基于拉扭耦合效应的减震方法及减震装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于拉扭耦合效应的减震方法及减震装置，所述发明专利技术涉及机械减震领域，其中所述方法包括：在第一端板的上侧面受到冲击的情况下，使第一端板朝向转盘方向移动以缩短第一端板与转盘之间的距离；在第一端板与转盘之间的距离被缩短的情况下，借助传动杆的传动使得第一端板带动转盘进行转动，同时弹性构件被压缩；通过填充室的阻尼液阻止转盘的转动；冲击结束之后，弹性机构中储存的弹性势能释放出来使所述第一端板和转盘恢复到初始的位置，同时再次通过填充室的阻尼液阻止转盘的转动。解决了如何避免在减震过程中弹性构件对减震对象造成的二次伤害的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于拉扭耦合效应的减震方法及减震装置
本专利技术涉及机械减震领域，更具体地，涉及一种基于拉扭耦合效应的减震方法及减震装置。
技术介绍
减震器是一种常用于吸收外界冲击的机械器材，最早的减震器仅仅是指设置于构件之间的具有较高弹性系数的弹簧，为了能够适应不同的场景，在经历了众多的研究和实践后，现在的减震器在减震方式上已经是多种多样了。现有技术中，为了适应于不同减震方式以及不同的冲击方向，减震器的结构往往都有所不同，例如，在桥梁的减震方案中，最常见的减震方式是在底座或支座位置设置相应的减震构件以进行减震的，而所述减震构件往往都是仅通过存储及释放弹性势能来达到减震的目的，这种减震方式虽然同样能够达到减震的效果，但其在减震时会释放二次冲击，这便使得减震器在减震过程中还会对减震对象造成二次伤害，进而导致减震效果不佳，因此现在大多数的减震器的目的都是为了避免上述问题对减震对象所产生的影响。使用液压装置进行缓冲是一种有效的解决方案，但结合液压缓冲虽然能够达到缓冲的效果，又由于液压缓冲的维修难度较大，因此在受到持续且较强的冲击时，传统液压缓冲的耐久受到考验，减震器容易受到损害且不易维修。因此，如何避免在减震过程中弹性构件对减震对象造成的二次伤害，仍是现有技术所需解决的一个重要问题。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述现有技术问题，提供了一种基于拉扭耦合效应的减震方法，所述方法包括：在第一端板的上侧面受到冲击的情况下，使第一端板朝向转盘方向移动以缩短第一端板与转盘之间的距离；在第一端板与转盘之间的距离被缩短的情况下，借助传动杆的传动使得第一端板带动转盘进行转动，同时弹性构件被压缩；通过填充室的阻尼液阻止转盘的转动；冲击结束之后，弹性机构中储存的弹性势能释放出来使所述第一端板和转盘恢复到初始的位置，同时再次通过填充室的阻尼液阻止转盘的转动；其中，所述转盘设于填充室内，至少存在2根传动杆斜置于转盘与第一端板之间，通过球铰链与转盘和第一端板相连，第一端板及转盘之间存在弹性构件用于支撑第一端板以保持第一端板与转盘之间的距离。本专利技术所述的减震方法分为两个阶段进行减震，第一阶段，当受到外界冲击时，第一端板首先受力，这使得第一端板朝转盘运动，压缩了弹性构件，而此时转盘通过传动杆受第一端板所推动进行转动，由于转盘处于阻尼液内且第一端板不产生朝向转盘以外方向的运动，因此传动杆仅会带动转盘在阻尼液中旋转，而由于转盘与阻尼液之间的摩擦关系，阻尼液对转盘的转动造成了限制，进而使得减震装置所受的部分冲击被阻尼液所吸收并以此进行减震；第二阶段，由于存在用于保持端板与转盘位置的弹性构件，因此在减震装置未受力且减震装置的弹性构件被压缩的情况下，弹性构件释放弹性势能以恢复其初始状态并推动第一端板及转盘进行运动，与第一阶段相似，转盘同样会与阻尼液产生摩擦关系，阻尼液能够对减震装置所受的冲击进行减缓。同时，在第二阶段中，转盘的转动方向相反于第一阶段的转动，而阻尼液在阻止转盘转动的过程中会产生涡流，而阻尼液在第二阶段产生涡流的趋势与第一阶段产生的涡流方向相反，因此阻尼液在第二阶段阻止转盘转动时，能够吸收更多的冲击能量。由本专利技术所述的减震过程可以看出，所述减震装置不仅在减震效率上高于传统的减震装置，同时还由于其减震方式之间的相结合，使得减震装置的减震不仅借助于弹性构件，还通过阻尼液有效地减少了其所受的相当一部分冲击，进而有效地避免了由于弹性构件恢复而导致减震装置容易受到的二次伤害。