消能装置制造方法及图纸

一种消能装置具有一个活塞缸组合件，其中有一个缸和在缸中移动的活塞。一个预加载双作用弹簧和一个摩擦组合件完全容放在缸中，与活塞同轴相接。弹簧作用在摩擦组合件上，迫使组合件与缸的内表面作摩擦接触。摩擦组合件至少有一个楔形件，与缸的内表面接触。摩擦组合件还有多个相间隔的压缩环与楔形件交叠，将楔形件在径向上向外推，与缸的内表面作摩擦接触。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及消能装置，尤其涉及一种用于吸收振动载荷、消散动能、控制振动和限制载荷移动的系统。消能装置是众所周知的，在各种工业中广泛应用于各种用途。例如，铁路工业中一般使用摩擦楔减振系统(friction wedged shock sbsorbing system)消散振动能。传统减振装置最好的示例，是以豪代尔摩擦缓冲器(Houdaille Friction Snubber)为商品名称出售的减振器，由纽约州布伐罗市豪代尔工业公司出售。豪代尔减振器通常包含有管筒，其内装有预压缩弹簧和三个扇形靴块，在工作元件移动时与管筒内侧作摩擦接触。预压缩弹簧将靴块向外推压、使之与管筒接触，产生靴块在管筒内衬上的热摩擦位移。但是靴块的摩擦位移使靴块衬和管筒迅速磨损。因此，传统减振器要求经常保养和更新部件。虽然豪代尔缓冲器和其它类似的传统装置，吸收支承系统振动造成的动能，但已经证明在消散相当大的瞬时动能方面并不完全成功。在这方面，振动能的消散仅需运动部件热位移产生中度摩擦阻力，诸如靴块在豪代尔缓冲器中造成的热位移等。但是，较大瞬时动能的消散，使减振系统以不可预测和不利的方式运转。这种不利效果最好的示例是“水锤效应”，这是由于阀的迅速作动，或在管道破裂时固定在这类减振器上的破裂管的移动或抖动效应所造成的。曾有人试求解决与消散大瞬时动能相关的问题，但都没有成功的解决办法。其中一个办法是增大诸如豪代尔缓冲器中靴块之类热阻元件的行程或位移量。另一个试行的办法是增加弹簧的长度。虽然提出过的每一办法都可能使相当大的瞬时动能消散，但都经证明不能完全成功。在这方面，增大抑制元件的位移量，或增长弹簧元件，都使消能装置的总尺寸有不利的增大。因此，这些经试行的办法在某些应用方面不能完全令人满意，因为减振器增大不能在受局限的位置上或空间有限的位置上使用。并且这种试行的办法使制造成本有很大的增高。因此，极需有一种新颖的改进的消能装置，可用以有效消散瞬时振动能。消能装置应能产生相当大的抑制力，沿抑制路线有最小的位移量。装置的尺寸应相当紧凑，生产费用相当低，并容易安装。还应能以可预测的方式运转，应需要最少量的保养，和部件的更新。装置应有广泛的现代化应用方面，应有通用性，例如用于机车工业和核动力设备。装置应相当灵敏，重量相当小，尺寸紧凑，以便作军事和宇航上的应用。因此，本专利技术的主要目的是提供一种新颖的改进的消能装置，它可产生相当大的抑制力，以有效消散瞬时振动能，同时沿抑制路线有最小的位移量。本专利技术的又一目的是提供一种新颖的改进的消能装置，尺寸相当小而紧凑，制造费用低而安装方便。简言之，本专利技术的上述及其他目的和特点，可通过提供一种新颖的改进的消能装置来实现，该消能装置包括一个活塞缸组合件，具有缸体和在其中移动的活塞。一个预加载双作用弹簧和摩擦组合件完全放置在缸体中，和活塞同轴接触。弹簧作用在摩擦组合件上，迫使其和缸体的内表面作摩擦接触。摩擦组合件至少具有一个楔形体，和缸体的内表面接触。摩擦组合件还另有若干相间隔的压缩环，它们和楔形件交替叠放，压迫楔形件在径向上向外与缸体的内表面作摩擦接触。在本专利技术的一种形式中，消能装置具有一个摩擦组合件和一个预加载弹簧。因此，当装置承受振动冲击载荷和瞬时动载荷时，产生的能转变为热能，沿缸的内壁消散。在这方面，弹簧向相邻的外压缩环施加轴向力，使之与下一相邻楔形件紧密接触。因此，楔形件被径向向外压，与缸的内壁作摩擦接触。与此相似，根据施加力的大小，摩擦组合件中的楔形件被推压，与缸的内表面作摩擦接触。本专利技术的另一种形式中具有一个消能装置，装置有一对相间隔的摩擦组合件，与弹簧相对放置。本专利技术又一种形式的特点，是具有一种消能装置，其中具有一对相间隔的摩擦组合件，相对于弹簧放置，具有一对止动件，限制活塞在缸体内的自由行程，又限制其中的一个摩擦组合件的行程。