本實(shí)用新型屬于減震器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種阻尼可調(diào)節(jié)的夾持彈簧式阻尼器。

背景技術(shù)：

阻尼是一個完整減震系統(tǒng)中的必不可少的參數(shù)之一，其目的是將振動的能量盡快消耗掉，以免待減震設(shè)備以減震系統(tǒng)的共振頻率發(fā)生幅度大且時間長的振動。目前，常見的阻尼器有電磁渦流阻尼器、液體粘滯阻尼器、電流變體阻尼器和摩擦生熱式阻尼器，材料包括毛氈、橡膠等。

金屬螺旋彈簧具有優(yōu)異的隔震性能，是隔振器件重要的組成部分，它具有實(shí)際動剛度與計算的靜剛度基本吻合、最低固有頻率低到1Hz甚至更低、載荷能力足夠大、彈簧的制作質(zhì)量和規(guī)格比較容易控制等優(yōu)點(diǎn)，但是螺旋彈簧的阻尼太小。但其吸振性能卻特別差。因此，采用它作為隔振元件時，就必須同時采用其他方法來提高減震系統(tǒng)的阻尼值。

由于一般金屬彈簧材質(zhì)多為高強(qiáng)度的合金鋼，而合金鋼的阻尼較小，要提高彈簧材料的阻尼值很難實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有技術(shù)改善金屬螺旋彈簧阻尼特性的方法如下：在索引號為DOI:10.13616/j.cnki. gcjsysj.1994.05.012的名稱為《低頻率、高阻尼、大載荷金屬螺旋彈簧隔振器的研制》的文章中總結(jié)公開了（1）將鋼絲替換為鋼絲繩的方法，利用鋼絲繩之間的摩擦達(dá)到阻尼的效果，但是由于加工工藝等原因，導(dǎo)致價格非常昂貴，難以大量普及；（2）在金屬螺旋彈簧外圈外或內(nèi)圈內(nèi)包裹或放置幾層不銹鋼絲網(wǎng)布，但是此種方法的載荷小，所以適用范圍也較??；（3）采用將金屬螺旋彈簧與橡膠結(jié)合在一起的工藝，利用橡膠的阻尼來實(shí)現(xiàn)總體系統(tǒng)的阻尼效果，但此類隔振器的可選固有頻率均很高，且剛度也不易計算和設(shè)計。因此，應(yīng)用范圍受到了限制。

電磁渦流阻尼的阻尼效果較好，但會對測試或控制電路中的信號產(chǎn)生一定的電磁干擾，對于有電路的設(shè)備，特別是測量微弱信號的設(shè)備，就有一定的弊端。為了解決上述阻尼的諸多缺點(diǎn)，在項(xiàng)目批準(zhǔn)號為：11304082的國家自然科學(xué)基金“超快速掃描隧道顯微鏡的改進(jìn)與應(yīng)用”的支持下，本專利設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)簡單、使用范圍廣、阻尼可調(diào)節(jié)的夾持彈簧式阻尼器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是提供了一種結(jié)構(gòu)簡單且適用范圍廣的阻尼可調(diào)節(jié)的夾持彈簧式阻尼器。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案，阻尼可調(diào)節(jié)的夾持彈簧式阻尼器，包括螺旋彈簧，其特征在于：在與所述螺旋彈簧形變方向相平行的面上設(shè)有與該螺旋彈簧滑動配合的阻尼件。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的阻尼件箍于螺旋彈簧的外部或支撐于螺旋彈簧的內(nèi)部，該阻尼件為管狀體、棒狀體、條狀體或板狀體。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的管狀體為圓管、方管、正六邊形管或正八邊形管。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的阻尼件整根箍于螺旋彈簧的外部或支撐于螺旋彈簧的內(nèi)部，或者阻尼件分為多段分別箍于螺旋彈簧的外部或支撐于螺旋彈簧的內(nèi)部。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的螺旋彈簧為壓縮彈簧、拉伸彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧或波紋管式彈簧。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的阻尼件的材質(zhì)為金屬、塑料、陶瓷或橡膠。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的管狀體由兩個與螺旋彈簧外圈相配的弧形管體構(gòu)成，該弧形管體相對套設(shè)于螺旋彈簧的外部，在弧形管體的外部設(shè)有與該弧形管體外圈相配且用于箍緊弧形管體的卡箍，該卡箍的兩側(cè)通過調(diào)節(jié)螺栓鎖緊。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的管狀體由兩個與螺旋彈簧內(nèi)圈相配的弧形管體構(gòu)成，該弧形管體相對套設(shè)于螺旋彈簧的內(nèi)部并通過設(shè)置于弧形管體之間的調(diào)節(jié)螺栓頂緊。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單且使用方便，能夠根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)彈簧式阻尼器阻尼的大小。

