一種帶粘彈性核心墊的減隔振裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、管道、平臺和土木結(jié)構(gòu)的振動抑制裝置，尤其是涉及一種能夠同時隔離和減小振動的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]有害振動廣泛存在于各種機(jī)械結(jié)構(gòu)、管道結(jié)構(gòu)、平臺結(jié)構(gòu)和土木結(jié)構(gòu)等，是引起材料疲勞乃至結(jié)構(gòu)災(zāi)變的主要因素，會導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失甚至人員傷亡。準(zhǔn)確地認(rèn)識結(jié)構(gòu)在動荷載作用下的受力機(jī)理和動力響應(yīng)，并對其實施可靠的振動抑制是一個前沿性的研宄課題。結(jié)構(gòu)振動控制是一種新型而有效的抑振措施，即利用隔振器或減振器隔離或消耗外部激勵能量，以達(dá)到減輕外部激勵對主結(jié)構(gòu)的破壞。目前開發(fā)研宄的隔振裝置有橡膠隔振墊、滑移隔振裝置等，但是橡膠隔振墊缺乏阻尼耗能能力及抗拉拔能力差，滑移隔振裝置雖具有阻尼特性，但缺乏回復(fù)特性和抗拉拔能力，開發(fā)研宄的減振裝置有粘彈性阻尼器(阻尼能力越大，振動快速消失)、粘滯流體阻尼器、金屬阻尼器、摩擦阻尼器、形狀記憶合金阻尼器、磁電流變阻尼器等，這些減振裝置一般加設(shè)于上部結(jié)構(gòu)，不承受豎向載荷，僅用于振動能量耗散。很多場合下(如管道的支座、平臺支座等)需要減隔振裝置既要能承受豎向荷載，又要能隔離和耗散結(jié)構(gòu)多方向的振動能量，且具有良好的抗拉拔能力和回復(fù)能力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種帶粘彈性核心墊的減隔振裝置，該裝置同時具有水平向和豎向的隔振和減振能力，且具有良好的耗能能力和回復(fù)能力。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)手段為:
一種帶粘彈性核心墊的減隔振裝置，包括相對設(shè)置的下鋼板和上鋼板，還包括位于所述上鋼板和下鋼板之間的套筒、位于套筒內(nèi)的彈簧和置于彈簧內(nèi)的粘彈性核心墊，所述下鋼板上設(shè)有帶外螺紋的下接頭，所述上鋼板上設(shè)有帶外螺紋的上接頭，所述彈簧由螺旋狀的彈簧絲組成，所述彈簧的上端和下端分別與帶外螺紋的上接頭和下接頭旋接連接，所述套筒的內(nèi)徑大于彈簧的外徑且小于彈簧外徑與2倍彈簧絲絲徑之和，所述套筒下端固定在所述下鋼板上，所述套筒的上端覆蓋所述彈簧與上接頭的連接處。
[0005]其中，所述粘彈性核心墊包括多層依次交替連接的鋼板和粘彈性材料層，所述鋼板和粘彈性材料層通過硫化交聯(lián)方式連接，其中，每塊所述鋼板的厚度為l~2mm，所述粘彈性材料層的厚度為l~10mmo
[0006]其中，所述粘彈性核心墊分別與所述上接頭和下接頭通過膠粘方式連接或通過硫化方式連接。
[0007]其中，所述套筒頂端與所述上鋼板的垂直距離為l~500mm。
[0008]有益效果:相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的減隔振裝置同時具有水平向和豎向的隔振和減振能力，且裝置具有良好的耗能能力和回復(fù)能力，另外，本發(fā)明裝置在彈簧外設(shè)有套筒結(jié)構(gòu)，套筒結(jié)構(gòu)能夠有效防止彈簧在振動時從連接頭上脫落，同時套筒并不會限制彈簧及位于彈簧內(nèi)粘彈性核心墊由于橫向振動而產(chǎn)生的橫向位移；本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單合理、安裝方便，可廣泛應(yīng)用于機(jī)械、管道、平臺和土木等結(jié)構(gòu)的多方向振動抑制中，尤其是應(yīng)用在上述結(jié)構(gòu)的豎向振動抑制中。