一种抗冲击的多自由度复合隔振器及隔振系统技术方案

本发明专利技术属于机械冲击隔离领域，并具体公开了一种抗冲击的多自由度复合隔振器及隔振系统，该隔振器包括安装组件、隔振组件和定位组件，安装组件包括中心轴及安装在中心轴下端的底座，中心轴上端为圆盘状；隔振组件包括壳体和弹性元件，壳体套装在中心轴外部，并位于底座及中心轴上端之间，壳体内壁与中心轴外壁之间形成空腔结构，壳体外壁上设置有平板结构；弹性元件包括内隔振件和外隔振件，内隔振件安装在空腔结构中，其包括上下布置的径向弹性件和轴向弹性件，外隔振件套装在壳体外部；定位组件安装在安装组件和隔振组件之间；该隔振系统包括上述隔振器。本发明专利技术可实现多方向剧烈冲击响应的有效隔离，具有隔离效果好、结构简单等优点。等优点。等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种抗冲击的多自由度复合隔振器及隔振系统


[0001]本专利技术属于机械冲击隔离领域，更具体地，涉及一种抗冲击的多自由度复合隔振器及隔振系统，尤其涉及一种可实现抗冲击隔振效果的多向的碟形弹簧-金属橡胶多自由度复合隔振器。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，对武器的射击精度提出了更高的要求，而提高瞄准精度对于射击精度的提高至关重要。武器发射的冲击响应和舰艇摇摆是影响武器系统中精密光电设备瞄准精度和稳定度的一个重要影响因素。冲击响应的幅值较大、时间较短能够对精密光电设备产生损害，因此需要对精密光电设备进行有效的冲击隔离。隔振系统作为常用的冲击隔离的手段，可应用在武器系统中，但应用在武器系统中的隔振系统需要满足一些要求，首先需在不影响精密光电设备瞄准精度的同时，对武器发射和舰艇摇摆引起的剧烈的冲击响进行有效隔离，其次作为冲击响应源与光电设备之间的连接部件，隔振系统需要在武器发射时提供足够的刚度和阻尼，并保证与冲击响应源和光电设备的连接可靠性。
[0003]目前，现有技术中提出了一些隔振系统方案，例如专利CN201911099475.X公开了一种可实现多向隔振的高分子复合式浮置板道床隔振器，其包括连接装置、承压装置和隔振装置，其中隔振装置由保持架和弹性基体，主要用于列车运行时产生的垂向和横、纵向载荷具有良好的隔振效果；专利CN201811584460.8公开了一种弹簧隔振器与钢结构平台的组合吊装方法，其解决了现有技术中弹簧隔振钢结构平台采用“单件吊装”影响施工进度、弹簧隔振钢结构平台调平过程中需要频繁测量的问题；专利CN202010494722.2公开了一种多自由度隔振器及隔振系统，其包括密封盖、第一轴向金属橡胶、第一径向金属橡胶、第二轴向金属橡胶、第二径向金属橡胶、外壳、底座、缓冲垫和芯轴；多自由度隔振系统包括2只以上多自由度隔振器、转接支架、多角度安装支架和附加角度调整块。
[0004]然而，上述专利为一种或两种材料的隔振器针对旋转机械固定频率的振动进行隔离，而像火炮、导弹、舰船等武器工作时产生的振动响应为冲击响应，现有设计的隔振结构均无法满足对剧烈冲击响应的有效隔离，无法适用于武器系统。因此，本领域有必要进行进一步的研究，以获得一种可对冲击响应进行有效隔离的隔振结构。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种抗冲击的多自由度复合隔振器及隔振系统，其通过对关键组件如安装组件、隔振组件和定位组件的具体结构及具体装配关系的设计，可实现多方向剧烈冲击响应的有效隔离，具有隔离效果好、结构简单、操作方便等优点。
[0006]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提出了一种抗冲击的多自由度复合隔振器，其包括安装组件、隔振组件和定位组件，其中：
[0007]所述安装组件包括中心轴以及安装在该中心轴下端的底座，该中心轴的上端为圆
盘状；
[0008]所述隔振组件包括壳体和弹性元件，该壳体套装在所述中心轴的外部，并位于所述底座以及中心轴的圆盘状上端之间，该壳体的内壁与中心轴的外壁之间形成空腔结构，该壳体的外壁上还设置有平板结构；所述弹性元件包括内隔振件和外隔振件，该内隔振件安装在所述空腔结构中，其包括上下布置的径向弹性件和轴向弹性件，所述外隔振件套装在所述壳体的外部；
[0009]所述定位组件用于实现隔振组件的定位，其安装在所述安装组件和隔振组件之间。
[0010]作为进一步优选的，所述壳体的内部设有凸出结构，该凸出结构将所述空腔结构分成上下两个空腔，每一空腔内均安装有内隔振件，且两空腔内的内隔振件上下对称布置。
[0011]作为进一步优选的，每一空腔内安装有一组或多组内隔振件。
