兼具隔振吸振功能的振动控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种兼具隔振吸振功能的新型振动控制装置，包括外波纹管、内波纹管、上端板、下端板以及质量块。其中上、下端板借助通孔与机械设备以及安装基础螺栓连接；外波纹管和上、下端板焊接固连，发挥隔振器的作用；内波纹管两端分别与内盖和质量块固定连接，调节其轴向刚度和质量块质量可发挥动力吸振器的作用。因此，本发明专利技术兼具隔振和动力吸振的功能，具有结构紧凑的优点，对于那些空间位置狭小、无法同时安装隔振和吸振装置的机械设备，本发明专利技术可轻易解决它们的振动控制难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种同时具备隔振和吸振功能的振动控制装置，属于隔振、吸振

技术介绍
在工程领域以及学术界，隔振器与吸振器一直被看成两种不同的振动控制装置。隔振器的工作机理是减小振源和被隔振物体之间的动态耦合，减少不良振动传递给被保护物体或从物体传出达到隔离振动传递的目的，应用上有用于内燃机支座的橡胶隔振器，舰船机械设备隔振用的气囊隔振器等；而吸振器的原理是利用其发生共振，使吸振器弹簧上的弹性恢复力能平衡掉机械设备上的激振力，从而抑制机械设备的振动，比如直升机桨毂处的双线摆型吸振器等。常规的隔振结构虽然能隔离振动传递，但是其不具备动力吸振的功能。事实上，部分单一工作频率的重型机械设备既存在隔振需求，也存在动力吸振的要求，而其因为空间位置狭小，安装了隔振器以后，没有多余空间安装另外的动力吸振装置；由此引发的后果便是这些机械设备振动仍然十分剧烈，影响设备工作与生产安全。专利公开号101701615A的波纹管式混合介质隔振减振器提供了一种承载能力大、固有频率低、结构简单、隔振性能可以灵活调节的隔振减振器；然而该隔振减振器仅能阻碍机械设备的振动响应传递，并不能提供动力吸振功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为解决空间位置狭小的重型机械设备无法同时安装隔振器和吸振器的问题，本专利技术提供了一种可应用于这类设备的结构紧凑、兼具隔振吸振功能的振动控制装置，可有效控制机械设备的振动响应。一种兼具隔振、吸振功能的振动控制装置，其特征在于由隔振单元和吸振单元组成；其中隔振单元由上端板、下端板、连接于上端板和下端板之间的外波纹管组成；其中吸振单元包括连接于内盖下端的内波纹管和连接于内波纹管下端的质量块；上述质量块与下端板之间留有质量块运动间隙；上述隔振单元的固有频率应小于上端板所载机械设备的工作频率的O. 707倍(由隔振传递率幅频特性曲线可知，只有机械工作频率和隔振系统固有频率之比大于时，隔振器才能发挥作用；详见胡海岩等著的《机械振动与冲击》第42页，航空工业出版社出版)；依据吸振对象不同，上述吸振单元的固有频率可与隔振单元的固有频率相同或者与机械设备的工作频率相同。上述外波纹管与上、下端板焊接连接，所述内波纹管与内盖焊接连接；所述内盖与上端板通过内六角螺栓固定连接，此结构便于隔振单元和减振单元的维护和安装。第一种改进结构所述的兼具隔振、吸振功能的振动控制装置，其特征在于上述吸振单元的质量块由阻尼空腔和装于阻尼空腔内的阻尼颗粒组成，该结构本身既作为吸振器质量，又能提供必要的阻尼；振动时，阻尼颗粒之间以及阻尼颗粒和阻尼空腔壁之间发生碰撞和摩擦，吸收并损耗吸振器质量块的振动能量，延长内波纹管的使用寿命。所述阻尼颗粒可以是铁丸、铜丸以及陶瓷颗粒等。第二种改进结构所述的兼具隔振、吸振功能的振动控制装置，其特征在于上述吸振单元还包括固定于内盖和内波纹管之间的阻尼空腔，阻尼空腔内装有阻尼颗粒。这些颗粒之间以及阻尼颗粒和阻尼空腔壁之间发生碰撞和摩擦，能吸收并损耗上端板也就是机械设备的振动能量，抑制机械设备跨越共振频率时的振动幅值。本专利技术的工作原理为机械设备产生的振动能量通过上、下端板传递到外波纹管上，外波纹管受力而产生形变，提供隔振装置所需的弹性恢复力，起隔振器的作用；而内波纹管通过内盖以及上端板与机械设备固连，合理选择内波纹管轴向刚度和质量块质量使其满足动力吸振器的要求，设置的阻尼颗粒将耗散掉一部分振动能量，提高振动控制水平，延长本专利技术振动控制装置的使用寿命。隔振单元的固有频率应小于机械设备工作频率的O. 707倍，即根据承载的机械设备质量，调整外波纹管的轴向刚度使其满足一定的隔振传递率的要求。依据吸振对象不同，吸振单元的固有频率可设计为与隔振单元的固有频率相等或者与机械设备的工作频率相同，即根据需要调整内波纹管的轴向刚度与质量块的质量，使其满足动力吸振器的要求。本专利技术的有益效果为 1.