附圖說明

圖1是管狀體夾持在螺旋彈簧外部的夾持彈簧式阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是管狀體支撐于螺旋彈簧內(nèi)部的支撐彈簧式阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是弧形管體外設(shè)卡箍的夾持彈簧式阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是弧形管體內(nèi)設(shè)調(diào)節(jié)螺栓的支撐彈簧式阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、螺旋彈簧，2、管狀體，3、卡箍，4、調(diào)節(jié)螺栓。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的具體內(nèi)容。

夾持彈簧式阻尼器鐘的阻尼不會改變彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)，所以該方法對減震系統(tǒng)的共振頻率沒有影響，仍然可以發(fā)揮金屬螺旋彈簧共振頻率低的優(yōu)點(diǎn)、并將低共振頻率和快速穩(wěn)定這兩個優(yōu)點(diǎn)完美地結(jié)合在一起。

同時，由于該結(jié)構(gòu)無油漬、基本無密閉或小孔結(jié)構(gòu)且可選擇無磁材料，因此也可以應(yīng)用于高真空、強(qiáng)磁場和極低溫等極端環(huán)境，具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。

由于只需要幾毫米厚度的阻尼件就可以承受和產(chǎn)生很強(qiáng)的緊箍力，進(jìn)而產(chǎn)生足夠強(qiáng)的阻尼，因此，本專利的方法能夠很大地節(jié)省空間。對于空間極為狹小的應(yīng)用場合，本專利也完全可以勝任，如強(qiáng)磁場的核心區(qū)域僅有幾厘米的孔徑，通常磁場越強(qiáng)，孔徑越小。

實(shí)施例1 管狀體夾持于螺旋彈簧外部的彈簧式阻尼器

測量金屬螺旋彈簧1的外徑，然后按照該尺寸選購內(nèi)徑與該螺旋彈簧1外徑相匹配的管狀體2，然后將該管狀體2套設(shè)在螺旋彈簧1上，如圖1所示。在外界振動干擾的作用下，螺旋彈簧1發(fā)生軸向伸縮形變，則螺旋彈簧1將與管狀體2之間發(fā)生滑動摩擦，將振動的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能吸收并損耗掉，最終起到阻尼吸振的效果。

發(fā)明人曾經(jīng)在外徑18mm、線徑2mm、原長1400mm的彈簧鋼壓縮螺旋彈簧的外側(cè)，套上了一根內(nèi)徑18mm、壁厚2mm的塑料管。經(jīng)測試其恢復(fù)時間從約10個小時縮短到約5秒鐘，極大地提高了阻尼效果。

該緊箍方式對螺旋彈簧1的彈性系數(shù)以及外徑、線徑、自由長度、材質(zhì)和旋繞比幾乎沒有任何影響，因此，在實(shí)現(xiàn)阻尼的同時，并不會影響螺旋彈簧1改變共振頻率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)離共振峰的隔振效果，以這種簡單的方式實(shí)現(xiàn)了隔振與吸振的完美結(jié)合，整體具有結(jié)構(gòu)簡單和節(jié)省空間的優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例2 弧形管體外設(shè)卡箍的彈簧式阻尼器

