制反弹和限制位移冲击冲击的作用。内挡圈与帽盖之间的间隙还可限制帽盖轴也 线上盖轴也线之间的倾斜角。
[0019] 进一步改进，所述的调节螺栓与底板之间设有钢丝网垫。采用上下两个缓冲限位 模块橡胶垫和钢丝网垫限制冲击位移，受到强冲击时可W反弹冲击，使弯黃片的应力始终 在安全应力范围内。
[0020] 进一步改进，在整个阻尼缓冲黃组件外层包一层水平缓冲环橡胶筒，将帽盖施加 到黃片所受到的冲击力直接通过缓冲环传递到底座，可大大降低黃片中的弯曲应力。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明结构示意图。
[0022] 图2(a)为采用背架隔振系统的舰船显控台结构示意图。
[0023] 图2(b)为不采用背架隔振系统的舰船显控台结构示意图。
[0024] 图3为一种模块化抗冲击型无峰隔振器的机构示意图。
[0025] 图4(a)为一种模块化抗冲击型无峰隔振器中帽盖外凸缘结构与直黃片接触示意 图。
[0026] 图4(b)为一种模块化抗冲击型无峰隔振器中受到垂向强冲击时帽盖外凸缘结构 与直黃片接触示意图。
[0027] 图4(c)为本发明受到垂向强冲击时帽盖外凸缘结构与直黃片接触示意图。
[0028]图5为黃片力学模型示意图。
[0029] 图6(a)为一种模块化抗冲击型无峰隔振器中直黃片示意图。
[0030] 图6(b)为一种模块化抗冲击型无峰隔振器中弯黃片示意图。
[0031] 图6(c)为一种模块化抗冲击型无峰隔振器中阻尼缓冲黃片受到的冲击力示意 图。
[0032] 图7(a)为本发明中直黃片示意图。
[0033]图7(b)为本发明中弯黃片示意图。
[0034] 图7(c)为本发明中阻尼缓冲黃片受到的冲击力示意图。
[00巧]图8(a)为假设显控台的无背架隔振系统由4个底部隔振器组成时质也高度示意 图。
[0036] 图8(b)为假设显控台的无背架隔振系统由4个底部隔振器组成时重也示意图。
[0037] 图8(c)为假设显控台的无背架隔振系统由4个底部隔振器组成，舰船有a倾斜 时，质也偏转示意图。
[0038] 图9为一种抗倾斜隔振器结构示意图。
[0039] 图10为线性螺旋黃与锥弹黃特性曲线。
【具体实施方式】
[0040] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0041] 本发明的主要结构如图1所示，包括底座14,底座14内圆底部固定有底板15,底 座14的顶部固定有上盖6,底座14、底板15和上盖6共同组成该隔振器的外壳；上盖6中 也孔内插有一个调节螺栓2,调节螺栓2上部固定有帽盖3,帽盖3下部沿调节螺栓2轴向 方向伸入底座14内部，其特征在于：帽盖3下端为外凸缘结构，外凸缘与底板15之间连接 有圆锥黃12 ;调节螺栓2下部套有调节螺母4,调节螺母4与底板15之间连接有螺旋黃13， 螺旋黃13与圆锥黃12形成并联结构；底座14的内圆中设有将帽盖3的外凸缘包围的阻尼 缓冲黃片9,阻尼缓冲黃片9构成的圆筒外套有橡胶筒10。。
[0042] 所述的阻尼缓冲黃片9包括间隔设置的直黃片和弯黃片，通过开口调节环8、锥环 7与隔振器外壳压紧；静态时直黃片和帽盖3外凸缘之间的距离与弯黃片