本专利技术采用金属材质波纹管，一般为不锈钢、铍青铜或其它金属材料，波纹管可以为U型、V型、C型或S型；波纹管具有良好的轴向弹性以及较小的结构阻尼，能较好地减小机械设备向基础传递的振动能量，具有优异的隔振性能； 2.当机械设备的振动能量传递到本装置时，由内波纹管与质量块组成的吸振器能够吸收机械设备的部分振动能量，从而有效地控制机械设备本身的振动，这对降低机械设备的振动水平有明显的积极意义； 3.本专利技术创造性地将隔振器和吸振器整合在一起，在工程应用中，对于安装空间狭小和使用环境有特殊要求的场合，本专利技术提供的振动控制方案适用性较强； 4.颗粒阻尼器直接与内盖螺纹连接时，即颗粒阻尼器和机械设备固连，可显著增大机械结构的内部损耗因子，能够有效地减小机械设备跨越共振时的振动响应幅值； 5.与传统的气囊式隔振减振器存在漏气问题相比，本专利技术没有油气泄露问题，不需要安装额外的充气装置，节省了大量的安装空间并减少了附加设备，避免了这些附加设备造成的能耗以及额外增加的机械振动噪声； 6.波纹管材料可采用不锈钢或其它合金，其力学性能、耐油性、抗腐蚀性、耐高温性等环境的适应性都明显优于气囊隔振减振器以及使用高分子材料的橡胶隔振器。附图说明图1为本专利技术实施例1中的兼具隔振吸振功能的新型振动控制装置 图2是本专利技术实施例2中的兼具隔振吸振功能的新型振动控制装置 图3是本专利技术实施例3中的兼具隔振吸振功能的新型振动控制装置 图中标号名称1.外波纹管，2.上端板，3.下端板，4.内盖，5.内波纹管，6.质量块，7.阻尼空腔，8.阻尼颗粒。具体实施例方式下面结合附图，通过实施例的方式，对本专利技术技术方案进行详细说明，但是本专利技术的保护范围不局限于所述实施例。实施例1 如图1所示，一种兼具隔振吸振功能的新型振动控制装置，外波纹管I的两端分别焊接在上端板2和下端板3上；上端板2的中间位置开有阶梯通孔，与内盖4通过内六角螺栓进行连接；内波纹管5的两端分别与内盖4和质量块6焊接固定。所述上端板与下端板均在边缘位置开有通孔，以便与机械设备和基础连接固定； 机械设备产生的扰动力通过上端板2和下端板3作用于外波纹管I时，外波纹管I可自由发生轴向变形，提供隔振所需的弹性恢复力，使传递到下端板3也就是基础上的振动能量被大幅度隔离。依据吸振对象不同，设计内波纹管5的轴向刚度和质量块6的质量，使其满足动力吸振的要求，可显著降低上端板2也就是机械设备的振动响应。该结构形式可承受重型机械设备的静、动载荷，既能大幅度隔离传递到基础上的振动力，也能降低机械设备的振动响应，发挥动力吸振器的功能。实施例2 如图2所示，一种兼具隔振吸振功能的新型振动控制装置，外波纹管I的两端分别焊接在上端板2和下端板3上；上端板2的中间位置开有阶梯通孔，与内盖4通过内六角螺栓进行连接；内波纹管5的两端分别与内盖4和阻尼空腔7焊接固定，而阻尼空腔7内装有一定数量的阻尼颗粒8。机械设备产生的扰动力通过上端板2和下端板3作用于外波纹管I时，外波纹管I可自由发生轴向变形，提供隔振所需的弹性恢复力，使传递到下端板3也就是基础上的振动能量被大幅度隔离。所述阻尼空腔7内部的阻尼颗粒8之间既因发生碰撞、摩擦而损耗振动能量，其提供的附加质量又和阻尼空腔7—起构成吸振装置中的质量块质量，其与内波纹管5发挥动力吸振器的作用，可大幅度降本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种兼具隔振、吸振功能的振动控制装置，其特征在于：由隔振单元和吸振单元组成；其中隔振单元由上端板（2）、下端板（3）、连接于上端板和下端板之间的外波纹管（1）组成；其中吸振单元包括连接于内盖（4）下端的内波纹管（5）和连接于内波纹管下端的质量块（6）；?上述质量块（6）与下端板（3）之间留有质量块（6）运动间隙；上述隔振单元的固有频率小于上端板所载机械设备工作频率的0.707倍；依据吸振对象不同，上述吸振单元的固有频率与隔振单元的固有频率相同或者与机械设备的工作频率相同。

【技术特征摘要】
1.一种兼具隔振、吸振功能的振动控制装置，其特征在于 由隔振单元和吸振单元组成； 其中隔振单元由上端板(2)、下端板(3)、连接于上端板和下端板之间的外波纹管(I)组成；其中吸振单元包括连接于内盖(4)下端的内波纹管(5)和连接于内波纹管下端的质量块(6);上述质量块(6)与下端板(3)之间留有质量块(6)运动间隙； 上述隔振单元的固有频率小于上端板所载机械设备工作频率的O. 707倍；依据吸振对象不同，上述吸振单元的固有频率与隔振单元的固有频率相同或者与机械设备的工作频率相同。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：滕汉东，石海忱，项绯鷐，王晨辰，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：