[發明專利]疊層彈簧及其設計方法

有效

• 申請號: 201611151585.2
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106763478B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 蘇澤濤;岳濤;袁鵬飛;胡偉輝;伍保華;潘戰;張國青
• 申請（專利權）人: 株洲時代新材料科技股份有限公司
• 主分類號: F16F15/08
• 分類號: F16F15/08
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 王法男

疊層彈簧，包括橡膠體和硫化在橡膠體中的隔板，多層的隔板均勻間隔分布，且各層隔板的外端沿垂向對齊，其特征在于相鄰的所述隔板的寬度不相等使相鄰隔板內端在橡膠體中錯開分布，且相鄰隔板的外端之間形成擴口形狀，橡膠體位于相鄰隔板外端之間的橡膠型面為從內向外的“人”字型型面，橡膠型面隨橡膠體的壓縮而從內向外逐漸貼合。本發明提供的疊層彈簧，通過對現有疊層彈簧結構的改進，克服現有疊層彈簧的缺陷，使疊層彈簧的使用壽命延長，使用可靠性更高，本發明還提供一種疊層彈簧的設計方法。

技術領域

本發明涉及一種疊層彈簧，用于風機齒輪箱與主機架的連接，起減振支承作用，屬于減隔振技術領域，本發明還涉及一種疊層彈簧的設計方法 。

背景技術

風力發電是世界各國重點開發的能源之一。風機在運轉時，會產生噪音和振動，導致風機損壞和報廢。為減少風機齒輪箱傳到到機架和塔架上的噪音，在齒輪箱和機架之間設置彈性隔振組件。齒輪箱隔振元件通常采用疊層簧結構。現有的疊層簧存在以下缺點：

1、現有的疊層簧通常為多層隔板多層橡膠粘合的結構，如圖1所示，其隔板為寬度一致的圓板或方板，當齒輪箱疊層簧在承受垂向載荷時，各層隔板的內端為應力集中點，隔板的應力集中點對齊，應力大的隔板在長時間運行下易發生斷裂，導致疊層簧失效。

2、如圖1中A圖所示，現有技術中為了防止相鄰隔板端部間的橡膠鼓出，大多采用將相鄰隔板端部間的橡膠型面設計成U字型型面，在疊層彈簧壓縮時，如圖1中的B圖所示，U字型的橡膠型面，容易產生褶皺，運行一段時間后，打褶的部位易出現疲勞裂紋，導致疊層彈簧失效。

3、現有疊層僅通過將相鄰隔板外端間的橡膠型面挖成向外開口的U字型型面，來增大橡膠的變形空間，當疊層簧承載壓縮時，如圖1中的B圖所示U字型橡膠型面褶皺后形成向外鼓出的形狀，如變形空間有限，則褶皺形成的鼓出形狀極易從隔板外端鼓出，造成隔板外端對橡膠體的磨損，縮短疊層簧的使用壽命。

四點支撐結構的風力發電機組，要求其設計壽命長達20年。上述缺陷使現有的疊層簧結構在承載時，易出現疲勞破壞，很能滿足設計壽命要求。

發明內容

本發明提供的疊層彈簧，通過對現有疊層彈簧結構的改進，克服現有疊層彈簧的缺陷，使疊層彈簧的使用壽命延長，使用可靠性更高，本發明還提供一種疊層彈簧的設計方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：疊層彈簧，包括橡膠體和硫化在橡膠體中的隔板，多層的隔板均勻間隔分布，且各層隔板的外端沿垂向對齊，其特征在于相鄰的所述隔板的寬度不相等使相鄰隔板內端在橡膠體中錯開分布，且相鄰隔板的外端之間形成擴口形狀，橡膠體位于相鄰隔板外端之間的橡膠型面為從內向外的“人”字型型面，橡膠型面隨橡膠體的壓縮而從內向外逐漸貼合。

優選的，從底層隔板到頂層隔板的寬度依次增加使底層隔板的內端到頂層隔板的內端依次向內伸進，相鄰隔板的寬度相差不小于5毫米。

優選的，隔層隔板的寬度相等且相鄰隔板的寬度不相等，奇數層隔板的寬度為偶數層隔板的寬度的1/2~2/3。

優選的，所述的橡膠型面由靠近上層隔板的上型面和靠近下層隔板的下型面組成，所述的上型面和下型面隨橡膠體的壓縮從由向外逐漸貼合。

優選的，所述的隔板外端的底部邊緣為倒角邊緣，在隔板外端的底面形成傾斜倒角面，使相鄰隔板的外端之間形成擴口形狀。

優選的，所述的傾斜倒角面的傾斜角度不大于10°，且寬度為隔板寬度的1/3~1/2。

優選的，所述的上型面和下型面通過小圓弧面過渡，上型面為由內向外逐漸靠近傾斜倒角面的斜面，下型面為向上凸起的上凸型面。

優選的，所述的上型面與傾斜倒角面之間的橡膠厚度小于1毫米，且上型面的外邊緣與傾斜倒角面的外邊緣重合。