一種高效抗沖彈液復(fù)合緩沖器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及抗沖擊耗能領(lǐng)域，是一種能夠抵抗較高外界沖擊的高效抗沖彈液復(fù)合緩沖器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前通用的緩沖器為液體粘滯阻尼緩沖器，一般采用單一的液體作為阻尼耗能介質(zhì)，其針對的外界實(shí)際沖擊環(huán)境主要為天然地震或風(fēng)振，這兩種震(振)動環(huán)境的主要特點(diǎn)為:頻率較低，主頻帶一般在30Hz以內(nèi)，能量最集中的頻帶一般在1Hz以下；動態(tài)位移幅值較大，一般在1cm量級，根據(jù)不同的應(yīng)用場合，大者可達(dá)m的量級；加速度幅值較小，一般均小于Ig (g為重力加速度)；持時較長，天然地震的持時可達(dá)數(shù)十秒至十?dāng)?shù)分鐘，而風(fēng)振的持時甚至可達(dá)一天以上，沖擊震(振)動過程中一般并無明顯占優(yōu)勢的強(qiáng)脈沖，而是較為均勻地分布于整個沖擊震(振)動過程中。該種通用緩沖器主要以位移控制為主，加速度和速度控制為次要參量。
[0003]對于各類爆炸所致沖擊震(振)動環(huán)境,其主要特點(diǎn)為:頻率較高,主頻帶一般在300Hz以內(nèi)，能量最集中的頻帶一般在20-100HZ之間；動態(tài)位移幅值較小，一般在厘米量級，根據(jù)不同的應(yīng)用場合，大者可達(dá)1cm ;加速度幅值較大，一般均大于5g(g為重力加速度)；持時較短，一般爆炸所致沖擊脈沖的持時在數(shù)十毫秒至數(shù)分鐘，沖擊震(振)動過程中一般以首次沖擊脈沖為主，后續(xù)沖擊震(振)動過程中的脈沖峰值明顯降低。對這種沖擊震(振)動環(huán)境的控制，主要以加速度控制為主，位移和速度控制為次要參量。所以，通用的液體粘滯阻尼緩沖器在此沖擊震(振)動環(huán)境中并不能很好地發(fā)揮對被保護(hù)設(shè)備的保護(hù)作用。為此，需要解決的技術(shù)問題是通過一種新型的緩沖器，衰減較強(qiáng)外界沖擊能量向被保護(hù)區(qū)域傳遞，使受保護(hù)設(shè)備在設(shè)計限值之內(nèi)的外界沖擊作用下能正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種高效的彈液復(fù)合緩沖器，其是將液體阻尼器和線性彈簧聯(lián)合使用作為隔沖耗能介質(zhì)，用于針對較強(qiáng)的外界沖擊，使控制對象免受外界強(qiáng)沖擊環(huán)境的危害。
[0005]本實(shí)用新型的目的可采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):其包括上頂板和下底板，上頂板頂部設(shè)置安裝螺栓，所述的上頂板通過彈簧與下底板相連，上頂板與下底板之間設(shè)有油缸，油缸與下底板相連，所述上頂板底部設(shè)置一活塞桿，活塞桿下端與第一活塞相連，第一活塞滑動連接在油缸的內(nèi)部；所述的活塞桿為空心管，油缸內(nèi)的下底板上設(shè)有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿穿過第一活塞，導(dǎo)向桿上端設(shè)置第二活塞，并通過第二活塞滑動連接在活塞桿內(nèi)。
[0006]所述的油缸分為內(nèi)外兩層，內(nèi)層油缸是由弧形內(nèi)壁油缸和直線形內(nèi)壁油缸上下連接所組成，第一活塞滑動連接在弧形內(nèi)壁油缸的內(nèi)部，內(nèi)層油缸的側(cè)面和頂端都開設(shè)有泄流孔。
[0007]所述的上頂板上部設(shè)置有上部橡膠墊，下底板底部設(shè)置有底部橡膠墊，安裝螺栓穿過上部橡膠墊與上頂板相連。
