CN105179541A - 减振弹性体 - Google Patents

Abstract

本发明的减振弹性体包括第一孔径段，以及与所述第一孔径段相连并位于其下方的第二孔径段，其中，所述第一孔径段设有孔径从上至下逐渐减小的倒锥形孔，所述第二孔径段设有孔径从上至下逐渐增大的正锥形孔。在工件往复振动过程中，减振弹性体一直对工件产生阻尼，因此该减振弹性体具有较高的减振效果。而且，该减振弹性体的结构简单、使用方便，寿命较长。

Description

减振弹性体

技术领域

本发明涉及减振器技术领域，特别地涉及一种减振弹性体的构造。

背景技术

减振器用于减少工件的振动，以延长工件的使用寿命或降低工件振动所造成的噪音污染。因此，减振器已被广泛应用于各行各业。

目前，一种应用于例如风力发电机的减振器包括壳体、放置在壳体中并设有孔的减振弹性体，以及放置在减振弹性体的孔中的型芯。在壳体内设有成锥状的孔。减振弹性体的孔也为锥形孔，并且减振弹性体的外形也成锥状(即，减振弹性体的壁厚大致相同)。型芯与减振弹性体的锥形孔紧密配合。减振弹性体与壳体的孔紧密配合。并且将减振弹性体设置在壳体中时，减振弹性体的锥形孔的孔径从上至下逐渐减小。

使用时，将减振器固定在风力发电机的下部，并使型芯与风力发电机接触。在风力发电机工作过程中，型芯随风力发电机上下振动。当型芯向下运动时会受减振弹性体和壳体的约束而对减振弹性体产生挤压，从而通过减振弹性体减少型芯的振动，进而减少风力发电机的振动。在型芯向上运动时，减振弹性体因受型芯的压力减小而逐渐恢复形变，但是减振弹性体和壳体不会对型芯的运动产生力的约束。即，风力发电机向上运动时，该减振弹性体不对风力发电机产生阻尼。因此，通过上述方式设置减振弹性体时，减振弹性体的减振效果较差。

因此，如何解决该减振弹性体的减振效果较差的问题，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种减振弹性体，该减振弹性体的减振效果较好，而且结构简单，使用方便。

本发明的减振弹性体包括第一孔径段，以及与所述第一孔径段相连并位于其下方的第二孔径段，其中，所述第一孔径段设有孔径从上至下逐渐减小的倒锥形孔，所述第二孔径段设有孔径从上至下逐渐增大的正锥形孔。

该减振弹性体在工件向下运动时通过第一孔径段的变形来产生阻尼，当工件向上运动时通过第二孔径段的变形来产生阻尼。即，在工件往复振动过程中，减振弹性体一直对工件产生阻尼，因此该减振弹性体具有较高的减振效果。此外，由于该第一孔径段和第二孔径段连接，因此在组装过程中不需调节第一孔径段和第二孔径段的相对位置，从而使得该减振弹性体的结构简单，使用方便。另外，还可以使该减振弹性体受的拉伸力较小或不受拉伸力而只受压缩力。因此，可以有效地提高该减振弹性体的使用寿命。

在一个实施例中，还包括设有柱形孔的第三孔径段，其中所述第三孔径段分别与所述第一孔径段和第二孔径段连接并位于所述第一孔径段和第二孔径段之间。

当将第三孔径段的内孔设置成柱形孔时，可以减少工件的挤压，而只承受第一孔径段和第二孔径段的挤压。因此，第三孔径段所受的挤压力相对于第一孔径段和第二孔径段所受的挤压较小，从而使第三孔径段能够选用承受压力较小而变形能力较大的材料，进而能够为第一孔径段和第二孔径段预留较大的变形空间。这样，可以有效地提高减振弹性体的减振效果。此外，在第一孔径段和第二孔径段减振的过程中，可以通过第三孔径段在轴向上为第一孔径段和第二孔径段提供一定的支撑力，从而可以有效地减少第一孔径段或第二孔径段发生弯折或产生轴向移动的可能性。

在一个实施例中，所述倒锥形孔、柱形孔和正锥形孔彼此连通且光滑过渡。这样，便于将分别设置在倒锥形孔和正锥形孔中的型芯穿过柱形孔而连接在一起，从而可以通过调节两个型芯的连接程度来调整第一型芯、第二型芯的垂向刚度和径向刚度性能。而且，还可以使柱形孔对两个型芯起引导作用，从而减小两个型芯在上下运动的过程中发生跑偏的可能性。此外，还可以将第一孔径段、第二孔径段和第三孔径段一次加工而成，从而使得该减振弹性体的结构简单，使用方便。

在一个实施例中，所述第一孔径段、第二孔径段和第三孔径段均包括与相应的孔对应并间隔设置的多个骨架，以及填充在相邻两个所述骨架之间的变形材料。这样，可以有效地提高第一孔径段和第二孔径段的受挤压能力，从而提高该减振弹性体的减振性能。而且，可以通过改变第一孔径段、第二孔径段和第三孔径段的骨架的厚度来支撑工件的压力和重力(即，通过骨架代替壳体)，从而使得该减振弹性体的结构简单，使用方便。此外，也便于将位于第一孔径段内侧的骨架、位于第二孔径段内侧的骨架和位于第三孔径段内侧的骨架设为一体式结构，从而便于通过一体成型加工出减振弹性体。