优选的，所述通过填充室的阻尼液阻止转盘的转动包括：通过填充室的阻尼液及设置在转盘上的叶片阻止转盘转动。在转盘上设置叶片可以使得转盘与阻尼液之间产生更大的阻力，进而使得减震装置的减震效率能够进一步地提高。优选的，所述转盘的转动范围为0到90°。基于拉扭耦合效应的减震装置，包括填充室、第一端板、转盘、弹性构件及至少2根传动杆；所述填充室内充满阻尼液，所述阻尼液用于限制转盘的转动；所述第一端板包括上侧面及下侧面，上侧面为受力面，下侧面朝向转盘，且所述第一端板仅能往朝向转盘的方向移动；所述转盘设于填充室内，且所述转盘包括上表面及下表面，上表面朝向第一端板；所述弹性构件用于支撑第一端板以保持第一端板与转盘之间的距离；至少2根传动杆斜置于转盘的上表面与第一端板的下侧面之间并转动连接，所述传动杆用于带动转盘转动。本专利技术所提出的是一种通过阻尼液和弹性构件结合进行缓冲的减震装置，其具体的减震方式是，在减震装置受到外界冲击时，减震装置的内部空间被压缩，第一端板与转盘之间的平面距离缩短，部分冲击被弹性构件所吸收，而由于受拉扭耦合效应影响，第一端板通过传动杆带动转盘旋转，由于转盘的转动，转盘与阻尼液之间产生黏性阻力，通过转盘与阻尼液之间的黏性阻力，减震装置可以将部分所受的冲击力转化为液体的内能。当弹性构件的恢复时，第一端板与转盘之间的平面距离增大，转盘再次被传动杆所带动，转盘上的叶片在阻尼液中通过黏性阻力做功，进而使得弹性构件释放的弹性势能部分被转化为阻尼液的内能。由上述减震过程可知，本专利技术实际上是通过将冲击所产生的势能转化为阻尼液的内能及弹性构件的弹性势能的方式进行减震的。且本专利技术所述的减震装置在减震过程中通过阻尼液对冲击的势能进行了两次吸收，这使得本专利技术所述的减震装置不仅能够承受更高的冲击上限，同时还能避免由于弹性构件恢复所造成的二次伤害。本专利技术所设置的传动杆结构使得转盘能够更有效地借助拉扭耦合效应进行转动，对比于通过螺纹结构进行转动，在减震的过程中传动杆由于其转动连接的结构而不会产生太高的磨损，且传动杆连接点产生的磨损基本不会对减震功能产生影响。综上所述，本专利技术通过设置了能够有效借助拉扭传导效应进行缓冲的结构，解决了如何避免在减震过程中弹性构件对减震对象造成的二次伤害的技术问题。优选的，所述转盘外侧还安装有倾斜角度可以被调节叶片。当减震装置受到冲击时，转盘受到传动杆所传导的推力而产生旋转，同时由于转盘外侧还设置有倾斜角度可被调节的叶片，叶片在转盘旋转的过程中与阻尼液之间产生较大的阻力，进而使得阻尼液能有效地限制转盘的转动。优选的，所述传动杆的数量为4根，所述传动杆与转盘的连接点以90°的间隔均匀分布于盘面上，且所述传动杆与第一端板的连接点以90°的间隔均匀分布于下侧面上，所述转盘的转动范围为0到90°。在本专利技术所述的减震装置所处的扭应力系统中，至少是存在两根传动杆才能保证转盘转动是可控制且稳定的；传动杆的数量限定了转盘所对应的最大转动范围，由于传动杆的数量越多，转盘的最大转动范围越小，综上所述，基于现实需要，传动杆的数量选择需要在一个恰当的范围内或者是一个确定的数值。在本专利技术中，4根传动杆不仅可以满足稳定性的需求，同时也给予了转盘足够大的转动范围。优选的，所述传动杆与转盘上表面之间的夹角的初始倾斜角度的范围在30°到60°之间；所述初始倾斜角度为减震器未受力的情况下传动杆与上表面之间的夹角。为使传动杆在带动转盘转动时，转盘与上表面之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于拉扭耦合效应的减震方法，其特征在于，所述方法包括：/n在第一端板的上侧面受到冲击的情况下，使第一端板朝向转盘方向移动以缩短第一端板与转盘之间的距离；/n在第一端板与转盘之间的距离被缩短的情况下，借助传动杆的传动使得第一端板带动转盘进行转动，同时弹性构件被压缩；/n通过填充室的阻尼液阻止转盘的转动；/n冲击结束之后，弹性机构中储存的弹性势能释放出来使所述第一端板和转盘恢复到初始的位置，同时再次通过填充室的阻尼液阻止转盘的转动；/n其中，所述转盘设于填充室内，至少存在2根传动杆斜置于转盘与第一端板之间，通过球铰链与转盘和第一端板相连，第一端板及转盘之间存在弹性构件用于支撑第一端板以保持第一端板与转盘之间的距离。/n