當(dāng)螺旋彈簧1已經(jīng)安裝好、尤其是正在受力工作時，

（1）難以將整體式管狀體2從一端套上去，即使能套上去，也會由于螺旋彈簧1與管狀體2之間的摩擦阻力而導(dǎo)致需要花費(fèi)更多的時間和精力，

（2）整根管狀體2套上去的方法難以調(diào)節(jié)管狀體2施加在螺旋彈簧1上的緊箍力，因此，難以調(diào)節(jié)摩擦力，并不是最好的方式。

如圖3所示，本實(shí)施例將實(shí)施例1中的整根套管改為兩個弧形管體，然后用卡箍3將該兩個弧形管體箍在一起，從徑向緊套在螺旋彈簧1的外側(cè)，卡箍3的兩側(cè)通過調(diào)節(jié)螺栓4鎖緊。該方法可以解決實(shí)施例1中的很多難題，好處是：

（1）即使螺旋彈簧1已經(jīng)安裝好，且無法取下來，也一樣可以從外部套上去，然后卡箍3將這兩個弧形管體箍成一個整體，容易安裝；

（2）通過調(diào)節(jié)卡箍3的緊箍力的大小，可以調(diào)節(jié)摩擦力，即調(diào)節(jié)阻尼，實(shí)現(xiàn)阻尼大小可調(diào)節(jié)功能，解決了實(shí)施例1中遇到的不易安裝和阻尼不可調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)。

實(shí)施例3 管狀體支撐于螺旋彈簧內(nèi)部的彈簧式阻尼器

對于體積較大的彈簧或其它不便于在外部安裝夾持器螺旋彈簧1，也可以選擇讓螺旋彈簧1夾持住其內(nèi)部的管狀體2，如圖2所示。此時，螺旋彈簧1內(nèi)部的管狀體2外徑要略大于螺旋彈簧1的內(nèi)徑，然后，將該管狀體2插入或楔入到螺旋彈簧1的內(nèi)部。

當(dāng)在外界振動干擾的作用下，螺旋彈簧1發(fā)生軸向伸縮形變的時候，將同樣與內(nèi)部的管狀體2之間產(chǎn)生滑動摩擦，進(jìn)而摩擦生熱，將振動的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為熱能吸收并耗散掉，起到阻尼吸振的效果。

該緊箍方式對螺旋彈簧1的彈性系數(shù)以及外徑、線徑、自由長度、材質(zhì)、旋繞比幾乎沒有任何影響，因此，在實(shí)現(xiàn)阻尼的同時，并不影響螺旋彈簧1改變共振頻率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)離共振峰的隔振效果，實(shí)現(xiàn)了隔振和吸振的完美結(jié)合，具有結(jié)構(gòu)簡單和節(jié)省空間的優(yōu)點(diǎn)。

實(shí)施例4 弧形管體內(nèi)設(shè)調(diào)節(jié)螺栓的彈簧式阻尼器

如圖4所示，管狀體2由兩個與螺旋彈簧1內(nèi)圈相配的弧形管體構(gòu)成，該弧形管體相對套設(shè)于螺旋彈簧1的內(nèi)部并通過設(shè)置于兩個弧形管體之間的調(diào)節(jié)螺栓4頂緊，當(dāng)需要的摩擦力較大時，可以調(diào)節(jié)螺栓4，該做法可以解決實(shí)施例3中的阻尼不可調(diào)節(jié)的難題。

實(shí)施例5 分段式螺旋彈簧徑向夾持式阻尼器

在實(shí)施例1-4中，當(dāng)無法對整根螺旋彈簧1進(jìn)行夾持或被夾持時，可以對螺旋彈簧1進(jìn)行分段式的夾持和被夾持。比如，當(dāng)螺旋彈簧1的形變量是一個可變的值時。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍。