加速器的組合隔振器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種加速器的組合隔振器，安裝于加速器的磁鐵與支架之間，包括：法蘭盤頂蓋、殼體、底蓋、連接柱、碟形彈簧組與金屬橡膠；法蘭盤頂蓋能組裝于磁鐵底面上；殼體以底部能組裝于支架頂面上；底蓋固定于殼體底部，底蓋中部面向法蘭盤頂蓋方向延伸凸出，形成一容置部，容置部內(nèi)部形成容置空間，容置部頂部具有供連接柱穿組的中心孔；連接柱固定連接于法蘭盤頂蓋，連接柱另一端穿過中心孔固定于容置空間中的金屬橡膠中；碟形彈簧組套裝在容置部外，碟形彈簧組頂部抵住法蘭盤頂蓋，底部抵住底蓋。提供了一種小尺寸、高承載、抗疲勞、防輻射和小蠕變量的加速器的組合隔振器。
【專利說明】加速器的組合隔振器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及隔振技術(shù)，尤指一種小尺寸、高承載、抗疲勞、防輻射和小蠕變量的加速器的組合隔振器。
【背景技術(shù)】
[0002]加速器領(lǐng)域大多數(shù)裝置都要考慮隔振問題，中國散裂中子源(CSNS)中的快循環(huán)同步加速器(RCS)的二極磁鐵是帶直流偏置、重復(fù)頻率為25Hz的諧振電源激磁，運行時會產(chǎn)生嚴重的振動問題。中國散裂中子源主要考慮主動減振問題，由于其設(shè)備較重(單個磁鐵重達25噸)，并且束流和支架高度的限制，預(yù)留給隔振器的安裝高度只有70mm，現(xiàn)有的隔振器產(chǎn)品很難達到這種小尺寸高承載的技術(shù)要求。同時，中國散裂中子源設(shè)備實際安裝工作環(huán)境具有很強的輻射，磁鐵隔振器設(shè)計的總體要求應(yīng)滿足“安全、可靠、穩(wěn)定、長壽命，盡量少維護或免于維護”等基本設(shè)計原則，并滿足試驗測試的要求和指標，然而現(xiàn)有的很多隔振器都難以達到抗輻射的要求。
[0003]現(xiàn)有的產(chǎn)品在這種很小的高度下，很難實現(xiàn)這種高達25噸的高承載技術(shù)要求，以及產(chǎn)品在高承載條件下的抗疲勞性能；現(xiàn)有的設(shè)備很少具有抗擊加速器領(lǐng)域設(shè)備輻照的性能；同時由于加速器束流的特定高要求，設(shè)備對位置度以及蠕變量要求很高，現(xiàn)有的螺旋彈簧型隔振器很難達到中國散裂中子源的總體要求。
實用新型內(nèi)容
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型要提供一種小尺寸、高承載、抗疲勞、防輻射和小蠕變量的加速器的組合隔振器。
[0005]一種加速器的組合隔振器，安裝于加速器的磁鐵與支架之間，包括:法蘭盤頂蓋、殼體、底蓋、連接柱、碟形彈簧組與金屬橡膠；所述法蘭盤頂蓋能組裝于所述磁鐵底面上；所述殼體能以底部組裝于所述支架頂面上；所述底蓋固定于所述殼體底部，所述底蓋中部面向所述法蘭盤頂蓋方向延伸凸出，形成一容置部，所述容置部內(nèi)部形成容置空間，所述容置部頂部具有供所述連接柱穿組的定位孔；所述連接柱固定連接于所述法蘭盤頂蓋，所述連接柱另一端穿過定位孔固定于所述容置空間中的金屬橡膠中；所述碟形彈簧組套裝在所述容置部外，所述碟形彈簧組頂部抵住所述法蘭盤頂蓋，底部抵住所述底蓋。
[0006]本實用新型將金屬橡膠設(shè)置在隔振器中部作為阻尼，同時將碟形彈簧組布置在容置金屬橡膠的容置部外周，不僅可減少軸向尺寸，還可將碟形彈簧組的支撐力和金屬橡膠的阻尼力形成即同軸又同高度。能實現(xiàn)最佳的力耦合，以便于提高隔振效率。
