专利名称：大承载能力、高可靠性、抗冲击气囊隔振器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种降低动力装置及设备振动传递的隔振器。
背景技术：
控制大型动力装置及机械设备引起的振动，使其满足标准要求，是工业、民用、特别是船舶设计领域中机械系统设计的关键，采用隔振结构是降低动力装置及设备振动传递最有效的方法。普通橡胶隔振元件，对于较高频率的振动，具有较好的隔振效果，而当振动频率较低时，多数就采用气囊隔振器(或称空气弹簧隔振器)。气囊隔振器是一种具有非线性静、动态刚度及阻尼特性的隔振元件，它利用空气压缩的非线性刚度和阻尼特性来隔离振动和冲击，在大型动力装置及机械设备的隔振设计中有着广泛的应用。
传统曲囊式气囊隔振器囊体骨架材料一般采用尼龙或聚酯帘线，其胶囊与端部的连接方式主要有五种一是固定法兰式，即胶囊、法兰盘与螺钉硫化成一体；二是活套法兰式，即胶囊、法兰盘、螺钉各自独立，用时组装在一起；三是金属卷边板式，即将胶囊两端嵌入金属卷边板内，金属卷边板上有充气孔和安装孔；四是端板自密封式，即利用充气压力而本身自封；五是混合式，即胶囊与端部的连接可以是上述四种中的任何一种。此隔振器只适合小载荷、低压工况使用。当载荷增大，而结构尺寸要求很小时，将需要使隔振器囊内的工作压力大幅度提高(可达1.2～2.8MPa)。而用于大型动力装置及机械设备的隔振，尤其是船舶机械设备隔振设计的气囊隔振器必须尺寸小、载荷大、气密性好、可靠性高。
现有的《一种高压密封减震法兰》(专利号02209325)，由一个设有凸出密封轴台的凸法兰、设有内凹密封轴孔的凹法兰、一个卡接在凸法兰外圆轴台上的可以转动的活动接盘、一组轴向密封圈、一件端面吸震密封垫及一组联结螺栓组成。《管道伸缩减震器》(专利号91205536)，用橡胶材料制成的减震器本体1的两端各套装有一个法兰盘2，减震器本体1采用密封圈与球体胶囊连为一体的结构形式制成。它们无大承载能力。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种空间尺寸小、载荷大、气密性好、可靠性高、隔振抗冲性能优的大承载能力、高可靠性、抗冲击气囊隔振器。
本实用新型目的的实现方式为，大承载能力、高可靠性、抗冲击气囊隔振器，碗形保护法兰6的碗口与胶囊1相对，碗背面通过螺栓13紧固于内法兰7上，内有填充物的胶囊1由内胶层3、芳纶骨架层4和外胶层5构成，胶囊1的芳纶骨架层4沿中间法兰8回绕后由内法兰7和外法兰9固定，与外法兰9连接的上、下盖板11、12的凹槽中置“O”型密封圈2，上、下盖板通过螺栓14与内法兰7连接，螺栓14将“O”型密封圈2和回绕的芳纶骨架层4锁紧，上或下盖板开有充气孔17。
本实用新型采用胶囊1，胶囊1采用芳纶帘子布增强，囊体耐压强度高，可靠性好；胶囊内装有填充物，一方面可以对气囊隔振器起到变形限位作用，另一方面还可以调整气囊隔振器的固有频率。胶囊1与法兰连接方式采用三法兰结构，抗拔脱性能好，外法兰9与盖板接口采用“O”型密封圈2密封，气密性高。
本实用新型空间尺寸小、载荷大、气密性好、可靠性高、隔振抗冲性能优，可以有效隔离设备与基座之间振动与冲击的传递，额定载荷≥1000kg。
图1为本实用新型结构示意图图2为本实用新型结构俯视图具体实施方式
参照图1、2，本实用新型包括胶囊1、法兰、盖板、密封圈2及囊内填充物五部分。胶囊1由内胶层3、芳纶骨架层4和外胶层5构成。法兰部分包括保护法兰6、内法兰7、中间法兰8、外法兰9及隔离套10。胶囊1的芳纶骨架层4沿中间法兰8回绕后由内法兰7和外法兰9固定。保护法兰9呈碗形结构，内法兰7、中间法兰8、回绕的芳纶骨架层4和外法兰9硫化成一体。
胶囊1采用芳纶帘子布增强，囊体耐压强度高、可靠性好。碗形保护法兰6的碗口与胶囊1相对，碗背面通过螺栓13紧固于内法兰7上，其作用一方面可对气囊隔振器囊体起保护作用，另一方面在强载荷或冲击作用时，依靠胶囊囊体与保护法兰6的接触，增加了承载面积，可有效提高气囊隔振器的承载能力；此外当胶囊1外表面与保护法兰6接触时，可大大缓解胶囊1囊体内拉伸应力的增加，有效提高该气囊隔振器的可靠性，可以有效隔离设备与基座之间振动与冲击的传递。
