[发明专利]一种干摩擦型三向抗强冲击隔振缓冲器

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械振动隔振缓冲领域，具体涉及一种装甲车辆车载仪器设备的三向抗强冲击隔振缓冲器。

背景技术

随着科技的不断进步，装甲车辆的机动性能得到了大幅提升。装甲车辆在行驶过程中，由发动机、传动系统引起的车体各部位的振动比较大，其振动频率主要集中在中高频段；同时，路面不平度通过行动系统将振动激励传递至车体，其振动频率主要集中在中低频段。然而除了正常的越野路面行驶，装甲车辆还将在极端的环境条件下使用，如跨越壕沟和矮墙等障碍物、快速通过起伏较大的地形、进行火炮射击、遭受地雷等武器攻击以及进行机动空投时，装甲车辆将承受异常强烈的冲击振动。在这些极端的使用条件下，车载电子设备和仪器所处的力学环境十分恶劣，强冲击振动容易使仪器和设备发生各种故障。严重影响仪器设备的使用可靠性。

由于装甲车辆的作业环境多样，车载电子设备的振动环境也非常复杂，因此对所采取的减振措施也提出了更高的要求，既需要对在越野路面正常行驶时的振动激励进行隔振，又要求对极端使用条件下的强冲击激励进行缓冲。同时，装甲车辆在起伏较大的路面行驶时，除了垂向振动外，其前后和左右的水平向振动也不容忽视，特别是在火炮射击或遭受武器侧面攻击时，其水平向的冲击激励将十分剧烈，这就要求隔振器同时具备垂直和水平三向隔振缓冲性能。

目前常用的隔振器主要有阻尼橡胶隔振器、弹簧类隔振器、钢丝绳隔振器以及干摩擦类隔振器等。由于装甲车辆特殊的使用条件和工作环境，限制了其中一些隔振器的应用。比如，在低温40℃的工作环境中，橡胶类隔振器的减振性能和使用寿命将受到很大影响，而且橡胶材料本身容易出现老化现象，因此不适用于装甲车辆领域；螺旋弹簧或碟形弹簧类隔振器的阻尼较小，能满足缓冲要求，但减振性能较差；而装甲车辆内部空间有限，体积较大的钢丝绳隔振器也受到一定限制。通过结构的摩擦副或者通过金属丝之间的摩擦实现干摩擦阻尼隔振的干摩擦类隔振器，由于不受环境温度的影响，阻尼性能优良，体积较小，因此更适用于装甲车辆车载设备的隔振领域。

在现有隔振器中，多数是单向隔振器，在实际应用中其水平向的刚度较大，隔振和缓冲性能较弱。通过检索发现一些三向隔振器对于较低的振动激励能够实现良好的隔振性能，而对于强冲击激励则考虑不足。本发明专利同时考虑三个方向在较低振动强度下的隔振性能和强冲击激励环境下的缓冲性能，利用金属丝网阻尼构件的非线性刚度和阻尼特性，以实现复杂振动环境下的隔振缓冲要求。

发明内容

本发明以兼顾常规振动环境下的减振要求和强冲击激励下的缓冲要求为目的，基于金属丝网阻尼构件的非线性刚度和干摩擦阻尼特性，提供了一种全金属干摩擦型三向抗强冲击隔振缓冲器。

本发明提出的隔振缓冲器包括外壳体、上套筒、紧固螺母、调节螺栓、顶挡板、底板、内支撑筒、支撑弹簧和金属丝网阻尼构件。该隔振缓冲器主要由三个部件组成：固定部件、活动部件和隔振缓冲组件。固定部件包括外壳体、底板和内支撑筒。其中底板通过螺纹连接固定在外壳体底部，内支撑筒通过螺纹连接固定在底板中部凸台内螺纹孔内；活动部件包括上套筒、紧固螺母、调节螺栓和顶挡板，其中调节螺栓下部与外壳体螺纹连接，紧固螺母通过螺纹连接在调节螺栓顶部，并与上套筒紧固连接，在上套筒外部设有环形顶挡板，与外壳体内顶面接触；隔振缓冲组件包括支撑弹簧、筒形金属丝网构件、环形金属丝网构件、碟形金属丝网构件，其中支撑弹簧为螺旋钢弹簧，底部压在底板的中间部位，由内支撑筒约束其位置，上部顶在调节螺栓下缘，由上套筒中间通孔约束其位置，四个碟形金属丝网构件对称分布在上套筒凸环的上下两侧，筒形金属丝网构件套装在内支撑筒外部，底部紧贴底板凸台端面，环形金属丝网构件套装在底板凸台外侧，紧贴底板并与碟形金属丝网构件和筒形金属丝网构件接触。

本发明所述的支撑弹簧的作用是支撑被隔振设备，并提供偏离平衡位置后的回复力，采用低刚度螺旋弹簧，以实现静平衡位置附近较低的共振频率和良好的隔振效果。

本发明所述的三种不同形状的金属丝网构件分别实现不同的功能：碟形金属丝网构件的主要作用是提供耗散三个轴向的外界振动能量的干摩擦阻尼；筒形金属丝网构件的主要作用是缓冲水平向的强冲击激励；环形金属丝网构件的主要作用是缓冲垂直向的强冲击激励。

所述的碟形金属丝网构件，采用直径0.15mm或0.2mm的不锈钢丝模压而成。其优点是水平向刚度与垂直向刚度基本相当，避免了矩形金属丝网构件水平向刚度较大的缺点。