[0007]根據(jù)上述構(gòu)思，所述法蘭盤頂蓋底面上固定一個推盤，所述推盤呈環(huán)狀，所述法蘭盤頂蓋通過所述推盤壓抵所述碟形彈簧組。
[0008]根據(jù)上述構(gòu)思，所述殼體具有圓形法蘭部和圓柱形殼部，所述殼部由所述法蘭部面向所述法蘭盤頂蓋方向延伸而成，所述殼部頂端向內(nèi)延伸形成殼肩，所述碟形彈簧組位于所述殼部內(nèi)；所述推盤在上部形成頸部，所述頸部限位于所述殼肩中能軸向活動。[0009]根據(jù)上述構(gòu)思，所述殼體具有法蘭部和殼部，所述法蘭部固定于所述支架頂面上，所述殼部由所述法蘭部面向所述法蘭盤頂蓋方向延伸而成，所述殼部頂端向內(nèi)延伸形成殼肩，所述碟形彈簧組位于所述殼部內(nèi)；所述推盤在上部形成頸部，所述頸部限位于所述殼肩中能軸向活動。
[0010]根據(jù)上述構(gòu)思，所述法蘭盤頂蓋底面形成一個凸臺，所述凸臺外徑與所述推盤頸部外徑相同。
[0011]根據(jù)上述構(gòu)思，所述連接柱鄰近底端部位形成一定位環(huán)，所述定位環(huán)外徑大于所述中心孔，所述金屬橡膠分為上墊片和下墊片；所述上墊片套組于所述連接柱，位于所述定位環(huán)與所述容置部前端面之間；所述下墊片套組于所述連接柱，位于所述定位環(huán)與所述容置部底面之間。
[0012]根據(jù)上述構(gòu)思，還有一個底端鎖蓋螺接于所述容置部底面，在底部封閉所述容置空間。
[0013]根據(jù)上述構(gòu)思，所述碟形彈簧組中具有至少兩個碟形彈簧。
[0014]根據(jù)上述構(gòu)思，所述碟形彈簧組是多個對合或疊合方式配置的碟形彈簧。
[0015]根據(jù)上述構(gòu)思，所述碟形彈簧組是多個疊合和對合方式復(fù)合配置的碟形彈簧。
[0016]根據(jù)上述構(gòu)思，所述碟形彈簧在內(nèi)外圓周端面加工有支承面，所述支承面寬度為碟形彈簧外徑的1/150。
[0017]根據(jù)上述構(gòu)思，所述下墊片與所述底端鎖蓋之間還設(shè)有一個環(huán)形金屬墊片。
[0018]根據(jù)上述構(gòu)思，所述底端鎖蓋上開設(shè)有多個繞圓心的通孔。
[0019]根據(jù)上述構(gòu)思，所述殼體法蘭部底部繞圓心形成一圈環(huán)槽，所述環(huán)槽深度與所述底蓋厚度相同，所述底蓋間隔開設(shè)有多個階梯孔，多個螺栓穿組于所述階梯孔中，將所述底蓋固定在所述殼體法蘭部底部。
[0020]根據(jù)上述構(gòu)思，所述連接柱上部的外周上設(shè)有外螺紋，所述法蘭盤頂蓋中心開設(shè)有螺孔，所述連接柱螺接于所述法蘭盤頂蓋。
[0021]根據(jù)上述構(gòu)思，所述連接柱底端面上開設(shè)一個過圓心的橫槽。
[0022]根據(jù)上述構(gòu)思，所述法蘭盤頂蓋外周上開設(shè)多個U形開孔，多個螺栓可借此將法蘭盤頂蓋固定于所述磁鐵底面上；所述殼體法蘭部外周上開設(shè)多個U形開孔，多個螺栓可借此將所述殼體固定于所述支架頂面上；這種方式可便于隔振器的快速安裝與拆卸。
[0023]根據(jù)上述構(gòu)思，所述底蓋容置部頂面至所述法蘭盤頂蓋底面的距離，大于所述殼體頂面至所述法蘭盤頂蓋底面的距離。
[0024]本實用新型相較于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于:利用碟形彈簧來承載主要載荷，中心則由金屬橡膠來提供主要阻尼，在尺寸盡量小的情形下，仍可承載較高載荷，并且抗疲勞性更好，金屬橡膠相對其它材料更耐輻射。碟形彈簧具有較小的蠕變量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型加速器的組合隔振器側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為沿圖1中A-A線的剖視圖；
