一种隔振、缓冲装置

技术领域

本申请属于隔振、缓冲技术领域，特别涉及一种隔振、缓冲装置。

背景技术

装备的高速化发展要求设备具有较宽的工况适应性，尤其在惯导设备、光电吊舱等设备的使用环境中，为适用不同机型更多姿态、更多飞行环境的使用需求，要求隔振、缓冲装置1)对不同量值的宽频随机振动起到较一致的隔振效果(隔振效率趋于一致)；2)对运行过程中会产生较大的冲击载荷起到良好的抑制效果，同时冲击量值不放大(有限空间内冲击尽量不放大)；3)要兼具正装、倒装使用工况下功能一致性的使用需求(多姿态安装)。为此，需要新的隔振、缓冲装置适应于更高水平战略武器装备的隔振、缓冲需求。

现有金属丝网、金属橡胶、橡胶等隔振器都具有较好的隔振缓冲效果，也可以应用于正装、倒装等环境。现有技术公布的专利ZL

2019105630185号、ZL 201912045376.1号等隔振器兼具减振隔冲效果，但是其结构形式复杂、结构刚度形式单一，当应用于正装倒装两种环境时，由于结构设计、功能元件布置等限制，使其在不同装配环境下，刚度发生较大变化导致武器装备达到的减振效果发生变化，或者是由于结构关系，使得隔振、缓冲装置的寿命发生较大损失。同时，据多年研究发现，现有隔振、缓冲装置在低空间大载荷、冲击环境下，往往以隔振、缓冲装置不发生破坏为技术考核点，在此技术上，冲击响应载荷一般均为2～3倍的放大状态(尖峰值)，此技术水平已适应不了部分武器装备的使用需求。本发明提出一种隔振、缓冲装置，其结构简单，易于实现，而且兼具隔振、缓冲能力；正装、倒装状态结构对称，具有较多姿态的飞行适应性；同时引入摩擦耗能阻尼机理，以对冲击造成的冲击尖峰达到较好的吸收效果。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种隔振、缓冲装置，包括：

外壳、芯轴、摩擦片、减振垫以及弹簧；

外壳形成装配腔，其顶端具有安装通孔；

芯轴包括置于外壳外的安装端以及穿过所述安装通孔置于装配腔的柱端，柱端外侧至少一位置径向延伸形成锥面环台；

摩擦片包括第二摩擦片、第三摩擦片、第四摩擦片；

第二摩擦片包括两端面平齐具有中心孔的环盘，中心孔的壁面上形成与锥面环台配合的锥面环槽，锥面环槽的深度大于锥面环台径向长度；

套有第二摩擦片的锥面环台将装配腔分为上腔与下腔，上腔的径向与轴向通过减振垫和/或弹簧支持，下腔的轴向通过减振垫和/或弹簧支持；

第三摩擦片一端固定柱端，另一端具有锥面；第四摩擦片一端固定在外壳底端，另一端具有锥槽；芯轴轴向位移预设长度时第三摩擦片的锥面与第四摩擦片的锥槽接触。

优选的是，柱端端面内陷形成弹簧腔，弹簧一端连接弹簧腔腔底，另一端连接外壳底端。

优选的是，第三摩擦片一端固定在弹簧腔腔底，第三摩擦片与四摩擦片均位于弹簧腔内的弹簧内。

优选的是，摩擦片还包括与第二摩擦片结构相同的第一摩擦片，第一摩擦片套在垫片外侧，垫片包括具有与第一摩擦片锥面环槽匹配的锥面外缘和中间孔，中间孔间隙套在柱端外侧，第一摩擦片与垫片位于外壳顶端表面与上腔的所述减振垫和/或弹簧之间。

优选的是，第二摩擦片与锥面环台之间设置有涨簧。

优选的是，第一摩擦片与垫片之间设置有涨簧。

优选的是，弹簧套在柱端上，位于第一摩擦片与第二摩擦片之间，弹簧外侧与外壳之间套有减振垫。

优选的是，第二摩擦片与外壳之间具有径向的间隙，第一摩擦片与外壳之间具有径向的间隙。

优选的是，所述间隙为重力平衡下振动幅值的2-3倍。

优选的是，所述预设长度为重力平衡下振动幅值的2-3倍。

优选的是，第二摩擦片与第一摩擦片的外缘具有用于调节弹性模量的周向分布的开槽。

优选的是，所述涨簧包括波浪形状的C型弹性环或者O型胶圈。

本申请的优点包括：第一：结构形式简单，隔振、缓冲模块自适应作用，在故可实现减振工装不同量值功能一致性需求，同时可实现准零刚度、超低频率的设计；第二:采用摩擦组件结构，可保证在大位移、大载荷下的限位及冲击尖峰不放大，一定程度提高了设备的可靠性，亦实现较低空间的设计，为战略武器节约空间。第三：可用于正装、倒装能安装结构，有效提高安装工况适应性，提高产品寿命；第四：适用于对频率稳定性有较高要机载隔振、缓冲应用领域。