在一个止动件和相邻的摩按组合件之间设有间隙，使活塞在缸体内有限定的自由行程。本专利技术的又一种形式，其特点为有一种消振装置，其中具有一个摩擦组合件配置在两个双作用预加载弹簧之间。专利技术的装置相当小，尺寸紧凑，造价低，安装方便，以可预测的方式运转。沿较短的抑制路线产生较大的抑制力。本专利技术的装置相当灵敏，重量相当小，使之可在范围广阔的现代用途中使用。本专利技术的上述的以及其他的目的和特点，达到目的和取得特点的方式，以及专利技术的本身，结合附图并参阅下文对专利技术各实施方案的叙述，便可有最清晰的了解，附图简单说明如下附图说明图1 为按本专利技术制造的一种消能装置的前剖视图，显示支承一个管路结构;图2 为图1所示消能装置沿线2-2的放大剖视图;图3 为按本专利技术制造的另一消能装置的剖视图;图4 为按本专利技术制造的又一消能装置的剖视图;图5 为构成图1中装置一部分的内压缩环的放大侧视图;图6 为构成图1中装置一部分的楔形件的放大分解侧视图;图7 为构成图1中装置一部分的外压缩环的放大侧视图;图8 为按本专利技术制造的又一消能装置的剖视图。现参看附图，具体参看图1，图中示出按本专利技术制造的消能装置10，它固定于一个高压管系11上。这装置10可控制振动，在管系11发生破裂时限制其运动，下文中将有较详细的叙述。装置10一般包括一个活塞缸组合件12，其一端固定在基本不活动的刚性支架13上，其另一端与管系11连接以进一步支承之。一个预加载双作用弹簧16安装在活塞缸组合件12内，沿轴向作用在摩擦组合件14上。摩擦组合件14一般具有一组基本相同的相间隔的楔形件，诸如楔25及26，它们在诸如压缩环30、33及36的一组压缩环之间交替配置。仅为图示说明起见，在摩擦组合件14中设有两个楔形件和三个压缩环。但是，本领域普通技术人员易于了解，单一的装置10中可使用多于此数的楔形件和压缩环。摩擦组合件14与活塞缸组合件12的活塞22同轴相连，并与活塞缸组合件12的缸20的内壁或内周缘21紧密摩擦接触。于是，摩擦组合件14靠在活塞缸组合件12的内壁21上的移动，产生抑制摩擦力，将系统中的动能转变为热能，热能通过活塞缸组合件12的壁消散。如图6所示，楔形件25一般具有一个环形件40，形成有中心孔50，以便同时与一对互补形状的压缩环30及33连接。图2又示出，楔形件25在周缘上有轴向伸展的隙孔42，当将压缩环30及33向内压入中心孔50内时，楔形件25可在径向上向外伸展，与缸20的内壁21作摩擦接触。这样便可用楔形件25消散振动能及瞬时动能。在这方面，当吸收的能增加时，使楔形件25的伸展可调节，达到与内壁21作更紧密的摩擦接触，将更大量的能消散。运转时，装置10承受振动冲击载荷，和可能的瞬时动载荷。将产生的能转变为热能，沿缸20的内壁21消散。在这方面，当管系11承受向上的力时，活塞缸组合件12的活塞22在缸11中向上移动。于是预加载弹簧16对下压缩环36施加一个向上的轴向力，下压缩环36的结构和设计大致与图7所示的上压缩环30相似。弹簧16压迫压缩环36，使其与楔形件26更紧密接触，使楔形件25沿轴向移动，并且在径向上向外伸展，与缸20的内壁21作摩擦接触。楔形件26的轴向位移，使之与下一个相邻的压缩环33的一个斜坡环形偏突表面78接触。压缩环33的另一相对对称设置的斜坡环形偏突表面76，被沿轴向推动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消能装置，包括；一个活塞缸组合件，具有一个缸和在该缸中移动的活塞；一个预加载弹簧，完全容放在该缸内，与该活塞同轴相接；一个摩擦组合件，完全放置在所述缸内，与所述活塞同轴相接；所述弹簧作用在该摩擦组合件上，迫使其与所述缸的 内表面作摩擦接触；所述摩擦组合件具有至少一个楔形件，与所述缸的内表面接触；所述摩按组合件还有若干相间隔的压缩环，与所述楔形件交叠，将所述楔形件沿径向外压，与缸的内表面作摩擦接触。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：拉尔夫卡伦巴赫，
申请(专利权)人：弗劳尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]