【技术特征摘要】
1.基于拉扭耦合效应的减震方法，其特征在于，所述方法包括：
在第一端板的上侧面受到冲击的情况下，使第一端板朝向转盘方向移动以缩短第一端板与转盘之间的距离；
在第一端板与转盘之间的距离被缩短的情况下，借助传动杆的传动使得第一端板带动转盘进行转动，同时弹性构件被压缩；
通过填充室的阻尼液阻止转盘的转动；
冲击结束之后，弹性机构中储存的弹性势能释放出来使所述第一端板和转盘恢复到初始的位置，同时再次通过填充室的阻尼液阻止转盘的转动；
其中，所述转盘设于填充室内，至少存在2根传动杆斜置于转盘与第一端板之间，通过球铰链与转盘和第一端板相连，第一端板及转盘之间存在弹性构件用于支撑第一端板以保持第一端板与转盘之间的距离。


2.如权利要求1所述的基于拉扭耦合效应的减震方法，其特征在于，所述通过填充室的阻尼液阻止转盘的转动包括：
通过填充室的阻尼液及设置在转盘上的叶片阻止转盘转动。


3.如权利要求1所述的基于拉扭耦合效应的减震方法，其特征在于，所述转盘的转动范围为0到90°。


4.基于拉扭耦合效应的减震装置，其特征在于，包括
填充室、第一端板、转盘、弹性构件及至少2根传动杆；
所述填充室内充满阻尼液，所述阻尼液用于限制转盘的转动；
所述第一端板包括上侧面及下侧面，上侧面为受力面，下侧面朝向转盘，且所述第一端板仅能往朝向转盘的方向移动；
所述转盘设于填充室内，且所述转盘包括上表面及下表面，上表面朝向第一端板；
所述弹性构件用于支撑第一端板以保持第一端板与转盘之间的距离；
至少2根传动杆斜置于转盘的上表面与第一端板的下侧面之间并转动连接，所述传动杆用于带动转盘转动。


5.如权利要求4所述的基于拉扭耦合效应的减震装置，其特征在于，
...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡玲玲，叶文康，殷秋运，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44