根据使用要求不同，上或盖板上开有一充气孔17，也可在盖板侧面开孔，也可垂直于盖板开孔。
上盖板11和下盖板12分别各有四个安装孔18，通过安装孔上盖板11与设备连接，下盖板12与基座连接。
胶囊1囊内的填充物由金属件15和非金属件16构成，囊内非金属件16是橡胶、塑料或磁流变阻尼器。通过调整填充物的结构和体积，一方面可以对气囊隔振器起到变形限位作用，另一方面还可以调整气囊隔振器的固有频率。
根据胶囊气密性要求不同，内胶层3和外胶层5材料分别选用氯化丁基橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶中的任意一种或两种的并用胶。
根据使用工作压力不同，本实用新型芳纶骨架层4选用两层、四层或六层增强结构。根据使用工作压力不同，本实用新型芳纶骨架层4可用芳纶、高强度聚乙烯、聚酯、尼龙或涤纶有机纤维帘线作增强骨架材料。
根据抗冲击性能要求不同，囊内填充物5由金属件15和非金属件16构成，非金属件16可以是橡胶、塑料或磁流变阻尼器等。囊内填充物5体积调整范围为气囊隔振器囊内容积的0～90％。
经试验测试，额定载荷为18吨的气囊隔振器，胶囊1采用四层芳纶帘布增强，其囊内压力增至25Mpa时，隔振器未见破损；在2.5Mpa内压下，静置60天，压力降小于0.1％，未见明显漏气现象。本实用新型18吨的气囊隔振器最大外形尺寸为长460mm、宽440mm、高200mm。囊内填充物的体积对本实用新型固有频率的影响见下表。
囊内安装不同体积的填充物对额定载荷18吨的气囊隔振器固有频率的影响。
权利要求1.大承载能力、高可靠性、抗冲击气囊隔振器，其特征在于碗形保护法兰(6)的碗口与胶囊(1)相对，碗背面通过螺栓(13)紧固于内法兰(7)上，内有填充物的胶囊(1)由内胶层(3)、芳纶骨架层(4)和外胶层(5)构成，胶囊(1)的芳纶骨架层(4)沿中间法兰(8)回绕后由内法兰(7)和外法兰(9)固定，与外法兰(9)连接的上、下盖板(11)、(12)的凹槽中置“O”型密封圈(2)，上、下盖板通过螺栓(14)与内法兰(7)连接，螺栓(14)将“O”型密封圈(2)和回绕的芳纶骨架层(4)锁紧，上或下盖板开有充气孔(17)。
2.根据权利要求1所述的大承载能力、高可靠性、抗冲击气囊隔振器，其特征在于保护法兰(9)呈碗形结构，内法兰(7)、中间法兰(8)、回绕的芳纶骨架层(4)和外法兰(9)硫化成一体。
3.根据权利要求1所述的大承载能力、高可靠性、抗冲击气囊隔振器，其特征在于内胶层(3)和外胶层(5)材料分别选用氯化丁基橡胶、天然橡胶、顺丁橡胶、丁苯橡胶中的任意一种或两种的并用胶。
4.根据权利要求1所述的大承载能力、高可靠性、抗冲击气囊隔振器，其特征在于芳纶骨架层(4)选用两层、四层或六层增强结构。
5.根据权利要求1所述的大承载能力、高可靠性、抗冲击气囊隔振器，其特征在于芳纶骨架层(4)用芳纶、高强度聚乙烯、聚酯、尼龙或涤纶有机纤维帘线作增强骨架材料。
6.根据权利要求1所述的大承载能力、高可靠性、抗冲击气囊隔振器，其特征在于胶囊(1)囊内填充物由金属件(15)和非金属件(16)构成。
7.根据权利要求1或3所述的大承载能力、高可靠性、抗冲击气囊隔振器，其特征在于胶囊(1)囊内非金属件(16)是橡胶、塑料或磁流变阻尼器。
专利摘要大承载能力、高可靠性、抗冲击气囊隔振器，涉及一种降低动力装置及设备振动传递的隔振器。板碗形保护法兰的碗口与胶囊相对，碗背面通过螺栓紧固于内法兰上，内有填充物的胶囊由内胶层、芳纶骨架层和外胶层构成，胶囊的芳纶骨架层沿中间法兰回绕后由内法兰和外法兰固定，上、下盖板与外法兰连接处有密封圈，通过螺栓与内法兰连接，将密封圈、芳纶骨架层锁紧。本实用新型采用胶囊，耐压强度高、可靠性好；胶囊内装有填充物，起变形限位和调整固有频率作用。胶囊与法兰连接方式采用三法兰结构，抗拔脱性能好。本实用新型空间尺寸小、载荷大、气密性好、可靠性高、隔振抗冲性能优，可以有效隔离设备与基座之间振动与冲击的传递，额定载荷≥1000kg。
文档编号F16F9/53GK2913729SQ200620096279
公开日2007年6月20日 申请日期2006年4月20日 优先权日2006年4月20日
发明者何琳, 吕志强, 赵应龙, 帅长庚, 朱海潮, 周炜 申请人:中国人民解放军海军工程大学