[發明專利]一種可恢復抗沖擊混合隔減振裝置及減振方法

有效

• 申請號: 201910207950.4
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN110030308B
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 徐趙東;楊啟航;葛騰;楊建中;景新建;潘文
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: F16F9/02
• 分類號: F16F9/02;F16F9/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王美章

本發明公開了一種可恢復抗沖擊混合隔減振裝置及減振方法。裝置包括外鋼筒、活塞鋼板、第一導軌、第二導軌、形狀可恢復的第一柱形吸能結構以及第二柱形吸能結構。當遭遇較小的振動或沖擊時，活塞鋼板壓縮形狀可恢復的第一柱形吸能結構，后者通過壓縮變形來耗散能量；當遭遇較大的沖擊時，活塞鋼板壓縮第二柱形吸能結構，后者通過塑性變形耗散大量能量。此外，通過空氣壓縮腔產生空氣彈簧的作用，具有協同隔減振能力。本發明可恢復、抗沖擊混合隔減振裝置具有結構簡單，多重防護等優點。

技術領域

本發明涉及一種具有可恢復特性的抗沖擊隔減振裝置。

背景技術

振動廣泛存在于土木工程、機械工程、航空航天工程等各個領域，例如：建筑物和橋梁在地震或風激勵下的振動、機床和刀具在加工時的振動、火箭或飛機在推進時的振動、車輛在運行過程中的振動等。較小振動會引起人的不舒適感，影響精密儀器的功能，造成構件的損壞等。

沖擊不同于振動的往復運動，是一種單向的、瞬時的能量釋放，物體碰撞、炸藥爆炸等過程都會產生沖擊。沖擊會在結構上產生幅值很大的加速度，因此也會產生相應的沖擊荷載，造成結構的損傷甚至破壞；載具遭遇較大的沖擊時，甚至會造成其中人員的傷亡。

振動與沖擊都是不可避免的。在正常情況下，設備、載具、建筑等需要應對小幅值的振動或沖擊荷載；在極端條件下，設備、載具、建筑等需要緩沖較大幅值的沖擊荷載。例如：車輛在行駛過程中會因路面不平整等原因產生小幅值的振動或沖擊，在跌落等意外發生時遭受較大幅值的沖擊。

為了解決上述問題，傳統的做法是分別采用隔振緩沖裝置應對較小的振動或沖擊，利用泡沫鋁等不可恢復的形狀不可恢復的第二柱形吸能結構吸收極端情況下的劇烈沖擊能量。對于汽車、飛機這種大型的設備或結構，傳統的做法無疑增加了結構的復雜性；對于一些體積小的設備、結構，由于體積的限制往往難以在隔離振動的同時考慮跌落、碰撞等較大的沖擊。因此，需要一種可恢復、抗沖擊混合隔減振裝置，可以對幅值較小的日常振動或沖擊進行隔離或緩沖，并且可以反復使用，具有可恢復性；對幅值較大的沖擊進行緩沖，保障生命或財產安全。

發明內容

本發明所解決的問題是提供一種可恢復抗沖擊混合隔減振裝置，該裝置能夠對幅值較小的日常振動或沖擊進行隔離或緩沖，并且可以反復使用，具有可恢復性；同時對幅值較大的沖擊進行緩沖，保障生命或財產安全。

為了解決上述技術問題，本發明采用的技術手段為：

一種可恢復抗沖擊混合隔減振裝置，包括：外鋼筒，所述外鋼筒上部開口設置；活塞鋼板，設置在所述外鋼筒內部，并且可以在外鋼筒內沿豎直方向移動，活塞鋼板上朝向外鋼筒外部的一側表面通過傳力件與被保護設備連接，

所述外鋼筒的筒內壁和所述活塞鋼板之間設有供所述活塞鋼板導向用的導軌，所述導軌包括兩段，分別是位于外鋼筒內壁上部的雙向導軌和連接在所述雙向導軌下部的單向導軌；

形狀可恢復的第一柱形吸能結構，設置在外鋼筒內位于活塞鋼板的底部，用于支撐活塞鋼板，形狀可恢復的第一柱形吸能結構的柱心處開設有柱形空腔，所述柱形空腔的底部填充有形狀不可恢復的第二柱形吸能結構，并且形狀不可恢復的第二柱形吸能結構的高度要小于形狀可恢復的第一柱形吸能結構，形狀可恢復的第一柱形吸能結構、形狀不可恢復的第二柱形吸能結構以及活塞鋼板三者之間圍合形成第一空氣壓縮腔；

所述外鋼筒底部設有與結構連接的機械接口。

所述形狀可恢復的第一柱形吸能結構的直徑小于外鋼筒的內徑，外鋼筒、形狀可恢復的第一柱形吸能結構以及活塞鋼板三者之間圍合形成第二空氣壓縮腔。

所述形狀可恢復的第一柱形吸能結構采用高耗散粘彈性材料，且與外鋼筒底部膠結或硫化粘結；所述形狀不可恢復的第二柱形吸能結構為鋁蜂窩或泡沫鋁。

所述形狀可恢復的第一柱形吸能結構采用帶孔粘彈性材料制成。