专利名称：一种组合减振装置的制作方法
技术领域：
本发明属于一种减振装置，尤其是用于挠性陀螺惯性测量装置等对振动敏感的高 精度设备的减振装置。
背景技术：
在振动环境中，高精度设备往往受振动的影响较大，导致元器件受损或电气性能 变差、输出精度降低，甚至完全不能工作，因此需要提供一种减振装置，通过该装置将振动 能量减弱，使此类设备能够不受振动环境的影响，能够正常有效的工作，发挥其高精度的优 势。目前，对于设备的减振安装一般采用直接在设备下安装减振器的方式，这种方法 对于减振要求不高的设备有效，而对振动敏感型的高精度设备往往不能满足要求。首先，减 振器的安装需要空间，设备上必须伸出足够长的安装支耳，支耳越长导致设备的刚度越差， 振动时会出现高频波动效应，在传递曲线上耸立多个共振峰。如果要提高刚度，会以增加 重量为代价，这样反过来又会影响减振效果，从而影响设备的工作精度；其次，为了减小减 振系统中坐标系之间的振动耦合，消除角振动，应使被减振设备的重心与减振器的弹性中 心处于同一平面，这对设备本身的结构设计带来很高的要求，尤其对复杂结构并有灵敏元 器件的高精度设备很难做到；第三，安装操作费时费力，尤其对于操作空间小的情况带来困 扰。一般情况，对于设备的减振，要同时安装3 4组减振器，在操作空间狭小的情况下，将 设备安全安装到位并满足安装精度要求和力矩要求，确实给操作者带来了困难，而且不能 满足快速装卸要求。发明内容为了克服现有技术减振效果不理想、安装操作不方便的不足，本发明提供一种组 合减振装置，大大降低了操作难度，提高了设备的安装精度，并且实现了快速化装卸的要 求。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是包括安装板、若干个减振垫和过渡 板。安装板与设备安装面连接，安装板上开有大孔用于穿过被减振设备，大孔周围对称分布 有若干个凸台，凸台中心开有通孔；过渡板外围有与安装板的凸台位置相对应的安装支耳， 安装支耳上开有通孔，过渡板中心部位开有圆孔用于穿过被减振设备，过渡板上有若干个 设备安装孔，用于安装被减震设备；减振垫为粘弹性阻尼材料，若干个减振垫套在钢套外圈 上，各减振垫的内径等于钢套外径，两端的减振垫外径大于中间部位的减振垫外径，并且两 端减震垫的外径大于过渡板安装支耳的通孔内径，中间减振垫的外径等于过渡板安装支耳 的通孔内径，中间各减振垫的厚度之和等于过渡板安装支耳的通孔深度，所有减振垫的总 厚度与钢套长度相同，固定螺钉从钢套中间穿过，通过对应的凸台和安装支耳用螺母和垫 圈将过渡板固定在安装板上，形成组合减振装置。所述安装板为硬铝合金铸件毛坯加工成型，或者采用铝合金厚板或玻璃钢厚板加工成型。所述安装板采用腹板加筋结构，在开孔部位的底面有环形加强筋，围绕着环形加强筋有多条辐射状的加强筋，从安装板的孔中心向周围辐射，从而增加安装板的刚度。所述过渡板采用下沉结构，即过渡板安装设备的部分深入安装板的大孔内，以便 降低设备的重心，实现与减振垫的弹性中心共面。所述过渡板用硬铝合金板材或玻璃钢板材加工成型，或者直接用玻璃钢模压成 形。所述过渡板的圆孔周边有环形加强筋，从而增加过渡板的刚度。所述钢套、固定螺钉和垫圈采用合金结构钢加工成型，表面采用发黑保护。本发明的有益效果是本组合减振装置属于被动减振情况，由于外界的振动不是 直接激励干扰设备，而是先激励安装板，经过减振垫的衰减，大部分振动能量被吸收和耗 散，传递到过渡板上时振动能量已经能够被设备所接受。减振垫的衰减功能主要靠材料的 阻尼来实现，阻尼材料具有内损耗、内摩擦的特点，阻尼材料内部组织的摩擦和相互错动， 使相当一部分振动能量转化为热能而耗散，达到振动衰减的目的。轴向振动主要靠过渡板 安装支耳上下面处的减振垫来衰减，径向振动主要靠过渡板安装支耳通孔内的减振垫来衰 减，达到各个方向均可减振的目的。本组合减振装置的减振效果良好，总的振动衰减率达 60%以上。
以下结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为过渡板为不下沉结构的组合减振装置图；图2为过渡板下沉结构的组合减振装置图；图3(a)为安装板的结构俯视图，图3(b)为安装板的结构仰视图；图4为不下沉结构的过渡板图；图5为下沉结构的过渡板图。
具体实施方式