[0027]圖3為本實用新型加速器的組合隔振器俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4為本實用新型加速器的組合隔振器立體圖；[0029]圖5A-5C為本實用新型隔振器的碟形彈簧組三種實施方式示意圖；
[0030]圖6為本實用新型隔振器的有支承面碟形彈簧片的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖7為應(yīng)用本發(fā)明隔振器后，在二極磁鐵25Hz的激振時，二極磁鐵一側(cè)與隔振后支架側(cè)振動數(shù)據(jù)對比圖；
[0032]圖8為應(yīng)用本發(fā)明隔振器后，在二極磁鐵50Hz的激振時，二極磁鐵一側(cè)與隔振后支架側(cè)振動數(shù)據(jù)對比圖；
[0033]圖9為應(yīng)用本發(fā)明隔振器后，在二極磁鐵75Hz的激振時，二極磁鐵一側(cè)與隔振后支架側(cè)振動數(shù)據(jù)對比圖。
【具體實施方式】
[0034]體現(xiàn)本實用新型特征與優(yōu)點的典型實施例將在以下的說明中詳細敘述。應(yīng)理解的是本實用新型能夠在不同的實施例上具有各種的變化，其皆不脫離本實用新型的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上是當作說明之用，而非用以限制本實用新型。
[0035]本實用新型一種加速器的組合隔振器10，安裝于快循環(huán)同步加速器的上部二極磁鐵底面與底部支架之間，以減少二極磁鐵的振動傳遞至支架。如圖1、圖2所示，隔振器10可包括:法蘭盤頂蓋1、推盤2、殼體3、底蓋4、連接柱5、碟形彈簧組6與金屬橡膠7。
[0036]如圖1至圖3所示，法蘭盤頂蓋I能組裝于快循環(huán)同步加速器的二極磁鐵底面上；鋼質(zhì)的法蘭盤頂蓋I呈圓盤形，法蘭盤頂蓋I外周上可開設(shè)多個U形開孔11，U形開孔11側(cè)邊向外開放，可供螺栓12從外側(cè)滑入。磁鐵底面上也具有相對應(yīng)的螺孔，利用多個螺栓12可將法蘭盤頂蓋I快速固定于磁鐵底面上。法蘭盤頂蓋I中心開設(shè)一個貫通的螺孔14。法蘭盤頂蓋I底面上最好還形成一個同圓心的凸臺13，凸臺13正面可間隔開設(shè)多個盲孔形式的螺孔。
[0037]如圖2所示，推盤2通過沉頭螺栓固定在法蘭盤頂蓋I凸臺13上，推盤2呈圓環(huán)體狀，推盤2在上部以外側(cè)凹入形成頸部21，下部則形成外徑更大的壓盤22。法蘭盤頂蓋I的凸臺13外徑與推盤2頸部外徑相同，在壓盤22和法蘭盤頂蓋I盤體之間形成一個活動間隔。法蘭盤頂蓋I可通過推盤2壓抵碟形彈簧組6。
[0038]如圖2所示，殼體3是一個有頸法蘭盤，以底部平面組裝于支架頂面上。本具體實施例中，殼體3具有法蘭部31和殼部32，法蘭部31可通過螺栓35固定于支架頂面上，殼部32由法蘭部31面向法蘭盤頂蓋I方向延伸而成，殼部32頂端向內(nèi)延伸形成殼肩33，碟形彈簧組6可組裝于殼部32內(nèi)部。殼肩33在推盤2的頸部21和凸臺13組成的活動間隔中，能軸向活動，以此限位法蘭盤頂蓋I和殼體3，組成一個可軸向滑動配合的隔振器外殼。并且，殼體3法蘭部31外周上同樣可開設(shè)多個U形開孔11，多個螺栓35可借此將殼體3固定于支架頂面上；這種方式可便于隔振器的快速安裝與拆卸。殼體3法蘭部31底部呈開放狀，且繞法蘭部31圓心形成一圈環(huán)槽34。