附图说明

图1是本申请隔振、缓冲装置示意图。

图2是本申请隔振、缓冲装置剖面图示意图。

图3是本申请隔振、缓冲装置芯轴示意图。

图4是本申请隔振、缓冲装置摩擦片示意图

图5是本申请隔振、缓冲装置摩擦片截面图。

图6本申请隔振、缓冲装置垫片示意图。

图7本申请隔振、缓冲装置垫片截面图。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

图1-图7为本发明实施例中一种隔振、缓冲装置示意图，结构包括外壳、芯轴3、摩擦片、减振垫以及弹簧；

其中，外壳包括壳体1与底板12；

减振垫包括上减振垫8与下减振垫11；

摩擦片包括：第一摩擦片6、第二摩擦片9、第三摩擦片13与第四摩擦片14。

弹簧包括第一弹簧2与第二弹簧7，涨簧包括第一涨簧5与第二涨簧10。

具体地，参考图1，在一些实施例中，底板12，壳体1之间铆合，从而形成一个空腔壳体，形成装配腔，其顶端具有安装通孔；

具体地，芯轴3包括置于外壳外的安装端31以及穿过所述安装通孔置于装配腔的柱端32，柱端32外侧至少一位置径向延伸形成锥面环台33，安装端31用于和设备的连接。

具体地，第一摩擦片6包括平端61以及锥面环槽62以及调节环63，第一摩擦片6套在垫片4外侧，垫片4包括具有与第一摩擦片6锥面环槽匹配的锥面外缘41和中间孔42，中间孔42间隙套在柱端32外侧；

第二摩擦片9与第一摩擦片6结构一致。

具体地，垫片4与第一摩擦片6的锥面环槽62相连，中间安装第一涨簧5，安装后形成上摩擦组件；第二摩擦片9包括两端面平齐具有中心孔的环盘，中心孔的壁面上形成与锥面环台33配合的锥面环槽，锥面环槽的深度大于锥面环台33径向长度；套有第二摩擦片9的锥面环台33形成中摩擦组件，将装配腔分为上腔与下腔，上腔的径向与轴向通过减振垫和/或弹簧支持，下腔的轴向通过减振垫和/或弹簧支持。

具体地，第一弹簧7与上减振垫8从内到外分部于上腔。

具体地，上摩擦组件与壳体1之间优选保留振动幅值的2-3倍的位移量。中摩擦组件与壳体1之间保留优选振动幅值2-3倍的位移量。当隔振、缓冲装置径向运动时，在小位移范围内，上、中摩擦组件与壳体1不发生碰撞；

隔振、缓冲装置径向刚度由上减振垫8提供，且可通过上减振垫垫8的非线性控制及与第一弹簧7的复合设计实现较好的线性，实现径向振动时不同量值工况下隔振效率的一致性设计需求；当径向冲击载荷下，位移超过位移量后，上、中摩擦组件与壳体1摩擦，摩擦组件内部产生摩擦阻尼，对冲击过程产生的尖峰进行能量吸收，达到冲击不放大的需求；同时涨簧起到让垫片4复位的作用；当第一摩擦片与壳体1发生碰撞时，第一摩擦片6的调节环63在变形与恢复过程亦中起到一定的缓冲作用。

具体地，第一弹簧2分布于芯轴3的柱端32。

具体地，下减振垫11分布于第一弹簧2外侧并位于下腔。通过第一弹簧2、第二弹簧7弹簧刚度设计，以及上下减振垫8、11的刚度设计、可实现隔振、缓冲装置轴向准零刚度的设计，实现超低频隔振效果；亦可实现较好的线性设计，以实现不同工况下的一致性的隔振效果；隔振、缓冲装置上下运动时均由减振垫和弹簧复合来提供刚度和阻尼，可实现上下刚度一致的设计要求，同时弹簧的弹性支撑可较好的解决纯减振垫结构的在疲劳、大载荷下的不可恢复性。

具体地，底板包括12包括安装孔。用于和壳体1之间的铆接。

具体地，第三摩擦片13与第四摩擦片14形成轴向摩擦组件，设计思路与第一摩擦组件一致；第三摩擦片13两者采用粘接等形成连接与芯轴3上，第四摩擦片14两者采用粘接等形成连接与底板12上，第三摩擦片13与第四摩擦片14之间存在一定角度与位移，预设长度优选为重力平衡后振动幅值的2～3倍，当轴向振动小载荷小位移时，轴向摩擦组件间存在位移，不接触，不工作。当冲击载荷、大载荷、或者大位移下，轴向摩擦组件间接触，摩擦组件内部产生摩擦阻尼于刚度补给，对冲击过程产生的尖峰进行能量吸收，达到冲击不放大的需求，同时第一弹簧2起到让摩擦组件复位的作用。

具体地上减振垫8、下减振垫11等弹性功能元件也可为其他等效果的不同材料的弹性元件。

本发明的优点第一：在于结构形式简单，隔振、缓冲模块自适应作用，在故可实现减振工装不同量值功能一致性需求，同时可实现准零刚度、超低频率的设计；第二:采用摩擦组件结构，可保证在大位移、大载荷下的限位及冲击尖峰不放大，一定程度提高了设备的可靠性，亦实现较低空间的设计，为战略武器节约空间。第三：可用于正装、倒装能安装结构，有效提高安装工况适应性，提高产品寿命；第四：适用于对频率稳定性有较高要机载、舰载、弹载等隔振、缓冲应用领域。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。