一種雙圈鋼絲繩減振器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙圈鋼絲繩減振器，由外圈鋼絲繩、內圈鋼絲繩、內圈上夾板、外圈上夾板、下夾板和若干個碟形彈簧組組成。本發明能夠保證本發明雙圈鋼絲繩減振器在大的預變形下減振性能的正常發揮，保證鋼絲繩減振器在很大的載荷下也不會被壓潰，從而提高了安全系數和應對意外事故的能力，能實現減振器在預壓縮、小振幅（幾個毫米）工況下振動的寬頻帶高衰減，具有壽命長、減振效果好等特點。
【專利說明】—種雙圈鋼絲繩減振器【技術領域】
[0001]本發明涉及一種雙圈鋼絲繩減振器，該裝置可以廣泛應用于船舶推進系統、柴油機組和大型發動機轉子系統等設備的隔振、降噪和減震。
【背景技術】
[0002]鋼絲繩減振器的主要隔振元件為鋼絲繩，當鋼絲繩的彎曲變形較小時，其內部股與股、絲與絲之間由于靜摩擦力的作用而不會產生相對滑動，具有大的剛度和較小的阻尼。而當鋼絲繩的彎曲變形增大到一定程度時，其內部股與股、絲與絲之間會克服摩擦力而產生相對滑移，并克服滑動摩擦力而做功，消耗能量，具有較大的阻尼和較小的剛度。因此常規的采用單圈鋼絲繩的減震器難以同時達到較大阻尼和剛度的要求。另外此種減震器大致為軟彈簧剛度特性，難以保證在意外大載荷下保持相對穩定的狀態。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供剛度和阻尼都較高，硬彈簧剛度特性較好的減震器。設計了一種雙圈鋼絲繩減振器，由外圈鋼絲繩、內圈鋼絲繩、內圈上夾板、外圈上夾板、下夾板和若干個碟形彈簧組組成，其特征在于:外圈鋼絲繩和內圈鋼絲繩的底部夾持在下夾板上，內圈上夾板夾持在內圈鋼絲繩頂部，外圈上夾板夾持在外圈鋼絲繩的頂部，在內圈上夾板與外圈上夾板之間設有預頂間隙；每個碟形彈簧組由碟形彈簧、導向套筒內套筒和導向套筒外套筒組成，導向套筒內套筒固定于內圈上夾板的底部，導向套筒外套筒固定于下夾板的頂部，碟形彈簧由導向套筒內套筒和導向套筒外套筒固定于內圈上夾板與下夾板之間。
[0004]外圈上夾板和下夾板可通過螺栓或其他聯接方式與基礎和振動源相聯接。
[0005]內圈鋼絲繩與外圈鋼絲繩各由左側和右側兩部分組成，內圈鋼絲繩與外圈鋼絲繩旋向相反，各自形成左右對稱的結構。左側的內圈鋼絲繩與右側內圈鋼絲繩旋向相反，左側的內圈鋼絲繩與左側外圈鋼絲繩旋向相反，右側的內圈鋼絲繩與右側外圈鋼絲繩旋向相反。在減振器未受載的自由狀態，內圈上夾板與外圈上夾板之間具有預頂間隙。鋼絲繩減振器在安裝過程中要進行冷態預頂，安裝后內圈上夾板與外圈上夾板間的間隙消失而貼合在一起。
[0006]導向套筒內套筒的內徑與導向套筒外套筒的外徑之間存在較小間隙。
[0007]本發明具有以下有益效果:
[0008](I)內圈鋼絲繩和外圈鋼絲繩之間留有預頂間隙，這樣可以適合預頂安裝大變形的需要，而又能保證本發明雙圈鋼絲繩減振器在這樣大的預變形下減振性能的正常發揮。
[0009](2)雙繩圈內又加硬彈簧的結構，使得此鋼絲繩減振器能夠同時滿足高剛度和高承載的要求，克服鋼絲繩圈變形后復原性差的缺點，內部的硬彈簧還起到限位的作用，保證鋼絲繩減振器在很大的載荷下也不會被壓潰，從而提高了安全系數和應對意外事故的能力。
[0010](3)此種結構的鋼絲繩減振器在工作時，其內圈鋼絲繩、外圈鋼絲繩和中間的碟形、彈簧組都發生變形，并通過各自內部結構摩擦的形式吸收振動能量，可大幅度提高減振器的阻尼和振動衰減能力，合理配置各組成元件的性能參數，就能實現減振器在預壓縮、小振幅(幾個毫米)工況下振動的寬頻帶高衰減。
[0011](4)常見的鋼絲繩減振器一般是中空的，其內部空間未能得到有效利用，而本發明，充分利用鋼絲繩減振器內部空間去實現減振器的多項性能。
[0012](5)本方案中鋼絲繩減振器左右正對稱、內外反對稱的布繩結構，不僅能提高減振器水平向的剛度穩定性，而且還能使此減振器在工作位置時，內圈和外圈的上下夾板之間的拉壓作用分別得到相互抵消，從而提高夾板的疲勞壽命。
[0013](6)本方案中鋼絲繩減振器各部件的材料均為金屬，只要為各部件選擇適合的材料型號和合理的加工工藝，完全可以適應惡劣的工作環境。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發明實施例的主視示意圖。
[0015]圖2為本發明實施例的左視示意圖。
[0016]圖3單圈鋼絲繩減振器的剛度變化曲線。
[0017]圖4單圈鋼絲繩減振器阻尼隨壓縮量的變化曲線。
[0018]圖5為本發明實施例的蝶形彈簧組剖面視示意圖。