[0008]本實(shí)用新型基于以下原理設(shè)計:在靜態(tài)荷載下，彈簧可提供靜態(tài)支撐力，在外界強(qiáng)瞬態(tài)沖擊作用下，彈簧可將外界強(qiáng)沖擊動能轉(zhuǎn)化為彈性勢能，隨后該勢能按照隔沖系統(tǒng)自身的動態(tài)特性緩慢釋放；液體阻尼器則可提供一定的動態(tài)阻尼力，并由其固有的液體阻尼耗能特性將動態(tài)沖擊動能轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉。
[0009]本實(shí)用新型安裝在外界沖擊輸入端與被保護(hù)設(shè)備之間，不僅能夠衰減輸入的沖擊能量向被保護(hù)設(shè)備的傳遞，使被保護(hù)設(shè)備在設(shè)計限值以內(nèi)的外界沖擊作用下免于損壞并能正常工作，還可為保護(hù)對象提供靜態(tài)支撐，控制、調(diào)整系統(tǒng)的自振頻率，實(shí)現(xiàn)保護(hù)對象與支撐結(jié)構(gòu)之間的振動隔離，減小外界振動環(huán)境對保護(hù)對象的影響。
【附圖說明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是圖1的俯視圖。
[0012]圖中:1、上頂板,2、下底板,3、彈簧,4、油缸,5、活塞桿,6、第一活塞，7、導(dǎo)向桿,8、第二活塞，9、阻尼液，10、上部橡膠墊，11、底部橡膠墊，12、安裝螺栓，13、泄流孔。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0014]如圖1、圖2所示為本實(shí)用新型提供的一種高效抗沖彈液復(fù)合緩沖器，其包括上頂板I和下底板2，所述的上頂板I通過彈簧3與下底板2相連，上頂板I與下底板2之間還設(shè)有油缸4,油缸4與下底板2相連,上頂板I通過活塞桿5與第一活塞6相連,第一活塞6滑動連接在油缸4的內(nèi)部，所述的活塞桿5為空心管，油缸4內(nèi)的下底板2上設(shè)有導(dǎo)向桿7，導(dǎo)向桿7穿過第一活塞6并通過第二活塞8滑動連接在活塞桿5內(nèi)；上頂板I和下底板2的外側(cè)分別連接有上部橡膠墊10和底部橡膠墊11，上部橡膠墊10和底部橡膠墊11可緩解設(shè)備自身工作時所產(chǎn)生的振動對緩沖器的影響；安裝螺栓12穿過上部橡膠墊10與上頂板I相連，工作時通過安裝螺栓12對緩沖器和設(shè)備進(jìn)行固定。
[0015]本實(shí)用新型的工作過程如下:當(dāng)設(shè)備受到外界瞬態(tài)沖擊時，與設(shè)備相連的緩沖器的上頂板I和下底板2之間會產(chǎn)生相對位移，使彈簧3壓縮，在整個沖擊過程中彈簧3 —直處于被壓縮狀態(tài)，通過對彈簧3進(jìn)行壓縮來儲存部分沖擊能量；在壓縮的初始階段第一活塞6處于最高位置，在沖擊過程中，第一活塞6向下底板2運(yùn)動，在第一活塞6從最高位置向下底板2運(yùn)動的過程中，緩沖器會產(chǎn)生阻尼力來消耗沖擊能量，此時的阻尼力由兩部分組成，其中一部分是由第一活塞6與油缸4間隙的相對運(yùn)動所產(chǎn)生的液態(tài)阻尼力，另一部分是由導(dǎo)向桿7和第二活塞8與活塞桿5間隙的相對運(yùn)動所產(chǎn)生的阻尼力；之后彈簧3會釋放壓縮勢能，最終使被保護(hù)設(shè)備速度歸零，緩沖器恢復(fù)到初始狀態(tài)。
[0016]油缸4內(nèi)部充滿阻尼液9，油缸4分為內(nèi)外兩層，內(nèi)層油缸是由弧形內(nèi)壁油缸和直線形內(nèi)壁油缸上下連接所組成，第一活塞6滑動連接在弧形內(nèi)壁油缸的內(nèi)部，內(nèi)層油缸的側(cè)面和頂端都開設(shè)有泄流孔13。所述的弧形內(nèi)壁油缸的內(nèi)徑是從上到下先增大、后減小的。在沖擊從開始到結(jié)束的過程中，第一活塞6的速度由O變?yōu)樽畲?、最后又變?yōu)镺 ;本實(shí)用新型設(shè)計中的油缸4與第一活塞6之間的間隙采用變間隙設(shè)計，在沖擊的開始階段第一活塞6與油缸4之間的間隙最小，在第一活塞6的速度不斷增大的過程中間隙也不斷增大，當(dāng)?shù)谝换钊?的速度達(dá)到最大時,第一活塞6與油缸4之間的間隙也達(dá)到最大，當(dāng)?shù)谝换钊?