双曲膜式低刚度空气弹簧制造技术

本发明专利技术涉及一种双曲膜式低刚度空气弹簧，解决了现有膜式空气弹簧存在的横垂向刚度比较高的技术问题。技术方案包括橡胶囊体，所述橡胶囊体的两端分别与上、下法兰硫化为一体，并被上、下压紧法兰压紧，所述上、下法兰分别经螺栓与上、下盖板连接，所述橡胶囊体中段外设有宽约束环，所述橡胶囊体被宽约束环和对应的上、下压紧法兰挤压成上段的上曲线段、中段的直线段和下段的下曲线段，所述宽约束环的最大内径为橡胶囊体的设计最大外径。本发明专利技术结构简单、横垂向刚度比低、结构稳定性好、兼具三向限位功能、设备使用寿命长。设备使用寿命长。设备使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
双曲膜式低刚度空气弹簧


[0001]本专利技术涉及一种船舶隔振领域，具体的说是一种双曲膜式低刚度空气弹簧。

技术介绍

[0002]空气弹簧作为一种减振元件，由于具有良好的非线性刚度特性和承载能力，已经广泛的应用于船舶隔振系统中。
[0003]近年来，随着船舶隔振系统对于空气弹簧减振效果以及可靠性要求的提高，船用空气弹簧在保证小尺寸、大载荷和低固频特性的同时，要求进一步降低空气弹簧的横垂向刚度比，并具备结构稳定性和三向抗冲击限位功能。现有膜式空气弹簧囊体一般仅包括一个曲形段(如专利号：20810414423.0，20 1721729854.9和201820266259.4)，尽管单曲段囊体两侧的导向角度以及囊体结构参数经优化设计后，可以实现较低的固有频率，但是此种结构形式空气弹簧的横向刚度较高，其横垂向刚度比往往接近于2，这难以保证空气弹簧的横向振动隔离效果。
[0004]此外，由于船舶内部安装空间有限，为实现船用空气弹簧的较大承载能力，其内部气压较高，而在囊内较高气压的作用下，为确保空气弹簧承载能力的稳定性，需保证囊体结构(一般针对空气弹簧的有效半径)在充气前后基本一致。同样，受安装空间限制，其限位器一般内置于空气弹簧中，而现有内置限位器一般为单向限位器(201310038695.8)或双向限位器(201810972878.X)，可对应实现垂向压缩限位或横向与垂向压缩限位，但难以同时满足垂向压缩、拉伸以及横向的三向限位要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、横垂向刚度比低、结构稳定性好、兼具三向限位功能、设备使用寿命长的双曲膜式低刚度空气弹簧。
[0006]本专利技术双曲膜式低刚度空气弹簧包括橡胶囊体，所述橡胶囊体的两端分别与上、下法兰硫化为一体，并被上、下压紧法兰压紧，所述上、下法兰分别经螺栓与上、下盖板连接，所述橡胶囊体中段外设有宽约束环，所述橡胶囊体被宽约束环和对应的上、下压紧法兰挤压成上段的上曲线段、中段的直线段和下段的下曲线段，所述宽约束环的最大内径为橡胶囊体的设计最大外径。
[0007]所述上曲线段和下曲线段对称。
[0008]所述宽约束环与所述橡胶囊体的直线段硫化为一体。
[0009]所述上曲线段和下曲线的弧度为π/2～πrad。
[0010]所述橡胶囊体内设有限位器，优选所述限位器为三向限位器。
[0011]具体地，所述三向限位器包括对应插接的上限位体和下限位体，所述上限位体包括与所述上盖板连接的上底板、支柱和旋转插接件，所述支柱的上端与上底板连接，下端与上旋转插接件连接；所述下限位体包括对应插装有所述旋转插接件的插接槽，所述插接槽的底部与所述下盖板连接，所述插接槽的顶面设有限位盖板，所述限位盖板上开有供所述
旋转插接件插入插接槽内的插接孔。
[0012]所述旋转插接件外表面设有橡胶缓冲层。
[0013]所述旋转插接件为叶轮形，所述限位盖板上对应开有叶轮形的插接孔。
[0014]针对
技术介绍
存在的问题，专利技术人对膜式空气弹簧进行了深入研究，进行了如下改进：
[0015]1)在所述橡胶囊体中段外设置宽约束环，通过宽约束环和对应的上、下压紧法兰将橡胶囊体挤压形成上段的上曲线段、中段的直线段和下段的下曲线段。通过将两个曲线段位于直线段两侧，在宽约束环的作用下形成类似两个膜式空气弹簧对称串联布置的结构形式，在相同规格尺寸的条件下，受空气弹簧内部容积影响，其固频特性与单曲式基本一致，而横向刚度能够降低约一倍左右，因此该结构形式空气弹簧能够有效降低横垂向刚度比，提高横向振动隔离效果。并且，控制所述宽约束环的最大内径为橡胶囊体的设计最大外径，这就能够保证橡胶囊体的有效半径在空气弹簧充气前后都将被约束环限制在一固定值，，从而使得本专利技术空气弹簧在满足低横垂向刚度比的同时，还具备优异的结构稳定性。
[0016]2)在橡胶囊体内设置三向限位器，利用旋转插接件经插接孔插入插接槽，再进行旋转限位的方式，在较小的内部空间巧妙实现垂向压缩，拉伸以及横向的三向限位功能。
[0017]综上，本专利技术具有结构简单、横垂向刚度比低、结构稳定性好、兼具三向限位功能、设备使用寿命长的优点。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例示意图；
[0019]图2为图1的A
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A向示意图；