[0019]圖6本發明實施例所受壓力隨壓縮量的變化曲線。
[0020]圖7本發明實施例剛度隨壓縮量的變化曲線。
【具體實施方式】
[0021]下面結合實施例附圖具體來說明。
[0022]如圖1和圖2:
[0023]圖中:1 一外圈鋼絲繩、2 —內圈鋼絲繩、3 —內圈上夾板、4 一外圈上夾板、5 —下夾板、6 —蝶形彈簧組、7-預頂間隙。
[0024]內圈鋼絲繩I與外圈鋼絲繩2各由左側和右側兩部分組成，內圈鋼絲繩I與外圈鋼絲繩2旋向相反，各自形成左右對稱的結構；左側或右側的內圈鋼絲繩I與外圈鋼絲繩2位于相同部位的鋼絲繩的繞向相反。在減振器未受載的自由狀態，內圈上夾板3與外圈上夾板4之間具有預頂間隙7。鋼絲繩減振器在安裝過程中要進行冷態預頂，安裝后內圈上夾板3與外圈上夾板4間的間隙消失而貼合在一起。
[0025]如圖3和圖4:
[0026]設計合理的內外兩圈尺寸參數，使本發明鋼絲繩減振器工作時內圈鋼絲繩和外圈鋼絲繩的壓縮量分別處于橫軸上兩條虛線的位置。使外圈鋼絲繩具有較大的阻尼和一定的剛度，用來完成吸收能量的主要任務；而內圈鋼絲繩則具有較大的剛度，并在壓縮量進一步增加的時侯其阻尼也會急劇增加，起到支撐和提高事故發生時的安全性的作用。內圈上夾板與外圈上夾板之間的預項間隙適合于此鋼絲繩減振器冷態預頂的安裝方式，保證本發明鋼絲繩減振器在預頂壓縮下隔振性能的正常發揮。
[0027]如圖5:
[0028]圖中:8-導向套筒外套筒、9-連接螺栓孔、10 —碟形彈簧片、11 一導向套筒內套筒。
[0029]導向套筒內套筒11的內徑與導向套筒外套筒8的外徑之間存在較小間隙。
[0030]將尺寸相同但數量不同的碟片同向疊合成小組，再將不同的小組以對合的形式組合起來形成具有硬剛度特性的碟形彈簧片。碟形彈簧片10由通過其中心的導向套筒外套筒8和導向套筒內套筒11限位安裝在內圈上夾板3與下夾板5之間。
[0031]通過螺釘固定在內圈上夾板與下夾板的導向套筒外套筒8與導向套筒內套筒11之間有2-3_間隙，允許鋼絲繩減振器有一定的橫向運動，實現橫向減振。當減震器承載時內導套下移，蝶形彈簧片承載，依靠自身單位體積材料的變形能及碟簧片之間表面摩擦阻尼作用吸收沖擊消散能量。
[0032]如圖6和圖7:
[0033]將具有硬剛度特性的碟形彈簧組與具有軟剛度特性的內圈上夾板和外夾板聯接，可使整個鋼絲繩減振器在較大變形下表現出漸硬的趨勢，既提高了鋼絲繩減振器的剛度和承載能力，又使得此鋼絲繩減振器在意外事故發生時能夠保持相對穩定的狀態。最重要的是通過碟形彈簧組的聯接，可使鋼絲繩圈在變形后很快恢復，保證其吸收能量的能力。
[0034]本發明充分發揮了其外圈鋼絲繩、內圈鋼絲繩和碟形彈簧片的特性:外圈鋼絲繩在減振器工作時預變形量較大，是減振器阻尼的主要來源，并配合內圈鋼絲繩完成彈性支撐的作用；內圈鋼絲繩在減振器工作時預變形量較小，主要起到提供減振器剛度的作用；在內圈上夾板和下夾板上聯接碟形彈簧組中的碟形彈簧片具有硬剛度的特性，可使整個鋼絲繩減振器的剛度改變為硬特性，提高鋼絲繩減振器的應對意外事故的能力。內圈上夾板與外圈上夾板之間的預留間隙適合于鋼絲繩減振器冷態預頂的安裝方式，保證鋼絲繩減振器在預頂壓縮下隔振性能的正常發揮。這樣，通過內圈鋼絲繩、外圈鋼絲繩和碟形彈簧片各自特性和結構尺寸的有機結合，使得本發明雙圈鋼絲減振器在剛度、阻尼、可靠性和安裝方式上均能滿足特殊工作場合的減振要求。
【權利要求】
1.一種雙圈鋼絲繩減振器，由外圈鋼絲繩、內圈鋼絲繩、內圈上夾板、外圈上夾板、下夾板和若干個碟形彈簧組組成，其特征在于:外圈鋼絲繩和內圈鋼絲繩的底部夾持在下夾板上，內圈上夾板夾持在內圈鋼絲繩頂部，外圈上夾板夾持在外圈鋼絲繩的頂部，在內圈上夾板與外圈上夾板之間設有預頂間隙；每個碟形彈簧組由碟形彈簧、導向套筒內套筒和導向套筒外套筒組成，導向套筒內套筒固定于內圈上夾板的底部，導向套筒外套筒固定于下夾板的頂部，碟形彈簧由導向套筒內套筒和導向套筒外套筒固定于內圈上夾板與下夾板之間。
2.根據權利要求1所述的一種雙圈鋼絲繩減振器，其特征在于:內圈鋼絲繩與外圈鋼絲繩各由左側和右側兩部分組成，左側內圈鋼絲繩與右側內圈鋼絲繩旋向相反，左側內圈鋼絲繩與左側外圈鋼絲繩旋向相反，右側內圈鋼絲繩與右側外圈鋼絲繩旋向相反。
【文檔編號】F16F7/14GK103470671SQ201310430230
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】潘宏俠, 潘銘志, 任海鋒, 都衡, 張君東 申請人:中北大學