[發明專利]雙曲膜式低剛度空氣彈簧

有效

• 申請號: 202110013135.1
• 申請日: 2021-01-05
• 公開（公告）號: CN112797108B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 帥長庚;成玉強;蔡存光;高華;陳鑫
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: F16F13/08
• 分類號: F16F13/08
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 涂潔

本發明涉及一種雙曲膜式低剛度空氣彈簧，解決了現有膜式空氣彈簧存在的橫垂向剛度比較高的技術問題。技術方案包括橡膠囊體，所述橡膠囊體的兩端分別與上、下法蘭硫化為一體，并被上、下壓緊法蘭壓緊，所述上、下法蘭分別經螺栓與上、下蓋板連接，所述橡膠囊體中段外設有寬約束環，所述橡膠囊體被寬約束環和對應的上、下壓緊法蘭擠壓成上段的上曲線段、中段的直線段和下段的下曲線段，所述寬約束環的最大內徑為橡膠囊體的設計最大外徑。本發明結構簡單、橫垂向剛度比低、結構穩定性好、兼具三向限位功能、設備使用壽命長。

技術領域

本發明涉及一種船舶隔振領域，具體的說是一種雙曲膜式低剛度空氣彈簧。

背景技術

空氣彈簧作為一種減振元件，由于具有良好的非線性剛度特性和承載能力，已經廣泛的應用于船舶隔振系統中。

近年來，隨著船舶隔振系統對于空氣彈簧減振效果以及可靠性要求的提高，船用空氣彈簧在保證小尺寸、大載荷和低固頻特性的同時，要求進一步降低空氣彈簧的橫垂向剛度比，并具備結構穩定性和三向抗沖擊限位功能。現有膜式空氣彈簧囊體一般僅包括一個曲形段(如專利號：20810414423.0，20 1721729854.9和201820266259.4)，盡管單曲段囊體兩側的導向角度以及囊體結構參數經優化設計后，可以實現較低的固有頻率，但是此種結構形式空氣彈簧的橫向剛度較高，其橫垂向剛度比往往接近于2，這難以保證空氣彈簧的橫向振動隔離效果。

此外，由于船舶內部安裝空間有限，為實現船用空氣彈簧的較大承載能力，其內部氣壓較高，而在囊內較高氣壓的作用下，為確保空氣彈簧承載能力的穩定性，需保證囊體結構(一般針對空氣彈簧的有效半徑)在充氣前后基本一致。同樣，受安裝空間限制，其限位器一般內置于空氣彈簧中，而現有內置限位器一般為單向限位器(201310038695.8)或雙向限位器(201810972878.X)，可對應實現垂向壓縮限位或橫向與垂向壓縮限位，但難以同時滿足垂向壓縮、拉伸以及橫向的三向限位要求。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種結構簡單、橫垂向剛度比低、結構穩定性好、兼具三向限位功能、設備使用壽命長的雙曲膜式低剛度空氣彈簧。

本發明雙曲膜式低剛度空氣彈簧包括橡膠囊體，所述橡膠囊體的兩端分別與上、下法蘭硫化為一體，并被上、下壓緊法蘭壓緊，所述上、下法蘭分別經螺栓與上、下蓋板連接，所述橡膠囊體中段外設有寬約束環，所述橡膠囊體被寬約束環和對應的上、下壓緊法蘭擠壓成上段的上曲線段、中段的直線段和下段的下曲線段，所述寬約束環的最大內徑為橡膠囊體的設計最大外徑。

所述上曲線段和下曲線段對稱。

所述寬約束環與所述橡膠囊體的直線段硫化為一體。

所述上曲線段和下曲線的弧度為π/2～πrad。

所述橡膠囊體內設有限位器，優選所述限位器為三向限位器。

具體地，所述三向限位器包括對應插接的上限位體和下限位體，所述上限位體包括與所述上蓋板連接的上底板、支柱和旋轉插接件，所述支柱的上端與上底板連接，下端與上旋轉插接件連接；所述下限位體包括對應插裝有所述旋轉插接件的插接槽，所述插接槽的底部與所述下蓋板連接，所述插接槽的頂面設有限位蓋板，所述限位蓋板上開有供所述旋轉插接件插入插接槽內的插接孔。

所述旋轉插接件外表面設有橡膠緩沖層。

所述旋轉插接件為葉輪形，所述限位蓋板上對應開有葉輪形的插接孔。

針對背景技術存在的問題，發明人對膜式空氣彈簧進行了深入研究，進行了如下改進：