專利名稱：一種變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器的制作方法
技術領域：
本發明涉及電子設備的沖擊隔振領域，特指一種變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器。
背景技術：
工程中電子設備的隔振通常分為振動隔振和沖擊隔振，振動隔振對隔振器要求較低，沖擊隔振常常由于脈沖加速度幅值大、脈沖時間長而變得很惡劣，對于隔振器的性能要求很高。無論是振動隔振還是沖擊隔振，工程中使用最多的還是鋼絲繩隔振器。現有的鋼絲繩隔振器能夠很好地用于電子設備的振動隔振和小沖擊隔振，但對于大沖擊情況常常導致隔振器破壞。參見圖I所述，現有的鋼絲繩隔振器由上底板、下底板和鋼絲繩構成，當安裝在上底板上的設備受到沖擊時，鋼絲繩產生變形吸收能量，實現隔振的目的。上述方式雖然能夠實現隔振的功能，但也存在缺陷由于鋼絲繩隔振器在力學性能上體現為變形越大，其剛度越小，故遇到能量很大的沖擊作用時，整個鋼絲繩隔振器會產生蠕變或斷裂失效，從而導致設備不正常工作。
發明內容
本發明的目的是為克服現有的鋼絲繩隔振器不能適用于大沖擊隔振的問題，本發明提出了一種變形越大、剛度越大、能夠適用于大沖擊隔振的變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器。本發明的技術方案是包括下底板、上底板、鋼絲繩和變剛度模塊；所述鋼絲繩纏繞在上底板和下底板外部的兩側；所述變剛度模塊位于上底板和下底板之間、兩側鋼絲繩之間的內部，由抗壓縮螺旋彈簧和橡膠導柱組成，所述橡膠導柱的一端固定于下底板上，抗壓縮螺旋彈簧套在橡膠導柱上，所述下底板上設置2組以上的變剛度模塊。所述抗壓縮螺旋彈簧的高度h2小于本發明的變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器的有效高度H，且大于所述橡膠導致的高度h3 ;—種較優的h2滿足條件hi= 2/3-5/6 H。所述橡膠導柱的高度h3大于本發明的變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器有效高度H的一半，一種較優的h3滿足條件· 1/2- 2/3 H。本發明的有益效果是本發明的一種變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器裝設有η組變剛度模塊，在振動隔振時，η組變剛度模塊不起作用；在小沖擊隔振時，η組變剛度模塊中的抗壓縮螺旋彈簧與鋼絲繩一起變形，整個系統的剛度由鋼絲繩的剛度改變為鋼絲繩剛度與抗壓縮螺旋彈簧的剛度之和；在大沖擊隔振時，除了鋼絲繩吸收能量外，η組變剛度模塊中的抗壓縮螺旋彈簧和橡膠導柱也一起變形吸收能量，而且抗壓縮螺旋彈簧和橡膠導致的剛度大于鋼絲繩的剛度，因此，本發明的一種變剛度鋼絲繩隔振器適用于大沖擊隔振時，既實現了三級沖擊隔振，又實現了保護鋼絲繩的目的。
圖I是現有技術的鋼絲繩隔振器的結構示意圖。圖2是本發明的一種變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器的結構原理示意圖。圖3是本發明的兩組變剛度模塊的安裝示意圖。圖4是本發明的四組變剛度模塊的安裝示意圖。圖5是本發明的一種變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器的工作原理示意圖。圖中，I —下底板；2—上底板；3—鋼絲繩；4一抗壓縮螺旋彈簧；5—橡膠導柱；6—地面；7—電子設備；G—變剛度模塊；Gl—第一組變剛度模塊；G2—第二組變剛度模塊；G3—第三組變剛度模塊；G4—第四組變剛度模塊；S1—變剛度步驟一 ；S2—變剛度步驟二 ；S3—變剛度步驟三出一本發明的變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器的有效高度；h2—抗壓縮螺旋彈簧的高度；h3—橡膠導柱的高度。
具體實施例方式以下將結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。參見圖2所示，本發明的一種變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器，它包括下底板I、上底板2、鋼絲繩3和變剛度模塊G ;所述鋼絲繩3纏繞在上底板2和下底板I外部的兩側；所述變剛度模塊G位于上底板2和下底板I之間、兩側鋼絲繩3之間的內部，由抗壓縮螺旋彈簧4和橡膠導柱5組成；所述橡膠導柱5的一端固定于下底板I上，抗壓縮螺旋彈簧4套在橡膠導柱5上；所述下底板I上設置兩組以上的變剛度模塊G。