[0020]图3为上限位体结构示意图；
[0021]图4为图3的A
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A向示意图；
[0022]图5为下限位体结构示意图；
[0023]图6为图5的A
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A向示意图。
[0024]其中，1
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上盖板、1.1
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环形凹槽、1.2
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气孔、2
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第一螺栓、3
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上法兰、3.1
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进气口、3.2
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环形凸台、4
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第二螺栓、5
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密封圈、6
‑
气嘴、7
‑
上压紧法兰、8
‑
橡胶囊体、8.1
‑
帘线、8.2
‑
橡胶、8.3
‑
上曲线段、8.4
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直线段、8.5
‑
下曲线段、9
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宽约束环、10
‑
下压紧法兰、11
‑
下盖板、12
‑
第三螺栓、13
‑
上限位体、13.1
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上底板、13.2
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支柱、13.3
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旋转插接件、13.4
‑
橡胶缓冲层、13.5
‑
气口、14
‑
第四螺栓、15
‑
第五螺栓、16
‑
下限位体、16.1
‑
插接槽、16.2
‑
限位盖板、16.3
‑
插接孔、17
‑
下法兰。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本专利技术作进一步解释说明：
[0026]参见图1和图2，本专利技术双曲膜式低刚度空气弹簧包括橡胶囊体8，所述橡胶囊体8的两端分别与上、下法兰3、17硫化为一体，并被上、下压紧法兰7、10压紧，具体的来说，所述橡胶囊体8由帘线8.1与橡胶8.2交错铺层构成，所述帘线8.1通过交叉网状缠绕将上法兰3和下法兰17捆绑为一体，并与上、下法兰3、17以及上、下压紧法兰7、10硫化为一体。
[0027]所述上、下法兰3、17分别经第一螺栓2和第三螺栓12与上、下盖板1、11连接，所述
橡胶囊体8中段外设有宽约束环9，所述宽约束环9与所述橡胶囊体8的直线段硫化为一体，所述橡胶囊体8被宽约束环9和对应的上、下压紧法兰7、10挤压成上段的上曲线段8.3、中段的直线段8.4和下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双曲膜式低刚度空气弹簧，包括橡胶囊体，所述橡胶囊体的两端分别与上、下法兰硫化为一体，并被上、下压紧法兰压紧，所述上、下法兰分别经螺栓与上、下盖板连接，其特征在于，所述橡胶囊体中段外设有宽约束环，所述橡胶囊体被宽约束环和对应的上、下压紧法兰挤压成上段的上曲线段、中段的直线段和下段的下曲线段，所述宽约束环的最大内径为橡胶囊体的设计最大外径。2.如权利要求1所述的双曲膜式低刚度空气弹簧，其特征在于，所述上曲线段和下曲线段对称。3.如权利要求1所述的双曲膜式低刚度空气弹簧，其特征在于，所述宽约束环与所述橡胶囊体的直线段硫化为一体。4.如权利要求1所述的双曲膜式低刚度空气弹簧，其特征在于，所述上曲线段和下曲线的弧度为π/2～πrad。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的双曲膜式低刚度空气弹簧，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：帅长庚，成玉强，蔡存光，高华，陈鑫，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：