本发明中采取了一种组合减振装置，包括的零部件有安装板1、减振垫2、减振垫 3、减振垫4、过渡板5、钢套6、固定螺钉7、垫圈8、定位销9。安装板1与过渡板5通过4组 减振结构连接在一起，形成组合减振装置，被减振设备只需通过3 4个螺钉直接固定在过 渡板5上即可。减振垫材料为粘弹性阻尼材料，每组减振结构均由减振垫2、减振垫3、减振垫4、 钢套6、垫圈8组成，每个减振垫都套在钢套6外圈上，与两端的垫圈8形成“工”字形。其 中，减振垫4嵌套在过渡板5的安装孔内，其厚度等于孔深，三种减振垫的总厚度与钢套长 度相同。固定螺钉7从“工”形结构中间穿过，用标准螺母、垫圈将过渡板5固定在安装板 1上，形成组合减振装置。过渡板5上另有4个设备安装孔，用于安装设备10，设备10的定位面与2个定位 销9相靠，以保证设备安装精度。2个定位销9插入安装板1的定位销孔内，从安装板1的 通孔中穿过，完成安装后取下2个定位销9。过渡板5为4边形，外形包络减振结构及设备安装支耳即可，中心部位设有与设备10相同尺寸的圆孔，圆孔周边有环形加强筋。过渡板 5用硬铝合金板材、玻璃钢板材加工成型，或直接用玻璃钢模压成形。安装板1为硬铝合金铸件毛坯加工成型，或铝合金厚板、玻璃钢厚板加工成型。为 了增加刚度，采用腹板加筋结构，外形包络减振结构并考虑使用部位的连接关系，周边有安 装孔及定位孔，用于定位和在使用部位连接固定。安装板1上开大孔，用于被减振设备穿 过，孔周围对称分布4个凸台，凸台中心打有固定螺钉7通过孔，其中一个凸台上同时有2 个 销孔；有凸台的一面表面平整、光滑，作为安装面。为了增加安装板1的刚度，另一面在开 孔的部位有较高的环形加强筋，围绕着环形加强筋有多条辐射状的加强筋，从安装板1的 孔中心向周围辐射。钢套6、固定螺钉7、垫圈8、定位销9用合金结构钢加工成型，表面发黑保护，装配 前应将表面油污清理干净。为了满足安装精度的要求，设备上设定一侧面为定位面，安装时与两个定位销形 成的基准面靠紧，控制间隙差即可。只须拧紧4个螺钉就可以完成设备的安装，安装完毕取 下两个定位销。实例1，以重量为6. 4kg的被减振设备作为实施实例作以介绍过渡板5、四组减振垫、钢套6、垫圈8与安装板1通过固定螺钉7连接形成组合减 振支架，如图1所示。过渡板5为图5不下沉结构形式，采取对称的4点减振，减振垫安装孔位与设备安 装孔位错开一个角度(约90° )，形成连接刚度上的互补，各安装点位置到设备轴线的距离 相等或相近，这样每个支承点处减振垫所承受的力相等，即为Ri = Σ ff/4(i = 1,-,4)，Σ W 是设备和过渡板5的总重。否则，载荷条件变化很大，将导致减振系统发生不均勻变形，产 生摇摆运动。过渡板5采用铝合金2Α12板材加工成形，保证上下表面平整、光滑，其平行度 控制在0. IOmm 0. 15mm之间。钢套的长度为25mm，减振垫2、减振垫3、减振垫4套在钢套6外，钢套两端各有一 垫圈8，组成“工”字形结构，减振垫2、减振垫3、减振垫4被压在2个垫圈8之间，钢套的长 度限制了减振垫的压缩量。减振垫为橡胶阻尼材料，减振垫4的厚度为3mm，4个叠放在一 起(共厚12mm)嵌入过渡板5的孔内，其总厚度决定了过渡板5的基本厚度。减振垫2、减 振垫3的厚度分别为2mm、3mm，分别放在过渡板5上、下，下面总厚度为7mm，上面总厚度为 6mm。固定螺钉7从钢套6中间穿过，其直径略小于钢套内径，钢套6壁厚2mm 3mm，三种 减振垫内径等于钢套6的外径，三种减振垫的内、外径差为5mm 7mm，垫圈8的外径大于等 于减振垫的最大外径，厚度为2mm左右。固定螺钉7的长度由垫圈8、钢套6及安装板1的 总厚度决定，安装时拧紧力矩为20N. m士 IN. m。安装板1采用铸造铝合金ZLlOl毛坯经过机械加工成型，整体刚度好，安装减振垫 的4个支承点部位刚度相等或接近，在载荷作用下变形近似相同，使减振系统尽量平移振 动，减小角振动。安装减振垫的凸台面平整，并与下表面平行，其平行度控制在0. 15mm 0. 20mm之间，从而保证设备的安装精度。安装板1、过渡板5外表面进行阳极化处理。钢套6、固定螺钉7、垫圈8、定位销9 用30CrMnSiA材料加工成型，表面发黑保护。各结构件按照图1及以上要求制作并装配后，设备10用4个M8的螺钉固定在过渡板5上，其拧紧力矩为15N. m士 IN. m,以保证各点受力均勻。