的速度減小時，第一活塞6與油缸4之間的間隙也不斷減小。本設(shè)計通過變間隙的設(shè)計來確保阻尼力的恒定，從而防止設(shè)備由于受到的阻尼力變化過大而造成自身結(jié)構(gòu)的損壞；且當(dāng)?shù)谝换钊?向下底板2運(yùn)動的過程中，第一活塞6會擠壓油缸4內(nèi)的阻尼液9，阻尼液9在壓力的作用下會通過泄流孔13從油缸4的內(nèi)部運(yùn)動到第一活塞6的上部；當(dāng)沖擊結(jié)束后第一活塞6回復(fù)到原位的過程中，油缸內(nèi)層的液壓力將小于外層的液壓力，此時阻尼液9在壓力差的作用下又會從泄流孔13流回到原位。本實(shí)用新型中油缸中的阻尼液在上述動態(tài)流動過程中可耗散相當(dāng)部分的沖擊能量。
【主權(quán)項】
1.一種高效抗沖彈液復(fù)合緩沖器，包括上頂板(I)和下底板(2)，上頂板(I)頂部設(shè)置安裝螺栓(12)，其特征是:所述的上頂板(I)通過彈簧(3)與下底板(2)相連，上頂板(I)與下底板(2)之間設(shè)有油缸(4)，油缸(4)與下底板(2)相連，所述上頂板(I)底部設(shè)置一活塞桿(5 )，活塞桿(5 )下端與第一活塞(6 )相連，第一活塞(6 )滑動連接在油缸(4)的內(nèi)部；所述的活塞桿(5)為空心管，油缸(4)內(nèi)的下底板(2)上設(shè)有導(dǎo)向桿(7)，導(dǎo)向桿(7)穿過第一活塞(6)，導(dǎo)向桿(7)上端設(shè)置第二活塞(8)，并通過第二活塞(8)滑動連接在活塞桿(5)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效抗沖彈液復(fù)合緩沖器，其特征是:所述的油缸(4)分為內(nèi)外兩層，內(nèi)層油缸是由弧形內(nèi)壁油缸和直線形內(nèi)壁油缸上下連接所組成，第一活塞(6)滑動連接在弧形內(nèi)壁油缸的內(nèi)部，內(nèi)層油缸的側(cè)面和頂端都開設(shè)有泄流孔(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效抗沖彈液復(fù)合緩沖器，其特征是:所述的上頂板(I)上部設(shè)置有上部橡膠墊(10)，下底板(2)底部設(shè)置有底部橡膠墊(11)，安裝螺栓(12)穿過上部橡膠墊(10)與上頂板(I)相連。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種高效抗沖彈液復(fù)合緩沖器，包括上頂板和下底板，上頂板頂部設(shè)置安裝螺栓，所述的上頂板通過彈簧與下底板相連，上頂板與下底板之間設(shè)有油缸，油缸與下底板相連，所述上頂板底部設(shè)置一活塞桿，活塞桿下端與第一活塞相連，第一活塞滑動連接在油缸的內(nèi)部；所述的活塞桿為空心管，油缸內(nèi)的下底板上設(shè)有導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿穿過第一活塞，導(dǎo)向桿上端設(shè)置第二活塞，并通過第二活塞滑動連接在活塞桿內(nèi)。本實(shí)用新型安裝在外界沖擊輸入端與被保護(hù)設(shè)備之間，不僅能夠衰減輸入的沖擊能量向被保護(hù)設(shè)備的傳遞，使被保護(hù)設(shè)備在設(shè)計限值以內(nèi)的外界沖擊作用下免于損壞并能正常工作，還可為保護(hù)對象提供靜態(tài)支撐，控制、調(diào)整系統(tǒng)的自振頻率，實(shí)現(xiàn)保護(hù)對象與支撐結(jié)構(gòu)之間的振動隔離，減小外界振動環(huán)境對保護(hù)對象的影響。
【IPC分類】F16F13-00
【公開號】CN204284299
【申請?zhí)枴緾N201420772503
【發(fā)明人】謝清糧, 杜建國, 張敏, 李利莎, 郭有松, 張洪海, 陳榮華
【申請人】中國人民解放軍總參謀部工程兵科研三所
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月10日