一种适用于航空电子设备的双缓冲金属弹簧隔振器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种适用于航空电子设备的双缓冲金属弹簧隔振器，包括外壳、两个锥形弹簧、芯轴、两块圆形板、C形弹簧、圆柱体、两块阻尼片、螺钉、底板和两个空心铆钉，还包括设置在外壳与其中一个锥形弹簧之间、与锥形弹簧组成双缓冲结构的第一弹性元件，以及设置在底板与另一个锥形弹簧之间的第二弹性元件。本实用新型设计合理、结构稳定、耐久性好，且使用时横向晃动小，因而很好地满足了低频大量级随机振动载荷的要求，为航空电子设备的安全使用提供了稳定的保障。
【专利说明】
一种适用于航空电子设备的双缓冲金属弹簧隔振器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种隔振器，具体涉及的是一种适用于航空电子设备的双缓冲金属弹簧隔振器。
【背景技术】
[0002]安装在运动载体上的电子设备在其使用过程中将受到由载体传递的多种振动载荷的作用。这些电子设备中以航空电子设备受到的振动载荷最为恶劣，尤其是军用航空电子设备受到的振动载荷的加速度均方根值可能超过20g(Ig = 9.8m/s2)，并且这些振动会在一个很宽的频率范围内存在。而如果将电子设备直接暴露在这么恶劣的振动环境下，电子设备的寿命会大大缩短，根本无法发挥应有的功能和作用，甚至可能危害到整个航空器的飞行安全。因此，工程中，为了保护电子设备不受到或减弱振动载荷伤害，常常在电子设备和载体之间设置隔振器，从而将电子设备与载体隔离。经过隔振器振动载荷会显著衰减，电子设备受到的来自振动载荷损害大大减小，工作可靠性得以成倍提高。
[0003]目前，航空电子设备常用的一种现有金属弹簧隔振器如图1所示。该隔振器主要由外壳I，锥形弹簧2、芯轴3、圆形板4、C形弹簧5、圆柱体6、阻尼片7、螺钉8、底板9和空心铆钉10构成。锥形弹簧2是整个隔振器的主要承载零件，提供隔离振动需要的弹性;阻尼片7与外壳I之间的摩擦则提供了抑制共振放大所需要的阻尼;C型弹簧5使阻尼片7与外壳I之间保持可靠的接触，以产生连续的摩擦阻尼。现有的金属弹簧隔振器虽然可以满足航空电子设备隔离一般随机振动载荷的需求，但是仍存在一些不足和缺陷，具体如下:
[0004]a)横向晃动大，易引起隔振器结构的损坏
[0005]现有的隔振器的锥形弹簧2的主要承受轴向的载荷，横向承载能力较弱，并且现有隔振器常被安装在电子设备的底部，造成受到横向载荷时隔振器的晃动位移很大，可能达到轴向位移的1.5?3倍。在这中大位移的作用下，锥形弹簧2无法有效发挥缓冲作用，极易造成现有隔振器的结构发生损坏，诸如:阻尼片7的过度磨损、外壳I和底板9在安装孔处的拉裂、圆形板4的变形等。
[0006]b)不适用于低频大量级的随机振动载荷的隔离
[0007]现有隔振器在额定负载下工作时，其固有频率一般控制在1Hz?30Hz的范围内，共振放大系数一般为3?4。现有隔振器面临低频段(60Hz以下的频段)功率谱密度值大于0.lg2/Hz的振动环境时，其位移响应标准差将达到或超过5_，在某些极端情况下可能达到10mm，从而现有隔振器锥形弹簧2的工作极限而发生失效，造成内部结构件与外壳I和底板9的碰撞，而发生结构损坏。
[0008]c)耐久性能差，无法航空电子设备满足耐久振动试验的要求
[0009]经验表明现有隔振器在低频段(60Hz以下的频段)功率密度值小于0.07g2/Hz时，可以满足电子设备约6小时的振动试验，并且当低频段(60Hz以下的频段)功率谱密度值大于0.lg2/Hz时，现有隔振器将很难完成2小时的振动试验，更无法满足航空电子设备10小时以上的耐久随机振动试验要求。【实用新型内容】
[0010]为克服现有金属弹簧隔振器横向晃动大、不适用于低频大量级随机振动载荷的隔离和耐久性差的不足，本实用新型提供了一种适用于航空电子设备的双缓冲金属弹簧隔振器，其不仅横向晃动小，而且适用于低频大量级随机振动载荷，并且耐久性好。
[0011 ]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0012]—种适用于航空电子设备的双缓冲金属弹簧隔振器，包括外壳、两个锥形弹簧、芯轴、两块圆形板、C形弹簧、圆柱体、两块阻尼片、螺钉、底板和两个空心铆钉，还包括设置在外壳与其中一个锥形弹簧之间、与锥形弹簧组成双缓冲结构的第一弹性元件，以及设置在底板与另一个锥形弹簧之间的第二弹性元件。
[0013]进一步地，所述第一弹性元件与外壳之间形成间隙配合;且第一弹性元件的内表面与锥形弹簧的外表面分立，在振动载荷的作用下第一弹性元件可以在外壳和锥形弹簧之间的空间内自由上下运动。
[0014]再进一步地，所述第一弹性元件和第二弹性元件的高度均至少为锥形弹簧自由高度的2/3。
[0015]更进一步地，所述圆形板的直径不小于第一弹性元件外表面直径的2/3。
[0016]更进一步地，所述圆柱体的高度大于阻尼片的厚度，以使阻尼片在两块圆形板之间自由滑动。