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的帶粘彈性核心墊減隔振裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明裝置中粘彈性核心墊的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和具體實施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0011]如圖1~2所示，本發(fā)明的帶粘彈性核心墊的減隔振裝置，包括相對設(shè)置的下鋼板I和上鋼板2，還包括位于上鋼板I和下鋼板2之間的套筒3、位于套筒3內(nèi)的彈簧4和置于彈簧4內(nèi)的粘彈性核心墊5 (彈簧4包覆在粘彈性核心墊4的外部且與粘彈性核心墊5屬于同軸放置)，下鋼板I上設(shè)有帶外螺紋的下接頭6，上鋼板2上設(shè)有帶外螺紋的上接頭7，彈簧4由螺旋狀的彈簧絲組成，彈簧4的上端和下端分別與帶外螺紋的上接頭7和下接頭6旋接連接(螺旋狀的彈簧絲分別嵌入上接頭7和下接頭6的螺紋中)，套筒3的內(nèi)徑大于彈簧4的外徑且小于或等于彈簧4的外徑與2倍彈簧絲絲徑之和，套筒3下端通過螺栓結(jié)構(gòu)8固定在下鋼板I上，套筒3的上端位于彈簧4與上接頭7的連接處頂部(套筒3的高度覆蓋了上接頭7與彈簧4的連接處)，套筒3 —方面能減小外界環(huán)境對彈簧4和粘彈性核心墊5的腐蝕和破壞，還能保證彈簧4和連接頭6和7之間連接牢固，不易在振動時發(fā)生脫落，另外由于套筒3的內(nèi)徑大于彈簧4的外徑，因此套筒3并不限制彈簧4在橫向振動時產(chǎn)生一定的橫向位移而隔離或耗散橫向振動能量。例如本發(fā)明裝置的彈簧4的絲徑X外徑X長度X節(jié)距尺寸為10_X 120mmX 400mmX 40mm,使用的上接頭7和下接頭6直徑為120_，且在上、下接頭表面車出深度為10mm、節(jié)距為40mm的螺紋，使得彈簧4可以和上、下接頭通過螺紋旋接連接，且拆卸方便；本發(fā)明裝置套筒3內(nèi)徑為140 _，這樣允許彈簧4和位于彈簧4內(nèi)的粘彈性核心墊5有1mm的橫向振動位移，從而隔離和耗散掉橫向振動能量，還能夠有效保證通過彈簧絲纏繞在上接頭7和下接頭6的外螺紋上，而彈簧4在長期振動或突發(fā)情況下發(fā)生徑向松動時，會受到套筒3內(nèi)壁的限制，從而保證使彈簧4不會從上接頭7和下接頭6上脫離下來。
[0012]本發(fā)明裝置的粘彈性核心墊5由多層相互平行的鋼板9和包覆在每塊鋼板外的粘彈性材料層10組成，粘彈性材料層10包裹在鋼板9周圍，能夠保護(hù)鋼板9不受外界環(huán)境腐蝕，鋼板9和粘彈性材料層10米用尚溫尚壓硫化方式依次交替萱壓連接，鋼板9和粘彈性材料層10采用這樣的連接方式能夠保證在裝置發(fā)生變形時它們依然緊密連接在一起不會產(chǎn)生滑動或撕裂，粘彈性材料層10每層厚度一般為l~10mm，每層鋼板9厚度一般為l~2mm，當(dāng)裝置在外部作用下受壓時，由于粘彈性核心墊5內(nèi)部鋼板9的約束作用和均勻傳力，從而避免了粘彈性核心墊5發(fā)生局部失穩(wěn)、塌陷和扭曲等不均勻變形，提升了粘彈性核心墊5的受壓承載力和整體穩(wěn)定性。
[0013]粘彈性核心墊5置于彈簧4中且位于上接頭7和下接頭6之間，在裝置發(fā)生振動時可以通過粘彈性核心墊5的壓緊、壓松、拉伸、剪切等變形耗散掉振動能量，粘彈性核心墊5與上接頭7和下接頭6可以根據(jù)實際工作場合選擇無連接、膠粘連接或高溫高壓硫化連接；當(dāng)裝置始終處于受壓狀態(tài)，則粘彈性核心墊5可以僅僅只是放置在彈簧內(nèi)部，此時粘彈性核心墊5與上接頭7和下接頭6均不連接；若裝置以受壓為主，偶爾會產(chǎn)生較小的拉拔力，此時粘彈性核心墊5通過膠粘方式(如環(huán)氧樹脂)分別與上接頭7和下接頭6連接；若裝置以受壓為主，偶爾會產(chǎn)生較大的拉拔力，此時粘彈性核心墊5需通過高溫高壓硫化交聯(lián)方式分別與上接頭7和下接頭6連接。粘彈性核心墊5和彈簧4相互配合，起到協(xié)同增效的作用，即粘彈性核心墊5用于提高裝置的阻尼效應(yīng)，彈簧4用于提高裝置回復(fù)力能力。