一种复合减振柱及其制作方法技术

本发明专利技术提供一种复合减振柱及其制作方法，它由套管复合弹簧与高分子材料制成的减振柱本体复合而成。弹簧本体外设置有套管形成套管复合弹簧，套管和高分子材料融为一体，在复合减振柱中弹簧本体与高分子材料不粘结，弹簧本体与高分子材料制成的减振柱本体之间能够相对运动，使得外层高分子材料和弹簧本体的刚度呈并联关系，提高了弹簧的刚度，在其发生轴向变形时不产生扭转变形。此外，弹簧本体由于受到高分子材料所包裹而不易被腐蚀，具有较好的耐久性，因此可适用于酸碱腐蚀较严重的环境中。中。

【技术实现步骤摘要】
一种复合减振柱及其制作方法


[0001]本专利技术涉及隔振减振
，尤其涉及一种复合减振柱及其制作方法。

技术介绍

[0002]目前，随着城市交通不断发展、城市人口不断增长，交通量也在日益增大。桥梁是城市重要的交通要道，其不可避免地接受来自周围环境日益增加和频繁的振动源、噪声源，产生的震动和噪声对交通参与者以及附近居民产生影响。如今，人类对自身居住环境的要求不断提高，对交通出行也同样如此。因此，针对道路桥梁结构有必要加入减振措施来缓解交通量增长所带来的振动和噪声来平衡对于广大人民群众对于交通出行的舒适性和日益增长的振动噪声之间矛盾。目前，针对桥梁的减振抗震措施，国内外都有相对成熟的技术，在针对振动、噪声、冲击等各个方面，也拥有许多成熟的技术和产品研发。现有橡胶复合弹簧，其在橡胶中直接布设钢制弹簧，由于橡胶和弹簧直接接触，在受到冲击和振动作用下两者无法产生相对运动，该橡胶复合弹簧发生大变形时会产生扭转效应，从而容易导致两者发生分离，使金属弹簧暴露在外部环境中，发生腐蚀，降低结构的使用寿命。因此在复合弹簧设计方面，还需不断完善技术，形成一种具有更好适用性的新型复合材料弹簧，做到施工方便、提高减振效果，达到更好的环境与经济效益。
[0003]本专利技术为提高弹簧的减振隔振能力以及加工、施工的便利性，满足不同场景的应用需要，开发了一种复合减振柱，能够更加有效地减振及抵抗冲击荷载，可应用在较为复杂环境的中。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对上述技术问题，本专利技术提出一种复合减振柱及其制备方法。通过在弹簧本体外包裹套管，将包裹有套管后的弹簧放入成型模具中，倒入液化的高分子材料冷却固化，将套管与高分子材料成为一体。套管包裹弹簧，使得弹簧与高分子材料在受到拉压作用时可以相对独立运动，复合弹簧的刚度可在一定程度有所提高，并不易发生腐蚀，形成性能优良的复合材料弹簧。
[0005]一种复合减振柱，包括：减振柱本体，由受到外力后可以压缩变形的高分子材料制成；套管复合弹簧，嵌设于所述减振柱本体内部，所述套管复合弹簧的轴线与所述减振柱本体的轴线共轴布置；所述套管复合弹簧包括弹簧本体（1）和套设在所述弹簧本体（1）外部的套管，复合减振柱受到拉压作用时，所述弹簧本体与所述套管之间能够相对移动，所述套管与所述高分子材料形成的减振柱本体之间紧密贴合固定，进而使所述弹簧本体与所述减振柱本体之间能够相对独立运动，刚度形成并联关系。
[0006]所述高分子材料为聚氨酯或橡胶。
[0007]所述弹簧本体为金属材料或者高分子材料弹簧复合而成。
[0008]所述套管为尼龙或塑料等高分子材料。
[0009]所述弹簧本体的弹簧内芯为圆形、方形或圆台形；弹簧螺距为等螺距或变螺距。
[0010]所述弹簧本体的头尾两端削平形成水平上支撑部和水平下支撑部，所述水平上支撑部的水平上表面与所述减振柱本体的上表面之间留有间隙，所述水平下支撑部的下水平表面与所述减振柱本体的下表面留有间隙。
[0011]本专利技术进一步公开了一种基于所述复合减振柱的制作方法，包括以下步骤：S1.成型弹簧本体；S2.成型套管，套管成型后将套管与所述弹簧本体套接，套接后，套管完全包裹弹簧，起到隔离作用；S3.将包裹好的套管复合弹簧放入成型模具中，注入高分子材料，当液体高分子材料倒满整个成型模具后，待高分子材料固化，取出成型的复合减振柱。
[0012]8.根据权利要求7所述复合减振柱的制作方法，其特征在于，所述成型模具包括模具套筒，底部为支撑支座。
