螺旋活塞杆颗粒阻尼器的制作方法

本发明涉及阻尼器领域，具体涉及一种螺旋活塞杆颗粒阻尼器。

背景技术：

颗粒阻尼是指将金属或者非金属颗粒按一定填充比例填充到一个空腔结构内，通过颗粒之间以及颗粒与空腔内壁之间的碰撞、摩擦和动量交换来消耗系统的动能，从而达到减振的目的。

根据组成颗粒阻尼器的阻尼单元数与阻尼单元内颗粒数目的不同，传统的颗粒阻尼器可分为四类，即单个单元的单颗粒冲击阻尼器、多个单元的单颗粒冲击阻尼器、单个单元的多颗粒阻尼器(或称非阻塞性颗粒阻尼器)及多个单元的多颗粒阻尼器；随着对颗粒阻尼技术研究的不断深入，演变出了多种不同形式的颗粒阻尼器，如克服方向依赖性的梁式冲击阻尼器、用软质包袋将颗粒包裹的“豆包”阻尼器、用软质材料覆盖容器壁形成缓冲的冲击阻尼器、活塞式颗粒阻尼器、带颗粒减振剂的碰撞阻尼器以及颗粒碰撞阻尼的动力吸振器等，但目前国内外对颗粒阻尼器的研究集中在将颗粒作为振动体的填充物，单位时间内耗能效率低。

为了解决这一问题，现有技术中采取了如下的方式：

中国专利(公开日：2013年08月28日、公开号：cn103266679a)公开了一种活塞型颗粒阻尼器，工作时，活塞杆带动拨动轮前后移动，拨动环和拨动杆拨动颗粒，利用颗粒之间的碰撞、挤压和摩擦耗散能量，兼具位移相关型和速度相关型阻尼器的优点，但存在阻尼较小且对阻尼的大小不易控制的缺陷，影响了其工程应用。

中国专利(公开日：2015年05月20日、公开号：cn104632990a)公开了一种固体颗粒阻尼器装置，当活塞杆运动时容积腔体积会改变，阻尼力不稳定，且其活塞杆与颗粒接触面积小，不可改变与控制阻尼器阻尼力的大小。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种螺旋活塞杆颗粒阻尼器，在产生较大阻尼的同时能够调节阻尼大小，结构简单可靠、制造方便且减振效果稳定。

为实现上述目的，本发明所设计的螺旋活塞杆颗粒阻尼器，包括设有上开口的阻尼器壳体、设有第一中心通孔的阻尼器盖、位于所述阻尼器壳体内且一端穿过第一中心通孔的活塞杆及填充在所述阻尼器壳体内的颗粒阻尼材料，所述阻尼器盖盖住所述上开口且与所述阻尼器壳体螺纹连接，还包括位于所述阻尼器壳体内且将所述阻尼器壳体内分隔为颗粒腔和安装腔的盖板、固定在所述阻尼器壳体内壁上的内卡环及位于所述盖板与所述内卡环之间的蝶形弹簧，所述阻尼器壳体底部设有底中心螺孔，所述阻尼器壳体内设有穿过所述底中心螺孔且与所述阻尼器壳体螺纹连接的导向杆，所述盖板与所述阻尼器壳体的内壁间隙配合且设有第二中心通孔，所述活塞杆的另一端设有容置腔且穿过所述第二中心通孔，所述导向杆的另一端位于所述容置腔内且与所述容置腔内壁间隙配合，所述颗粒阻尼材料填充在所述颗粒腔内，所述内卡环和所述蝶形弹簧均位于所述安装腔内，所述内卡环对所述蝶形弹簧进行轴向定位，所述蝶形弹簧的两端分别抵在所述盖板和所述内卡环上，所述蝶形弹簧的弹力通过所述盖板作用在所述颗粒阻尼材料上，使所述颗粒阻尼材料不能自由运动，只可在所述活塞杆的驱动下运动，加大了所述颗粒阻尼材料之间的接触力，使所述颗粒阻尼材料之间的碰撞、摩擦耗能增加，提高了阻尼器的阻尼力，通过改变所述颗粒阻尼材料的填充量、调节所述蝶形弹簧的弹性力可以调节阻尼力的大小。

优选地，所述活塞杆另一端外侧还设有螺旋齿结构，所述螺旋齿结构位于所述颗粒腔内，增大了所述活塞杆与所述颗粒阻尼材料的接触面积，当所述活塞杆上下运动时，所述螺旋齿结构推动所述颗粒阻尼材料使所述颗粒阻尼材料形成涡流运动，进一步地增大了阻尼器的阻尼力。

优选地，所述阻尼器壳体外壁上设有至少一个与所述安装腔连通的第一通气孔，所述容置腔腔壁开有与所述安装腔连通的第二通气孔，保证所述阻尼器壳体内部气压与外界气压相等，使所述容置腔内的压力不发生变化，不影响所述活塞杆的上下运动。

优选地，所述阻尼器壳体的内壁上设有内环形槽，所述内卡环固定在所述内环形槽。

优选地，所述活塞杆的外壁上固定有外卡环，所述外卡环位于所述安装腔内，对所述活塞杆的上下运动起限位作用。

优选地，所述活塞杆的外壁上设有外环形槽，所述外卡环固定在所述外环形槽。

优选地，所述阻尼器盖下表面粘接有与所述第一中心通孔配合的第一橡胶圈，所述盖板上表面粘接有与所述第二中心通孔配合的第二橡胶圈，起缓冲作用。

优选地，所述颗粒阻尼材料为直径.～mm的球状颗粒阻尼材料，所述颗粒阻尼材料的材质为钢、铅、铜或铝中的一种。

优选地，所述阻尼器壳体为空心圆柱体形。

优选地，所述活塞杆与第一中心通孔和第二中心通孔均为间隙配合。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明能够产生较大的阻尼和对阻尼大小进行调节，既适用于周期性振动设备的减振，也适用于冲击振动设备的减振；

