[發(fā)明專利]纖維增強(qiáng)橡膠隔振器及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710303521.4
• 申請(qǐng)日: 2007-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101469759A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李建中;李文曉;彭天波;薛元德;葉明坤;謝正元;梁君活
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司;同濟(jì)大學(xué);柳州東方工程橡膠制品有限公司
• 主分類號(hào): F16F15/08
• 分類號(hào): F16F15/08
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標(biāo)事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 張榮玖;周小芹

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種隔振器及其制造方法，特別是一種纖維增強(qiáng)橡膠隔振器 及其制造方法。

背景技術(shù)：

振動(dòng)是日常生活和工程技術(shù)領(lǐng)域中的常見(jiàn)問(wèn)題，它對(duì)人體、車(chē)輛、機(jī)械 設(shè)備或結(jié)構(gòu)構(gòu)件均會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響，為了減緩振動(dòng)的幅度，避免由于 振動(dòng)所帶來(lái)的危害，通常在振動(dòng)源和振動(dòng)體間加入隔振器，在切斷振動(dòng)的傳 遞的同時(shí)，有效地通過(guò)耗能抑制振動(dòng)，防止發(fā)生共振現(xiàn)象。現(xiàn)有的隔振器類 型包括：防振橡膠、金屬?gòu)椈伞⒖諝鈴椈伞⒑＞d橡膠、毛氈與軟木和筒式油 阻尼器等，在這些隔振器中，金屬?gòu)椈伞⒖諝鈴椈删哂休^強(qiáng)的承載能力，但 耗能能力較差；防振橡膠可以同時(shí)衰減高、低頻振動(dòng)，但承載能力差；海綿 橡膠不能設(shè)計(jì)為支承系統(tǒng)；毛氈、軟木耗能能力和隔振效果較差；筒式油阻 尼器有很好的阻尼耗能能力，但沒(méi)有豎向承載能力。

而在建筑隔振、設(shè)備隔振、結(jié)構(gòu)或構(gòu)件隔振等多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，都需要隔 振器同時(shí)具有一定的承載力和高阻尼耗能能力。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種能夠滿足一定的承載力和高阻尼 要求的纖維增強(qiáng)橡膠隔振器，以解決現(xiàn)有隔振器存在的上述問(wèn)題；同時(shí)本發(fā) 明還提供了該纖維增強(qiáng)橡膠隔振器的制造方法。

解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是：一種纖維增強(qiáng)橡膠隔振器，包括橡膠 層和加勁層，所述的加勁層或是由纖維增強(qiáng)材料構(gòu)成的纖維層或是由纖維增 強(qiáng)材料和橡膠基體制成的纖維增強(qiáng)橡膠層，橡膠層和纖維層或是橡膠層和纖 維增強(qiáng)橡膠層在厚度方向上相互交錯(cuò)疊合并經(jīng)硫化粘結(jié)而成一體。

所述的纖維增強(qiáng)橡膠層是由上、下表面的橡膠層以及位于上下兩橡膠層 中間的纖維增強(qiáng)材料進(jìn)行共硫化后形成的復(fù)合材料層。

所述的纖維層或纖維增強(qiáng)橡膠層的纖維增強(qiáng)材料是在與橡膠硫化或與 橡膠復(fù)合前經(jīng)過(guò)間苯二酚甲醛(RFL)樹(shù)脂表面處理后的纖維材料。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案是：一種纖維增強(qiáng)橡膠隔振器的制造方法，該方 法是將由纖維增強(qiáng)材料構(gòu)成的纖維層和橡膠層或是由纖維增強(qiáng)材料與橡膠 基體制成的纖維增強(qiáng)橡膠層和橡膠層在厚度方向上相互交錯(cuò)疊合，經(jīng)過(guò)硫化 粘結(jié)后成為一個(gè)整體，它包括以下主要步驟：

A、表面處理：用間苯二酚甲醛(RFL)樹(shù)脂對(duì)纖維材料進(jìn)行表面處理 制取纖維增強(qiáng)材料；

B、纖維增強(qiáng)橡膠層的制備：將上述經(jīng)過(guò)表面處理的纖維增強(qiáng)材料放入 上、下各一層的橡膠層之間，通過(guò)共硫化完成纖維與橡膠的復(fù)合制得纖維增 強(qiáng)橡膠層；

C、疊層：根據(jù)鋪層設(shè)計(jì)要求將由纖維增強(qiáng)材料構(gòu)成的纖維層與橡膠層 或是將纖維增強(qiáng)橡膠層與橡膠層分別進(jìn)行交錯(cuò)疊合，直到纖維層與橡膠層的 總厚度或是纖維增強(qiáng)橡膠層與橡膠層的總厚度符合要求；

D、硫化成型：對(duì)疊層所得的組合體按常規(guī)方法進(jìn)行硫化成型，制得由 橡膠層和纖維層或是橡膠層和纖維增強(qiáng)橡膠層經(jīng)硫化粘結(jié)而成一體構(gòu)成的 纖維增強(qiáng)橡膠隔振器。

本發(fā)明之纖維增強(qiáng)橡膠隔振器及其制造方法與已有的隔振器及其制造 方法相比，具有以下有益效果：

1、具有一定的承載能力：

由于本發(fā)明之纖維增強(qiáng)橡膠隔振器是由橡膠層和纖維層或纖維增強(qiáng)橡 膠層相互交錯(cuò)疊合并經(jīng)硫化粘接而成一體構(gòu)成，橡膠在結(jié)構(gòu)中的作用是提供 剪切和轉(zhuǎn)動(dòng)變形的能力，降低隔振系統(tǒng)的固有頻率，并減小碰撞、沖擊的影 響；纖維層或纖維增強(qiáng)橡膠層在結(jié)構(gòu)中主要對(duì)橡膠層側(cè)向變形產(chǎn)生約束，使 橡膠處于三向應(yīng)力狀態(tài)，而具有很大的豎向抗壓剛度和豎向承載力；同時(shí)纖 維層或纖維增強(qiáng)橡膠層又不影響橡膠層的剪切變形，保持了橡膠固有的柔韌 性，使其具有比豎向剛度小得多的水平剛度，及延長(zhǎng)振動(dòng)體結(jié)構(gòu)的水平自振 周期，從而使隔振器具備豎向支承與水平隔振機(jī)構(gòu)的雙重功能；同時(shí)隔振器 中的橡膠也可以適應(yīng)因外力(建筑中的風(fēng)力、橋梁中的汽車(chē)活載等)產(chǎn)生的 結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此，該隔振器具有一定的承載能力，可以作為土木工程中的支 承(或支座)使用。

2、阻尼性能好：

由于本發(fā)明之隔振器的纖維的黏彈性阻尼、界面阻尼、微損傷滑動(dòng)摩擦 阻尼等阻尼耗能機(jī)理，阻尼性能優(yōu)于金屬板；而且在本發(fā)明提供的纖維增強(qiáng) 橡膠隔振器內(nèi)，存在纖維層內(nèi)部、纖維層與橡膠之間的多個(gè)界面，可以提供 整個(gè)結(jié)構(gòu)優(yōu)良的阻尼性能，因而，本發(fā)明之隔振器的阻尼效果非常好(典型 的滯回曲線參見(jiàn)圖6)。

3、耐久性好：