[0013]有益效果：与现有的橡胶复合弹簧相比，本专利技术复合减振柱具有以下优势：1) 本专利技术弹簧套入套管后注入高分子材料，此时与高分子材料成为一体的套管充当孔道作用，其不直接与外层高分子材料可以类比为预应力混凝土结构，复合弹性材料中加入弹簧内芯，弹簧内芯又不与外层高分子材料直接接触，然后增加减振柱的整体刚度。这个时候套管就相当于预应力孔道，此时预应力孔道的作用是隔绝预应力钢绞线与混凝土接触，带混凝土浇筑成型后此时增加了预应力混凝土结构的承载能力。通过在弹簧本体外套套管，成型后套管与高分子材料成为一体，可实现弹簧与高分子材料在受到拉压变形时相对运动，使得高分子材料和弹簧本体在刚度上形成并联关系并使得复合弹簧结构的刚度增加，且在复合弹簧发生变形时不易扭转，进一步提高弹簧本体在大变形的耐久性。
[0014]2)弹簧本体由于受到高分子材料所包裹而不易被腐蚀，具有较好的耐久性，因此可适用于酸碱腐蚀较严重的环境中。
[0015]3)结构简单，易于制作，可批量生产。
附图说明
[0016]图1为本专利技术一种内芯为圆形等螺距弹簧的复合减振柱；图2为本专利技术一种内芯为圆形变螺距弹簧的复合减振柱；图3为本专利技术一种内芯为方形弹簧的复合减振柱；图4为本专利技术一种内芯为圆台形弹簧的复合减振柱；图5为本专利技术弹簧本体结构示意图；图6为套管结构示意图；图7为弹簧头位置正视图；图8为模具示意图图9为包含了弹簧的模具示意图；图中有：弹簧本体1、圆形等螺距弹簧11、圆形变螺距弹簧12、方形弹簧13、圆台形弹簧14、弹簧头位置15、套管2、带套管的弹簧21、外层高分子材料3、成型模具4、模具套筒41、模具底部支座42。
实施方式
[0017]下面结合具体实施例以及说明书附图对本专利技术的技术方案作进一步详细描述。
[0018]本专利技术一种复合减振柱主要包括弹簧本体，套管和高分子材料。其中，弹簧本体被套管包裹，套管与高分子材料紧密贴合一体，使得弹簧本体不直接与高分子材料接触。弹簧本体头尾两部分削平，其可采用金属材料、高分子材料；套管可采用高分子纤维尼龙等材料；高分子材料层可采用聚氨酯、橡胶。
[0019]弹簧本体在套管包裹下形成孔道，不与高分子材直接接触。弹簧本体与高分子材料在受到拉压作用时相对独立运动，刚度形成并联关系，整体复合弹簧结构的刚度有所增加。弹簧不暴露于外部环境中。
[0020]该复合减振柱的制作方法包含以下步骤：首先，成型弹簧本体1；第二，成型套管2，套管2成型后将套管2串入弹簧本体1之中，此时套管2完全包裹弹簧本体1，起到隔离作用；第三，将包裹好的弹簧本体放入成型模具中，之后注入高分子材料。
[0021]其中，成型模具主要有两部分组成，主要部分为模具套筒41，底部为模具底部支座42。
[0022]最后，当液体高分子材料倒满整个成型模具后，停止倒入高分子材料。之后等待高分子材料固化，将成型的复合减振柱取出。
[0023]下面结合说明书附图，通过实施例进一步讲述本专利技术的形成方法：
实施例
[0024]如图1、5、6、7、8、9所示，本实施例为一种内芯为圆形等螺距弹簧的复合减振柱。其中，弹簧本体被套管包裹，套管与高分子材料紧密贴合一体，弹簧本体与高分子材料不直接接触。弹簧本体形状为圆形等螺距，其可采用金属材料、高分子材料；套管可采用高分子纤维尼龙等材；高分子材料层可采用聚氨酯、橡胶。
[0025]弹簧本体在套管包裹下形成孔道，不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合减振柱，其特征在于，包括：减振柱本体，由受到外力后可以压缩变形的高分子材料制成；套管复合弹簧，嵌设于所述减振柱本体内部，所述套管复合弹簧的轴线与所述减振柱本体的轴线共轴布置；所述套管复合弹簧包括弹簧本体（1）和套设在所述弹簧本体（1）外部的套管，复合减振柱受到拉压作用时，所述弹簧本体与所述套管之间能够相对移动，所述套管与所述高分子材料形成的减振柱本体之间紧密贴合固定，进而使所述弹簧本体与所述减振柱本体之间能够相对独立运动，刚度形成并联关系。2.根据权利要求1所述的复合减振柱，其特征在于，所述高分子材料为聚氨酯或橡胶。3.根据权利要求1所述的复合减振柱，其特征在于，所述弹簧本体（1）为金属材料或者高分子材料弹簧复合而成。4.根据权利要求1所述的复合减振柱，其特征在于，所述套管（2）为尼龙或塑料等高分子材料。5.根据权利要求1所述的复合减振柱，其特征在于，所述弹簧本体（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：万水，庞宏州，岳汝，付理想，孙小峰，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：