[實用新型]膜片式分子彈簧隔振緩沖器

有效

• 申請號: 201520542343.0
• 申請日: 2015-07-24
• 公開（公告）號: CN205315597U
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發明（設計）人: 陳前;余慕春;趙鵬
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學;南京勢能機電科技有限公司
• 主分類號: F16F9/30
• 分類號: F16F9/30;F16F9/32;F16F9/36
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

技術領域

本實用新型涉及一種具有高靜低動剛度特性的新型隔振緩沖器，尤其涉及膜片式分子彈簧隔振緩沖器，該隔振緩沖器特別適用于重載低頻隔振領域。

背景技術

現代工程領域中機械設備的振動和沖擊是非常普遍存在的問題，為隔離動力機械設備引起的振動與沖擊，被動隔振技術因其簡單有效而應用廣泛。為滿足日益苛刻的隔振需求，新型隔振緩沖器的研制一直是工程領域的研究熱點之一。

分子彈簧隔振技術是一種基于全新機理的被動隔振技術。水和多孔疏水材料組成分子彈簧混合介質，當壓縮分子彈簧混合介質至一定壓強時，水分子會進入沸石顆粒的疏水納米微孔，當卸載時，水分子自動從微孔中逸出，在這個過程機械能和表面能相互轉化，實現能量儲存和釋放。由于沸石材料的疏水性，在低壓時水分子無法進入微孔，當壓強達到某一臨界值時，水分子克服毛細管力，開始大量侵入微孔，當沸石的所有微孔飽和后，繼續加壓將不再有水分子進入微孔；卸載過程即為這一過程的逆過程。因此以分子彈簧混合介質為工作介質的隔振緩沖器將表現出“高-低-高”的分段剛度特性。加載適當的負載后，該隔振緩沖器將表現出高靜低動的剛度特性，特別適用于重型設備的低頻隔振。由于部分多孔疏水材料組成的分子彈簧介質在加載卸載過程存在遲滯現象，即在加載卸載周期內會消耗一定的能量，因此該隔振緩沖器同時兼具一定的緩沖性能。

然而，由于分子彈簧工作壓強極高（根據材料不同，約為10MPa~200MPa），動密封存在密封疲勞壽命不足、摩擦阻尼過大等問題亟待解決。本實用新型提供了一種避免動密封的分子彈簧隔振緩沖器設計方案。

實用新型內容

本實用新型涉及一種提供一種密封簡單，使用壽命長，具有高靜低動剛度特性的新型隔振緩沖器，該隔振緩沖器具有體積小、重量輕、維護簡單、環境適應性強等特點，并且可以根據需求方便的調節隔振性能。

本實用新型采用如下技術方案：

本實用新型所述的膜片式分子彈簧隔振緩沖器，包括導向筒，活塞，缸體及分子彈簧混合介質，所述的導向筒套置在缸體外側，缸體內部填充分子彈簧混合介質；導向筒與缸體上下之間通過活塞連接；活塞的一端固定在導向筒內側頂端、另一端延伸入缸體內；缸體的頂端設置端蓋，缸體與端蓋之間布置膜片；活塞穿過端蓋與膜片相接觸；所述的分子彈簧混合介質由水和含有納米級孔道的多孔疏水顆粒混合而成。

膜片為三層柔性結構，中間層為高強度纖維織物層，織物兩側為橡膠涂層，膜片是柔性結構，活塞壓縮膜片時膜片可以提供一定的變形量，因此可將動態密封轉化成靜態密封，從而提高密封壽命，避免密封圈等帶來的密封阻尼。

本實用新型所述的膜片式分子彈簧隔振緩沖器，所述的缸體側壁靠近底部分別開設通孔，其中一個通孔內設有單向閥，另一側通孔內設有堵頭及密封圈。

本實用新型所述的膜片式分子彈簧隔振緩沖器，所述的缸體側壁與導向筒接觸面處設有溝槽，溝槽內布置尼龍套；尼龍套的外徑大于缸體的外徑，

本實用新型所述的膜片式分子彈簧隔振緩沖器，所述的分子彈簧混合介質由水和含有納米級孔道的多孔疏水顆粒混合而成。

本實用新型所述的膜片式分子彈簧隔振緩沖器，所述的多孔疏水顆粒為疏水沸石、疏水硅膠、疏水金屬有機骨架材料或其混合物。

本實用新型所述的膜片式分子彈簧隔振緩沖器，缸體外壁底端布置緩沖橡膠。

本實用新型所述的膜片式分子彈簧隔振緩沖器，所述的水中添加無機鹽用于提高隔振緩沖器工作壓強用于提高承載能力；水中添加表面活性劑用于降低隔振緩沖器的工作壓強用于降低承載能力；水中添加無機鹽和表面活性用于降低水的冰點，用于溫度低于零攝氏度的環境下使用。

本實用新型所述的膜片式分子彈簧隔振緩沖器，工作壓強為10Mpa~200Mpa之間。

有益效果

本實用新型提供了一種膜片式分子彈簧隔振緩沖器，其具有高承載能力，低固有頻率的特點，廣泛適用于工程領域的設備，特別是重型機械設備的隔振需求。

由于本實用新型所選用多孔疏水顆粒具有高孔隙率和大比表面積，因此極小量的分子彈簧混合介質即可滿足隔振需求的變形量和能量儲存能力，因此該隔振緩沖器體積很小；

由于分子彈簧混合介質工作壓強很高（10Mpa~200Mpa），因此該隔振緩沖器具有極強承載能力；

由于囊式分子彈簧隔振緩沖器具有“高-低-高”的分段剛度特性，因此在大振幅時具有自限位功能；

在位移過大時緩沖橡膠起緩沖作用，可保護設備不受損失。