[0039]如圖2所示，底蓋4是一個碟狀鋼件，固定于殼體3底部環(huán)槽34中，底蓋4中部面向法蘭盤頂蓋I方向延伸凸出，形成一底部開口的圓筒形容置部41，容置部內(nèi)部形成容置空間40，容置部41頂部具有供連接柱5穿組的中心孔42。底蓋4容置部41頂面至法蘭盤頂蓋I底面的距離，大于殼體3頂面至法蘭盤頂蓋I底面的距離，以防止運作時底蓋4容置部41與法蘭盤頂蓋I發(fā)生干涉。[0040]法蘭部31的環(huán)槽34深度與底蓋4厚度相同，底蓋4邊緣間隔開設(shè)有多個階梯通孔，多個螺栓穿組于階梯通孔中，將底蓋4固定在殼體3法蘭部31底部。還有一個底端鎖蓋43通過外螺紋螺接于容置部41底面形成的內(nèi)螺紋孔中，在底部封閉容置空間40，同時還可通過底端鎖蓋43可調(diào)整地壓緊金屬橡膠7，以達到需要的阻尼量。底端鎖蓋43上開設(shè)有多個繞圓心的通孔431，以方便利用工具將底端鎖蓋的鎖緊。
[0041]如圖2所示，連接柱5主體是一個圓軸件，連接柱5上部具有外螺紋，可螺接于法蘭盤頂蓋I的螺孔14中。連接柱5另一端穿過中心孔42固定于容置空間40中的金屬橡膠7中；連接柱5鄰近底端部位徑向向外凸出形成一定位環(huán)51,定位環(huán)51外徑大于中心孔42，以便于定位柱可限位在容置空間40中。連接柱5底端面上開設(shè)一個過圓心的橫槽，以便于利用工具將連接柱5擰緊。
[0042]如圖2所示，金屬橡膠7為圓柱形，金屬橡膠7可分為上墊片和下墊片；上墊片套組于連接柱5，位于定位環(huán)51與容置部41前端面之間；下墊片也套組于連接柱5，位于定位環(huán)51與容置部41底面之間。圖中所示上墊片厚度為預(yù)壓變形后的尺寸，隔振器在受到靜載6T的重壓下會有2.5mm的下降量，要求此金屬橡膠具有回彈性，來補償靜壓和激振力共同作用下的間隙量。故要求厚度尺寸能夠在最小8mm、最大12mm之間變換。此金屬橡膠墊的阻尼在35000~71440N.s/m范圍內(nèi)。下墊片圖中外形為受靜載荷后的高度，額定受壓剛度為2.lKN/mm，額定承靜載大于6KN，額定阻尼為35000~71440N.s/m。其中下墊片的厚度較佳是上墊片厚度的2倍以上，但最好不要大于3倍，本實施例中，下墊片的厚度較佳是上墊片厚度的2.27倍，能達到支撐力和阻尼力之間的平衡，以達最佳隔振阻尼效果。
[0043]如圖2所示，碟形彈簧組6套裝在容置部41外，碟形彈簧組6上部抵住壓盤22，底部抵住底蓋4。本實用新型碟形彈簧組6中具有至少兩個碟形彈簧。
[0044]如圖5A、圖5B所示，碟形彈簧組6可以是多個對合或疊合方式配置的碟形彈簧。如圖5C所示，碟形彈簧組6還可以是多個疊合和對合方式復(fù)合配置的碟形彈簧。由于碟形彈簧吸振性能不低于圓柱螺旋彈簧，如圖5B所示，當采用疊合組合時，由于碟形彈片之間的摩擦力具有較大的阻尼，能消耗一定的振動能量，可達到一定隔振減振的目的。
[0045]碟形彈簧由于具有變剛度特性、安裝空間緊湊等優(yōu)點，在航空、航天、冶金、機械等方面獲得廣泛的應(yīng)用。下面說明本實用新型中組合隔振器的具體優(yōu)選方案。
[0046]本實用新型中，碟形彈簧可選用無支承面和有支承面兩種。本實用新型中，在碟形彈簧厚度小于3mm時，因受荷載較小,支承面為兩個圓,可以采用無支承面形式。如圖5A至圖5C所示，當?shù)螐椈珊穸却笥?mm時，因承受荷載較大，在內(nèi)外圓周端面加工成支承面，其支承面寬度為碟形彈簧外徑的1/150，可以采用有支承面形式，如圖6。
[0047]在一種實施例中，采用本實用新型的4組組合隔振器10來對二極磁鐵進行支撐，在靜載條件下碟形彈簧承載95%的載荷，金屬橡膠阻尼材料支撐5%的載荷:
[0048]表一:不同型號碟形彈簧的靜態(tài)計算參數(shù)
[0049]
【權(quán)利要求】
1.一種加速器的組合隔振器，安裝于加速器的磁鐵與支架之間，其特征在于，包括:法蘭盤頂蓋、殼體、底蓋、連接柱、碟形彈簧組與金屬橡膠； 所述法蘭盤頂蓋能組裝于所述磁鐵底面上； 所述殼體能以底部組裝于所述支架頂面上； 所述底蓋固定于所述殼體底部，所述底蓋中部面向所述法蘭盤頂蓋方向延伸凸出，形成一容置部，所述容置部內(nèi)部形成容置空間，所述容置部頂部具有供所述連接柱穿組的定位孔； 所述連接柱固定連接于所述法蘭盤頂蓋，所述連接柱另一端穿過定位孔固定于所述容置空間中的金屬橡膠中； 所述碟形彈簧組套裝在所述容置部外，所述碟形彈簧組頂部抵住所述法蘭盤頂蓋，底部抵住所述底蓋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合隔振器，其特征在于，所述法蘭盤頂蓋底面上固定一個推盤，所述推盤呈環(huán)狀，所述法蘭盤頂蓋通過所述推盤壓抵所述碟形彈簧組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合隔振器，其特征在于，所述殼體具有法蘭部和殼部，所述法蘭部固定于所述支架頂面上，所述殼部由所述法蘭部面向所述法蘭盤頂蓋方向延伸而成，所述殼部頂端向內(nèi)延伸形成殼肩，所述碟形彈簧組位于所述殼部內(nèi)；所述推盤在上部形成頸部，所述頸部限位于所述殼肩中能軸向活動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合隔振器，其特征在于，所述法蘭盤頂蓋底面形成一個凸臺，所述凸臺外徑與所述推盤頸部外徑相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合隔振器，其特征在于，所述連接柱鄰近底端部位形成一定位環(huán)，所述定位環(huán)外徑大于所述定位孔，所述金屬橡膠分為上墊片和下墊片；所述上墊片套組于所述連接柱，位于所述定位環(huán)與所述容置部前端面之間；所述下墊片套組于所述連接柱，位于所述定位環(huán)與所述容置部底面之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合隔振器，其特征在于，還有一個底端鎖蓋螺接于所述容置部底面，在底部封閉所述容置空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的組合隔振器，其特征在于，所述碟形彈簧組中具有至少兩個碟形彈簧。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合隔振器，其特征在于，所述碟形彈簧組是多個對合或疊合方式配置的碟形彈簧。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合隔振器，其特征在于，所述碟形彈簧組是多個疊合和對合方式復(fù)合配置的碟形彈簧。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合隔振器，其特征在于，所述碟形彈簧在內(nèi)外圓周端面加工有支承面，所述支承面寬度為碟形彈簧外徑的1/150。
【文檔編號】F16F7/104GK203670574SQ201320636533
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月15日
【發(fā)明者】劉仁洪, 張俊嵩, 康玲, 王廣源, 屈化民 申請人:中國科學(xué)院高能物理研究所