2、本发明结构简单可靠、制造方便、成本低、减振效果稳定和运用范围广。

附图说明

图1为本发明螺旋活塞杆颗粒阻尼器的结构示意图；

图2为本发明中阻尼器壳体内部的俯视示意图。

图中各部件标号如下：

阻尼器壳体1、上开口1a、颗粒腔1b、安装腔1c、底中心螺孔1d、第一通气孔1e、内环形槽1f、阻尼器盖2、第一中心通孔3、活塞杆4、容置腔4a、第二通气孔4b、外环形槽4c、颗粒阻尼材料5、盖板6、第二中心通孔6a、内卡环7、蝶形弹簧8、导向杆9、螺旋齿结构10、外卡环11、第一橡胶圈12、第二橡胶圈13。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1及图2所示，本发明螺旋活塞杆颗粒阻尼器，包括设有上开口1a的空心圆柱体形阻尼器壳体1、设有第一中心通孔3的阻尼器盖2、位于阻尼器壳体1内且一端穿过第一中心通孔3的活塞杆4及填充在阻尼器壳体1内的颗粒阻尼材料5，阻尼器盖2盖住上开口1a且与阻尼器壳体1螺纹连接，还包括位于阻尼器壳体1内且将阻尼器壳体1内分隔为颗粒腔1b和安装腔1c的盖板6、固定在阻尼器壳体1内壁上的内卡环7及位于盖板6与内卡环7之间的蝶形弹簧8，阻尼器壳体1底部设有底中心螺孔1d，阻尼器壳体1内设有穿过底中心螺孔1d且与阻尼器壳体1螺纹连接的导向杆9，盖板6与阻尼器壳体1的内壁间隙配合且设有第二中心通孔6a，活塞杆4的另一端设有容置腔4a且穿过第二中心通孔6a，导向杆9的另一端位于容置腔4a内且与容置腔4a内壁间隙配合，颗粒阻尼材料5填充在颗粒腔1c内，内卡环7和蝶形弹簧8均位于安装腔1d内，蝶形弹簧8的两端分别抵在盖板6和内卡环7上，活塞杆4与第一中心通孔3和第二中心通孔6a均为间隙配合。

如图1所示，活塞杆4另一端外侧还设有螺旋齿结构10，螺旋齿结构10位于颗粒腔1c内，增大了活塞杆4与颗粒阻尼材料5的接触面积，当活塞杆4上下运动时，螺旋齿结构10推动颗粒阻尼材料5使颗粒阻尼材料5形成涡流运动，进一步地增大了阻尼器的阻尼力。

另外，阻尼器壳体1外壁上设有二个与安装腔1d连通的第一通气孔1e，容置腔4a腔壁开有与安装腔1d连通的第二通气孔4b，保证阻尼器壳体1内部气压与外界气压相等，使容置腔4a内的压力不发生变化，不影响活塞杆4的上下运动。

同时，阻尼器盖2下表面粘接有与第一中心通孔3配合的第一橡胶圈12，盖板6上表面粘接有与第二中心通孔6a配合的第二橡胶圈13，起缓冲作用；阻尼器壳体1的内壁上设有内环形槽1f，内卡环7固定在内环形槽1f，活塞杆4的外壁上固定有外卡环11，外卡环11位于安装腔1d内，活塞杆4的外壁上设有外环形槽4c，外卡环11固定在外环形槽4c，外卡环11对活塞杆4的上下运动起限位作用。

本实施例中，颗粒阻尼材料5为直径0.2的球状颗粒阻尼材料，颗粒阻尼材料5的材质为钢。

本实施例工作时，蝶形弹簧8的弹力通过盖板6作用在颗粒阻尼材料5上，使颗粒阻尼材料5不能自由运动，只可在活塞杆4的驱动下运动，加大了颗粒阻尼材料5之间的接触力，使颗粒阻尼材料5之间的碰撞、摩擦耗能增加，提高了阻尼器的阻尼力，通过改变颗粒阻尼材料5的填充量、调节蝶形弹簧8的弹性力可以调节阻尼力的大小。

另外，本实施例中的活塞杆4在随机械振动系统作上下振动时，驱动颗粒阻尼材料5运动，对于周期性振动，通过活塞杆4与颗粒阻尼材料5的碰撞、摩擦以及颗粒阻尼材料5之间的碰撞、摩擦等作用来耗散机械振动系统的能量，以达到减振的目的；对于冲击振动，冲击力在颗粒阻尼材料5中的扩散范围更广，使更多的颗粒阻尼材料5产生碰撞及摩擦来耗散机械振动系统的能量，同时，颗粒阻尼材料5之间的碰撞使颗粒阻尼材料5产生微小的弹性变形，具有一定的缓冲作用，达到冲击减振的目的，由于颗粒阻尼材料5处于阻塞性的半流体状态，其阻尼较大，故本实施例较现有的活塞式颗粒阻尼器能够获得较大的阻尼，既适用于周期性振动设备的减振，也适用于冲击振动设备的减振。

本发明螺旋活塞杆颗粒阻尼器能够产生较大的阻尼并可对阻尼大小进行调节，既适用于周期性振动设备的减振，也适用于冲击振动设备的减振，另外本发明结构简单可靠、制造方便、成本低、减振效果稳定和运用范围广。