一方面，當(dāng)裝置在豎向或水平向的振動激勵下發(fā)生相對運(yùn)動時，粘彈性核心墊5通過往復(fù)拉壓或剪切變形從而耗散掉振動能量，因此其能起到減振作用；粘彈性核心墊5和彈簧4的剛度比主體結(jié)構(gòu)的剛度要低很多，因此粘彈性核心墊5和彈簧4可以隔離振動的傳遞，從而起到隔振作用；另一方面，彈簧4和粘彈性核心墊5所具有的彈性特質(zhì)使本發(fā)明裝置具有很好的回復(fù)力。粘彈性核心墊5的橫截面直徑比彈簧4的內(nèi)徑小l~2mm，兩者同軸設(shè)置，當(dāng)裝置受壓時，粘彈性核心墊5在壓力作用下膨脹，徑向受到彈簧4的約束作用，呈三向受壓狀態(tài)，從而使粘彈性核心墊5的豎向受壓承載力和耗能能力得到進(jìn)一步提升；當(dāng)裝置發(fā)生軸向受拉變形時，彈簧4可提供較大的抗拉拔力，保護(hù)了粘彈性核心墊5不因過大的拉力而破壞。
[0014]套筒3頂端與上鋼板2的垂直距離為l~500mm，套筒3頂端與上鋼板2的垂直距離可依據(jù)實際減振環(huán)境確定，這樣的間距既能夠保證上鋼板2、彈簧4及粘彈性核心墊5發(fā)生豎向相對振動位移；當(dāng)豎向振動位移超過這個間距時，上鋼板2會與套筒3接觸，此時套筒3起到限位作用，使得主體結(jié)構(gòu)和減振裝置都不會因發(fā)生過大的變形而破壞。
[0015]本發(fā)明裝置中粘彈性核心墊5所采用的粘彈性材料為申請?zhí)?012101499342公開的粘彈性材料，本粘彈性材料具有優(yōu)良的阻尼性能、耗能能力和回復(fù)能力，因此采用該粘彈性材料制備得到的粘彈性核心墊5能夠大大提高裝置的阻尼效應(yīng)，同時使裝置在減隔振過程中具有良好的耗能能力和回復(fù)能力。
【主權(quán)項】
1.一種帶粘彈性核心墊的減隔振裝置，其特征在于:包括相對設(shè)置的下鋼板和上鋼板，還包括位于所述上鋼板和下鋼板之間的套筒、位于套筒內(nèi)的彈簧和置于彈簧內(nèi)的粘彈性核心墊，所述下鋼板上設(shè)有帶外螺紋的下接頭，所述上鋼板上設(shè)有帶外螺紋的上接頭，所述彈簧由螺旋狀的彈簧絲組成，所述彈簧的上端和下端分別與帶外螺紋的上接頭和下接頭旋接連接，所述套筒的內(nèi)徑大于彈簧的外徑且小于彈簧外徑與2倍彈簧絲絲徑之和，所述套筒下端固定在所述下鋼板上，所述套筒的上端覆蓋所述彈簧與上接頭的連接處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶粘彈性核心墊的減隔振裝置，其特征在于:所述粘彈性核心墊包括多層依次交替連接的鋼板和粘彈性材料層，所述鋼板和粘彈性材料層通過硫化方式連接，其中，每塊所述鋼板的厚度為l~2mm，所述粘彈性材料層的厚度為
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶粘彈性核心墊的減隔振裝置，其特征在于:所述粘彈性核心墊分別與所述上接頭和下接頭通過膠粘方式連接或通過硫化方式連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶粘彈性核心墊的減隔振裝置，其特征在于:所述套筒頂端與所述上鋼板的垂直距離為l~500mm。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶粘彈性核心墊的減隔振裝置，包括相對設(shè)置的下鋼板和上鋼板，還包括位于所述上鋼板和下鋼板之間的套筒、位于套筒內(nèi)的彈簧和置于彈簧內(nèi)的粘彈性核心墊，所述下鋼板上設(shè)有帶外螺紋的下接頭，所述上鋼板上設(shè)有帶外螺紋的上接頭，所述彈簧由螺旋狀的彈簧絲組成，所述彈簧的上端和下端分別與帶外螺紋的上接頭和下接頭旋接連接，所述套筒的內(nèi)徑大于彈簧的外徑且小于彈簧外徑與2倍彈簧絲絲徑之和，所述套筒下端固定在所述下鋼板上，所述套筒的上端覆蓋所述彈簧與上接頭的連接處。本發(fā)明減隔振裝置在彈簧外設(shè)有套筒結(jié)構(gòu)，套筒結(jié)構(gòu)能夠有效防止彈簧在振動時與連接頭脫落。
【IPC分類】F16F7-104, F16F1-40, E04B1-98
【公開號】CN104763766
【申請?zhí)枴緾N201510171114
【發(fā)明人】徐趙東, 黃興淮, 郭迎慶, 王秀東
【申請人】徐趙東, 南京東瑞減震控制科技有限公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月13日