[發明專利]阻尼自補償球鉸式背/頂架隔振器

有效

• 申請號: 200710022372.4
• 申請日: 2007-05-15
• 公開（公告）號: CN101055012A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: 季馨
• 申請（專利權）人: 季馨
• 主分類號: F16F7/00
• 分類號: F16F7/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本發明是一種電子設備隔振系統使用的背/頂架隔振器。屬于電子設備隔振緩沖裝置技術領域。

背景技術

隔振理論表明，利用金屬干摩擦阻尼的隔振器，由于磨損使阻尼力下降，會造成隔振器隔振緩沖效果下降。所以在隔振器使用的全壽命期內對阻尼力進行自補償，可保持隔振器性能的長期穩定性。

隔振理論還表明，用于標準機箱的隔振器，必須具有在相同機械結構中采用不同剛度和可調節阻尼來與底部隔振器適配，以組成具有低耦合、高穩定性和低振動沖擊傳遞率的背/頂架式隔振系統。適配技術要求其垂向剛度為零，繞三軸向的扭轉剛度為零，從而使三軸向轉矩為零。

發明內容

技術問題：本發明的目的在于提供一種阻尼自補償球鉸式背/頂架隔振器，該隔振器通過改變錐彈簧結構和彈性參數實現剛度可調；通過改變蝶簧的結構參數及調整壓緊力來實現阻尼力可調；以及通過采用準零剛度蝶形彈簧進行磨損自補償及維持阻尼力穩定。采用球鉸式結構使設備具有繞三個互相垂直軸向的自由轉動，實現三軸向轉矩為零。

技術方案：本發明的阻尼自補償球鉸式背架隔振器包括固定部分和彈性阻尼減振部分；在彈性阻尼減振部分中，以中心軸為軸心在其軸上套有由襯套、下球鉸套、上球鉸套和球鉸環組成的外球鉸組件；在下球鉸套、上球鉸套上設有由錐彈簧和緩沖墊套組成的彈性組件，錐彈簧的小頭端壓在下球鉸套、上球鉸套上，錐彈簧的大頭端頂在外殼上，緩沖墊套套在上球鉸套外，間隔環套在緩沖墊套外，并將兩錐彈簧隔開；由外殼、摩擦片、碟形彈簧和調整螺套組成阻尼力補償組件；在下球鉸套、上球鉸套外的兩側分別設有左摩擦片和右摩擦片，在左摩擦片和右摩擦片的內側設有球鉸環，在左摩擦片的外側為外殼。

該隔振器為背架隔振器時(圖1)，將以上隔振器的彈性阻尼減振部分放入支架中，即將中心軸的兩端用螺栓與支架相連成為隔振器整件，隔振器的彈性阻尼減振部分可在中心軸上自由滑動，垂向剛度為零。

該隔振器為頂架隔振器時(圖2)，將以上隔振器的外殼固定在外部的頂板上，中心軸的一端懸空，另一端與被隔振電子設備連接。

本發明的特點在于：

(1)通過改變錐彈簧的鋼絲直徑d及有效圈數n，使其剛度與電子設備的質量m相適配。即m大，錐彈簧水平剛度加大。

(2)碟形彈簧具有準零剛度彈性特性(圖3)，改變其壁厚或并聯蝶簧的片數，即可改變F₁、F₂的量值，但在□δ位移量之間其□F⇒0]]>，其彈簧剛度K為：

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將初始壓力調到F₂，則在摩擦件的總磨損量小于δ時，壓力變化F很小，實現了阻尼力的自補償。

(3)采用球鉸組件，使電子設備在受到振動沖擊、爬坡等激勵時，能在六個自由度方向自由運動。并且轉矩為零。

(4)采用緩沖簧與錐簧匹配組成具有變剛度彈性特性的彈性組件，適應了電子設備質量M變化較大，而隔振系統特性相近的要求。

(5)采用了通用化技術：具有相同隔振緩沖特性的背架和頂架兩種不同安裝形式的隔振器，在14種構件中，通用構件達10種占71％。

工作過程：

(1)電子設備在運載工具(車輛、艦船、飛行器)上工作時，運載工具的垂向振動沖擊激勵，由根據電子設備質心在底面投影的質心位置進行適配的底部隔振器承擔。此時，背(頂)架隔振器的垂向剛度為零。

當背架隔振器受到水平振動、沖擊和離心加速度等激勵時，可對電子設備發揮隔振緩沖和提高設備穩定性的作用。

(2)背架隔振器(圖1)支架受水平激勵時，外激勵通過槽形支架、中心軸及球鉸組件施加到彈簧組件上，經隔振和緩沖后，通過外殼、連接螺栓傳到電子設備。

頂架隔振器(圖2)受到水平激勵時，由支座直接傳到彈性組件上，然后通過球鉸組件傳到中心軸和電子設備上。

球鉸環與摩擦片、外殼間摩擦力在運動中成為耗散沖擊能量和抑制共振的阻尼力。

(3)當運載工具產生轉角位移時，球鉸組件可隨時進行跟隨補償，使扭矩為零，從而改善了電子設備受力狀態。

有益效果：本發明的隔振器相對現有的隔振器，具有以下的優點：

(1)采用的通用件數量多，便于組織生產。