[發明專利]一種雙約束膜式低頻空氣彈簧

有效

• 申請號: 201810086552.7
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108278313B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 許鴿
• 申請（專利權）人: 廣東松山職業技術學院
• 主分類號: F16F9/04
• 分類號: F16F9/04;F16F9/32
• 代理公司: 韶關市雷門專利事務所 44226
• 代理人: 周勝明

本發明涉及一種雙約束膜式低頻空氣彈簧，由空氣彈簧、輔助氣室、限位機構組成，其中空氣彈簧與輔助氣室內部安裝有氣囊，空氣彈簧內部的氣囊通過空氣彈簧內徑限制圓柱、空氣彈簧外筒來限制變形與控制空氣彈簧有效工作截面積；輔助氣室內部彈性氣囊通過輔助氣室氣囊內徑限制圓柱、輔助氣室外筒來限制該彈性氣囊變形；活塞與缸套限制空氣彈簧側翻；活塞上部椎體與中間壓板內部錐孔配合使空氣彈簧中心對準；上蓋與空氣彈簧外筒間隙限制空氣彈簧最大位移；活塞上面多個阻尼孔來控制消除阻尼；利用橡膠高分子鏈摩擦產生的阻尼。它的固有頻率小于0.3赫茲，能夠對1赫茲左右的環境干擾頻率實現有效隔振與減振。

技術領域

本發明屬于空氣彈簧技術領域，涉及一種雙約束膜式低頻空氣彈簧。

背景技術

膜式空氣彈簧固有頻率比較低，在車輛、精密機械加工、精密測試等領域得到廣泛運用，在低頻隔振、減振領域，還無法滿足對小于2赫茲的干擾頻率實現有效壓制，影響其固有頻率的重要因素有：

（1）目前膜式空氣彈簧基本上由內層橡膠、第一層簾線橡膠層、第二層簾線橡膠層、外層橡膠保護層組成，由于多層橡膠，空氣彈簧厚度增加，使得膜式空氣彈簧靜態剛度比較大。

（2）空氣彈簧位移使得空氣彈簧體積減小，剛度增加，目前還沒有有效方法來克服這一難題。

（3）空氣彈簧位移變形使得有效工作截面積增加，空氣彈簧剛度增加。

（4）阻尼孔使得空氣彈簧產生附加壓力，增加空氣彈簧剛度。

（5）由于空氣彈簧的非線性，設計分析空氣彈簧往往依靠仿真與有限元計算進行，難以用簡單數學方法進行設計分析。

這些因素，使得目前膜式空氣彈簧固有頻率基本上在一赫茲左右，難以對小于2赫茲的環境干擾頻率進行有效減振與隔振，只有依靠復雜的技術方法來對低頻干擾進行控制。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點，本發明提供一種雙約束膜式低頻空氣彈簧，它的固有頻率小于0.3赫茲，能夠對1赫茲左右的環境干擾頻率實現有效隔振與減振。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種雙約束膜式低頻空氣彈簧，由空氣彈簧、輔助氣室、限位機構組成，其中空氣彈簧與輔助氣室內部安裝有氣囊，空氣彈簧內部的氣囊通過空氣彈簧內徑限制圓柱、空氣彈簧外筒來限制變形與控制空氣彈簧有效工作截面積；輔助氣室內部彈性氣囊通過輔助氣室氣囊內徑限制圓柱、輔助氣室外筒來限制該彈性氣囊變形；活塞與缸套限制空氣彈簧側翻；活塞上部椎體與中間壓板內部錐孔配合使空氣彈簧中心對準；上蓋與空氣彈簧外筒間隙限制空氣彈簧最大位移；活塞上面多個阻尼孔來控制消除阻尼；利用橡膠高分子鏈摩擦產生的阻尼。

作為優選，所述氣囊采用壁厚1-3毫米的單層彈性橡膠氣囊，橡膠氣囊外層安裝一個兩端具有固定圓環的彈性袖筒，彈性袖筒直接設置在橡膠氣囊外層上，利用袖筒的有限伸長與斷裂強度，來限制氣囊的最大變形，保護氣囊安全工作。

所述彈性袖筒能夠以裝配或膠壓的方式設置在橡膠氣囊外層。

作為優選，所述氣囊一端開口或兩端開口。

作為優選，所述空氣彈簧包括有氣囊、空氣彈簧內徑限制圓柱、空氣彈簧外筒及上壓板；空氣彈簧內徑限制圓柱懸浮安裝在氣囊中心上方，空氣彈簧外筒安裝在氣囊外側，空氣彈簧外筒內徑比空氣彈簧內徑限制圓柱直徑大10-80毫米，空氣彈簧彈性氣囊變形被限制在空氣彈簧內徑限制圓柱與空氣彈簧外筒組成的空間內部，空氣彈簧外筒為圓柱形時空氣彈簧有效工作截面積不變，空氣彈簧外筒有傾角時，空氣彈簧有效工作截面積與傾角成正比線性變化。

作為優選，所述輔助氣室包括有氣囊、輔助氣室內徑限制圓柱及輔助氣室外筒；輔助氣室外筒內徑比輔助氣室氣囊內徑限制圓柱外徑大10毫米以上，輔助氣室內部彈性氣囊變形被限制在輔助氣室外筒與輔助氣室氣囊內徑限制圓柱組成的空間中。