參見圖3所示，本發明兩組變剛度模塊G固定于下底板I上，且位于所述鋼絲繩3纏繞空間的內部；抗壓縮螺旋彈簧4的高度h2小于本發明的變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器的有效高度H，通常取A2= 2/3 5/6 H ;所述橡膠導柱的高度h3大于本發明的變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器有效高度的一半，通常取A3 = l/2~2/3 H ;所述下底板I上至少設置2組變剛度模塊G。參見圖4所示，本發明的四組變剛度模塊G固定于下底板I上，鋼絲繩3的總體剛度為K1，四組抗壓縮螺旋彈簧4的總剛度為K2，四組橡膠導致5的總剛度為K3 ;當上底板2下降并接觸到抗壓縮螺旋彈簧4時，整個系統的剛度由Kl提高到Kl + K2 ;當上底板2繼續下降并接觸到橡膠導致5時，整個系統的剛度達到最大值Kl + K2 + K3。參見圖5所示的變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器的工作原理示意圖，電子設備7安裝于上底板2上，下底板I固定于地面6上，沖擊能量由下底板I向上傳遞給電子設備7。電子設備7遇到大沖擊能量時，隔振系統首先進入變剛度步驟一 SI :鋼絲繩3發生變形量為H — h2的變形，吸收一部分能量；隔振系統接著進入變剛度步驟二 S2 :多余的能量繼續導致上底板2下降，此時由于下底板2接觸到抗壓縮螺旋彈簧4，整個系統的剛度立即變為Kl + K2 ;如果沖擊能量能夠被鋼絲繩3和抗壓縮螺旋彈簧4的變形吸收掉，則上底板2的位移量小于H — h3 ;如果沖擊能量沒有被吸收掉，則隔振系統進入變剛度步驟三S3 :整個系統的剛度由于上底板2接觸到橡膠導致5后變為Kl + K2 + K3 ;由于K3遠遠大于Kl，于是多余的沖擊能量就被橡膠導柱5的變形吸收掉，從而實現變剛度、抗沖擊的目的。
權利要求
1.一種變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器，其特征在于包括下底板(I)、上底板(2)、鋼絲繩(3)和變剛度模塊(G);所述鋼絲繩(3)纏繞在上底板(2)和下底板(I)外部的兩側；所述變剛度模塊(G)位于上底板(2)和下底板(I)之間、兩側鋼絲繩(3)之間的內部，由抗壓縮螺旋彈簧(4)和橡膠導柱(5)組成；所述橡膠導柱(5)的一端固定于下底板(I)上，抗壓縮螺旋彈簧(4)套在橡膠導柱(5)上；所述下底板(I)上設置兩組以上的變剛度模塊(G)。
2.根據權利要求I所述的一種變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器，其特征在于所述抗壓縮螺旋彈簧(4)的高度h2小于本發明的變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器的有效高度H，且大于所述橡膠導致的高度h3;—種較優的h2滿足條件h2= 2/3~ 5/6 H。
3.根據權利要求2所述的一種變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器，其特征在于所述橡膠導柱的高度h3大于本發明的變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器有效高度H的一半，一種較優的h3滿足條件』3=1/2 ~ 2/3//。
全文摘要
本發明公開了一種變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器，涉及電子設備的沖擊隔振領域。本發明包括下底板(1)、上底板(2)、纏繞在上底板(2)和下底板(1)外部的鋼絲繩(3)、n組由抗壓縮螺旋彈簧(4)和橡膠導柱(5)組成的變剛度模塊(G)；抗壓縮螺旋彈簧(4)的高度h2小于本發明的變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器的有效高度H；橡膠導柱的高度h3大于本發明的變剛度抗沖擊鋼絲繩隔振器有效高度H的一半。本發明結構簡單緊湊、在沖擊隔振過程中實現了變剛度功能和變固有頻率特性，在大沖擊要求較高的場合具有很大的應用前景。
文檔編號F16F7/00GK102927185SQ201210449630
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月12日 優先權日2012年11月12日
發明者班書昊, 李曉艷, 蔣學東, 胡愛萍, 華同曙, 席仁強 申請人:常州大學