[0017]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0018](I)本实用新型设计合理、结构稳定可靠，使用时横向晃动小。
[0019](2)本实用新型通过设计第一弹性元件和第二弹性元件，并进行了合理的结构调整，使得隔振器受到大位移的载荷作用时，锥形弹簧和弹性元件可以共同发挥作用，从而对芯轴进行支撑，进而大幅减小芯轴的晃动。理论计算表明，在相同的振动载荷作用下，本实用新型的晃动大约只有现有隔振器的40%?50%。
[0020](3)本实用新型在引入双缓冲的结构设计后，在随机振动载荷作用下，其横向晃动和轴向变形量显著减小，使锥形弹簧和弹性元件受到的剪切应力大幅减小，从而不仅有效延长了隔振器的使用寿命，而且其耐久性较现有隔振器的耐久性更优，尤其适用于低频大量级的随机振动载荷的隔离和长寿命需求的场合。
【附图说明】
[0021]图1为现有技术的结构不意图。
[0022]图2为本实用新型的结构示意图。
[0023]图3为芯轴的结构示意图。
[0024]图4为底板的结构不意图。
[0025]其中，附图标记对应的名称为:
[0026]1-外壳，2-锥形弹簧，3-芯轴，4-圆形板，5-C形弹簧，6-圆柱体，7-阻尼片，8-螺钉，9-底板，10-空心铆钉，11-第一弹性元件，12-第二弹性元件，13-倒角。
【具体实施方式】
[0027]下面结合【附图说明】和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括但不仅限于以下实施例。
[0028]如图2?4所示，本实用新型提供了一种新型的金属弹簧隔振器，其包括外壳1、两个锥形弹簧2、芯轴3、两块圆形板4、C形弹簧5、圆柱体6、两块阻尼片7、螺钉8、底板9、两个空心铆钉10、第一弹性元件11和第二弹性元件12。所述外壳1、底板9和圆形板4均采用不锈钢或招合金制造，厚度优选为1.5?2.5mm，而底板9的最薄处应不小于1.5mm，如图4所示。另夕卜，底板9中的空心铆钉10的安装孔边缘设置有倒角13，以保证外壳I和底板9铆接后空心铆钉10不凸出底板9的表面。
[0029]如图3所示，所述芯轴3—端设置有边长为10mm、厚度为2.5mm的方台，而沿轴线的螺纹通孔规格为M4。圆形板4的直径为第一弹性元件11外表面直径的2/3。锥形弹簧2布置方式为小直径端与圆形板4接触，锥形弹簧2装入隔振器后的空载时的压缩量为其自由高度的20%。圆柱体6安装在两块圆形板4之间，且圆柱体6的高度大于阻尼片7的厚度(本实施例中，该差值为1_)，使得阻尼片7可以在两块圆形板4之间自由滑动。
[0030]第一弹性元件11的外表面直径稍小于外壳I的内径，二者之间应形成间隙配合，且弹性元件11的内表面与靠近外壳I处的锥形弹簧2的外表面分立。如此设计，第一弹性元件11与该锥形弹簧2形成一个双缓冲结构，在振动载荷的作用下，第一弹性元件11可以在外壳I和锥形弹簧2构成的空间内自由运动。本实施例中，第一弹性元件11和第二弹性元件12的高度均为锥形弹簧2自由高度的2/3，且弹性元件的刚度为锥形弹簧2刚度的二倍。第一弹性元件11和第二弹性元件12均可以采用橡胶、金属橡胶制作，也可以是圆柱螺旋弹簧，或者是简单的圆环或若干个圆环的组合。
[0031]本实用新型通过合理的结构设计，克服了弹簧隔振器难以符合低频大量级随机振动载荷要求的问题，为航空电子设备安全使用提供了稳定的保障。因此，与现有技术相比，本实用新型进步明显，其具有实质性的特点和进步。
[0032]上述实施例仅为本实用新型的优选实施方式之一，不应当用于限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种适用于航空电子设备的双缓冲金属弹簧隔振器，包括外壳(I)、两个锥形弹簧(2)、芯轴(3)、两块圆形板(4)、C形弹簧(5)、圆柱体(6)、两块阻尼片(7)、螺钉(8)、底板(9)和两个空心铆钉(10)，其特征在于，还包括设置在外壳(I)与其中一个锥形弹簧之间、与锥形弹簧组成双缓冲结构的第一弹性元件(11)，以及设置在底板(9)与另一个锥形弹簧之间的第二弹性元件(12)。2.根据权利要求1所述的一种适用于航空电子设备的双缓冲金属弹簧隔振器，其特征在于，所述第一弹性元件(11)与外壳(I)之间形成间隙配合。3.根据权利要求2所述的一种适用于航空电子设备的双缓冲金属弹簧隔振器，其特征在于，所述第一弹性元件(11)和第二弹性元件(12)的高度均至少为锥形弹簧(2)自由高度的 2/3。4.根据权利要求1?3任一项所述的一种适用于航空电子设备的双缓冲金属弹簧隔振器，其特征在于，所述圆形板(4)的直径不小于第一弹性元件(11)外表面直径的2/3。5.根据权利要求1所述的一种适用于航空电子设备的双缓冲金属弹簧隔振器，其特征在于，所述圆柱体(6)的高度大于阻尼片(7)的厚度，以使阻尼片(7)在两块圆形板之间自由滑动。
【文档编号】F16F15/04GK205618600SQ201620454763
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】严志坚, 张安彩
【申请人】成都特锐泰雷兹电子应用科技有限公司