经过随机振动试验验证，总的振动衰减率达60%以上，设备10能够感受到的振动 量级最大为1. 3g。该组合减振装置为设备10提供了很好的工作环境，在振动环境下设备 10工作正常，精度满足要求。实例2，以重量为18kg的被减振设备作为实施实例作以介绍实例2中，除过渡板5采用下沉结构，相应的安装板1的开孔加大外，组合减振装 置的其他结构尺寸及连接关系均与实例1相同。具体如图2所示。过渡板5采用下沉结构，目的是为了调节组合减振装置的弹性中心(即减振垫的 弹性中心)与设备10的重心共面，减少角振动的影响。过渡板5上安装设备11的局部平 面下沉，下沉量根据设备11的重心高出其安装面的高度(Hl)和过渡板5安装脚厚度(H2) 来确定，即下沉深度为ΔΗ = Η1+Η2/2。过渡板5的长度和宽度尺寸以能够包容设备11和 垫圈8为宜。由于过渡板5采取了下沉的结构形式，使过渡板5的尺寸变大，四组减振垫安 装点到设备11轴线的距离增大。并且，由于设备11和过渡板5的总重量变大，即Σ W增大， 导致每个支承点处减振垫所承受的力增大，即Ri =Σ W/4(i = 1，…，4)增大。各结构件的制作及装配要求与实例1的要求相同，设备11用4个M8的螺钉固定 在过渡板5上，其拧紧力矩为15N. m士 IN. m,以保证各点受力均勻。经过随机振动试验验证，总的振动衰减率达70%以上，设备11能够感受到的振动 量级最大为1. 5g。该组合减振装置为设备11提供了良好的工作环境，在振动环境下设备 11工作正常，精度满足要求。表1中列举了具体的试验数据，试验采用随机振动，主振方向为Y向。表1单位g
权利要求1.一种组合减振装置，包括安装板、若干个减振垫和过渡板，其特征在于安装板与设 备安装面连接，安装板上开有大孔用于穿过被减振设备，大孔周围对称分布有若干个凸台， 凸台中心开有通孔；过渡板外围有与安装板的凸台位置相对应的安装支耳，安装支耳上开 有通孔，过渡板中心部位开有圆孔用于穿过被减振设备，过渡板上有若干个设备安装孔，用 于安装被减震设备；减振垫为粘弹性阻尼材料，若干个减振垫套在钢套外圈上，各减振垫的 内径等于钢套外径，两端的减振垫外径大于中间部位的减振垫外径，并且两端减震垫的外 径大于过渡板安装支耳的通孔内径，中间减振垫的外径等于过渡板安装支耳的通孔内径， 中间各减振垫的厚度之和等于过渡板安装支耳的通孔深度，所有减振垫的总厚度与钢套长 度相同，固定螺钉从钢套中间穿过，通过对应的凸台和安装支耳用螺母和垫圈将过渡板固 定在安装板上，形成组合减振装置。
2.根据权利要求1所述的一种组合减振装置，其特征在于所述的安装板为硬铝合金 铸件毛坯加工成型，或者采用铝合金厚板或玻璃钢厚板加工成型。
3.根据权利要求1所述的一种组合减振装置，其特征在于所述的安装板采用腹板加 筋结构，在开孔部位的底面有环形加强筋，围绕着环形加强筋有多条辐射状的加强筋，从安 装板的孔中心向周围辐射。
4.根据权利要求1所述的一种组合减振装置，其特征在于所述的过渡板采用下沉结 构，即过渡板安装设备的部分深入安装板的大孔内。
5.根据权利要求1所述的一种组合减振装置，其特征在于所述的过渡板用硬铝合金 板材或玻璃钢板材加工成型，或者直接用玻璃钢模压成形。
6.根据权利要求1所述的一种组合减振装置，其特征在于所述的过渡板的圆孔周边 有环形加强筋，从而增加过渡板的刚度。
7.根据权利要求1所述的一种组合减振装置，其特征在于所述的钢套、固定螺钉和垫 圈采用合金结构钢加工成型，表面采用发黑保护。
专利摘要本实用新型公开了一种组合减振装置，包括安装板、若干个减振垫和过渡板，安装板上开有大孔用于穿过被减振设备，大孔周围对称分布有凸台；过渡板用于安装被减震设备，外围有安装支耳，中心部位开有圆孔使得被减震设备穿过；若干个减振垫套在钢套外圈上，两端的减振垫外径大于中间部位的减振垫外径，并且大于过渡板安装支耳的通孔内径，中间减振垫的外径等于过渡板安装支耳的通孔内径，中间各减振垫的厚度之和等于过渡板安装支耳的通孔深度，固定螺钉从钢套中间穿过，将过渡板固定在安装板上。本组合减振装置的减振效果良好，总的振动衰减率达60％以上。
文档编号F16F15/04GK201836288SQ20102054310
公开日2011年5月18日 申请日期2010年9月25日 优先权日2010年9月25日
发明者张敏, 李绪民 申请人:中国航天科工集团第二研究院二一○所