[0012]作为进一步优选的，所述径向弹性件和轴向弹性件均为金属橡胶，由金属丝缠绕而成，其中径向弹性件用于吸收垂直方向的冲击，其密度沿中心轴的轴向由冲击源到冲击对象递减，轴向弹性件用于吸收水平方向的冲击，其密度沿中心轴的径向由外到内递减。
[0013]作为进一步优选的，所述外隔振件由不同刚度的多个碟形弹簧按刚度由大到小依次叠合而成。
[0014]作为进一步优选的，所述定位组件包括上压盖和下压盖，其中所述上压盖位于中心轴的圆盘状的一端与弹性元件之间，用于压紧弹性元件的上端，所述下压盖位于底座与弹性元件之间，用于压紧弹性元件的下端。
[0015]按照本专利技术的另一方面，提供了一种抗冲击的多自由度复合隔振系统，其特征在于，包括上下对称布置的两隔振支架、设置在两隔振支架之间的所述的多自由度复合隔振器以及安装在上隔振支架上的隔振对象安装组件。
[0016]作为进一步优选的，所述隔振对象安装组件包括包裹架和固定结构，所述包裹架通过固定结构安装在上隔振支架上。
[0017]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
[0018]1.本专利技术的复合隔振器通过内隔振件和外隔振件的组合搭配，可较好的实现冲击响应的隔离，提高隔振效率。
[0019]2.本专利技术通过设计上下布置的径向弹性件和轴向弹性件，使得两者串联布置，并通过搭配外隔振件，可对多方向多自由度的冲击响应进行有效的隔离。
[0020]3.本专利技术中的外隔振件设计为由不同刚度的多个碟形弹簧按刚度由大到小依次叠合，并且径向弹性件和轴向弹性件的密度也逐渐变化，通过该设计能够进一步提升冲击隔离效果。
[0021]4.本专利技术通过壳体和定位组件的设计，能够保证内隔振件和外隔振件在剧烈的冲击响应时保持有效的固定和支撑作用。
[0022]5.本专利技术设计的隔振器可根据负载的质量在不拆除过多部件的情况下便捷的更换内隔振件和外隔振件，安装拆卸方便。
[0023]6.本专利技术进一步通过壳体结构的设计获得具有上下两个腔室的隔振器，且两个腔室内的隔振件上下对称布置，如此设计的隔振器可进一步提升冲击隔离效果，可对多方向
多自由度的冲击响应尤其是剧烈的冲击响应实现有效隔离。
[0024]7.通过试验发现，本专利技术设计的复合隔振器能有效降低隔振器的固有频率，减小隔振器的共振峰值，拓宽隔振器的隔冲频域，且在中低频域范围内，本专利技术的复合隔振器的加速度传递率明显优于现有的钢丝绳隔振器的加速度传递率，具有更好的隔振效果，此外具有优良的抗冲击效果，冲击隔离率在90％以上，由其在高度300mm时的冲击激励工况时，冲击隔离率在95％以上，可见本专利技术的复合隔振器具有优良的隔振性能和冲击隔离性能。
附图说明
[0025]图1是本专利技术实施例提供的一种抗冲击的多自由度复合隔振器的剖视图；
[0026]图2是本专利技术实施例提供的抗冲击的多自由度复合隔振系统的结构示意图；
[0027]图3是本专利技术实施例提供的抗冲击的多自由度复合隔振系统的俯视图；
[0028]图4是本专利技术实施例提供的复合隔振器与钢丝绳隔振器扫频传递函数曲线图；
[0029]图5是本专利技术实施例提供的在激励频率为20Hz时本专利技术的复合隔振器的振动响本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗冲击的多自由度复合隔振器，其特征在于，包括安装组件、隔振组件和定位组件，其中：所述安装组件包括中心轴(7)以及安装在该中心轴(7)下端的底座(1)，该中心轴(7)的上端为圆盘状；所述隔振组件包括壳体(5)和弹性元件，该壳体(5)套装在所述中心轴(7)的外部，并位于所述底座(1)以及中心轴的圆盘状上端之间，该壳体(5)的内壁与中心轴(7)的外壁之间形成空腔结构，该壳体(5)的外壁上还设置有平板结构；所述弹性元件包括内隔振件和外隔振件(2)，该内隔振件安装在所述空腔结构中，其包括上下布置的径向弹性件(3)和轴向弹性件(4)，所述外隔振件套装在所述壳体(5)的外部；所述定位组件用于实现隔振组件的定位，其安装在所述安装组件和隔振组件之间。2.如权利要求1所述的抗冲击的多自由度复合隔振器，其特征在于，所述壳体(5)的内部设有凸出结构，该凸出结构将所述空腔结构分成上下两个空腔，每一空腔内均安装有内隔振件，且两空腔内的内隔振件上下对称布置。3.如权利要求2所述的抗冲击的多自由度复合隔振器，其特征在于，每一空腔内安装有一组或多组内隔振件。4.如权利要求1-3任一项所述的抗冲击的多自由度复合隔振器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国强，高巍，程杰，闵锐，陈亮，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军士官学校，
类型：发明
国别省市：