在一个实施例中，所述第三孔径段的骨架设有沿径向延伸的孔，并且位于所述第三孔径段内部的骨架与位于所述第一孔径段内部的骨架和位于所述第二孔径段内部的骨架为一体式或隔断式结构。

当为隔断式结构时，可以提高第三孔径段的变形能力，从而增加第一孔径段和第二孔径段的形变空间。此外，还可以减少在第三孔径段与第一孔径段和第二孔径段的连接处的挤压力，从而提高减振弹性体的使用寿命。当为一体式结构时，加工、安装方便，省事省力。

在一个实施例中，所述第三孔径段的内部填充有空心弹性球体。如此设置，可以通过第三孔径段为第一孔径段和第二孔径段提供更多的挤压空间，从而进一步提高该减振弹性体的减振效果，并提高减振弹性体的使用寿命。

在一个实施例中，所述第一孔径段的轴向长度和第二孔径段的轴向长度与所述第三孔径段的轴向长度之比均为1:1.5-2。如此设置，可以通过第三孔径段为第一孔径段和第二孔径段提供更多的变形空间，从而进一步提高该减振弹性体的减振效果。

在一个实施例中，所述倒锥形孔和所述正锥形孔与所述柱形孔之间的角度均为190°-210°。如此设置，可以使减振弹性体对工件产生较大的阻尼的同时，还可以有效地保证该减振弹性体的使用寿命。

在一个实施例中，所述倒锥形孔的倾斜角度小于所述正锥形孔的倾斜角度。第一孔径段需要承受分别设置在第一孔径段和第二孔径段内的型芯的大部分重量，而且在工件振动过程中，第一孔径段的受力相对于第二孔径段的受力较大。因此，将倒锥形孔的倾斜角度设置的小于正锥形孔的倾斜角度时，在工件的每次往复行程中，可以使第一孔径段的受力时间少于第二孔径段的受力时间。这样，可以使第一孔径段的使用寿命与第二孔径段的使用寿命大致相同，从而减少减振弹性体的浪费。

在一个实施例中，所述第一孔径段、第二孔径段和第三孔径段为一体成型。如此设置，结构简单，加工方便，省事省力。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。

图1是本发明的减振弹性体的内孔的结构示意图。

图2是本发明的减振弹性体的使用状态示意图。

图3是图1的C部局部示意图。

图4是图1的D部局部示意图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

本发明的减振弹性体1可以应用于减振器上。减振器可以应用于风力发电机上，也可以应用于车辆上等技术领域。如图1所示，图1是本发明的减振弹性体1的内孔结构示意图，减振弹性体1的内部结构未标示。该减振弹性体1包括设有倒锥形孔111的第一孔径段11、设有正锥形孔121的第二孔径段12，以及设有柱形孔131的第三孔径段13。其中，倒锥形孔111的孔径从上至下逐渐减小。正锥形孔121的孔径从上至下逐渐增大。当然，倒锥形孔111和正锥形孔121的横截面形状均可以为圆形，以便于加工；也可以为正方体形，以能够约束放置在减振弹性体1中的型芯2。还可以为其他形状的横截面。减振弹性体1的材质可以为橡胶、塑料等。

第一孔径段11、第三孔径段13和第二孔径段12依次连接。并且第一孔径段11的轴线、第二孔径段12的轴线和第三孔径段13的轴线可以位于同一直线上。这样，可以使放置在减振弹性体1中的型芯2的运动轨迹与工件的运动轨迹大致相同，从而提高减振弹性体1的使用寿命。在使用时，第一孔径段11位于第三孔径段13的上方，第二孔径段12位于第三孔径段13的下方。当然，减振弹性体1也可以设置成沿水平方向延伸。此时，第一孔径段11距离工件的位置相对于第二孔径段12距离工件的位置较近。

进一步地，倒锥形孔111与柱形孔131连通。柱形孔131同时与正锥形孔121连通。优选地，倒锥形孔111与柱形孔131光滑连接，即倒锥形孔111与柱形孔131的连接处成圆弧状。柱形孔131与正锥形孔121也光滑连接，即柱形孔131与正锥形孔121的连接处也成圆弧状。当然，柱形孔131可以与倒锥形孔111连通，而不与正锥形孔121连通。

第一孔径段11的外部形状可以为锥状，也可以为柱状。为了使第一孔径段11各处的使用寿命大致相同，优先选用第一孔径段11的外部形状为锥状(即，第一孔径段11各处的壁厚大致相同)。第二孔径段12的外部形状也优先选用为锥状(即，第二孔径段12各处的壁厚大致相同)。第三孔径段13的外部形状优选为柱状。

此外，如图2所示(图2中的减振弹性体1也为简化的结构)，还可以在减振弹性体1的外部设置壳体3，以支撑减振弹性体1，并承受工件的重量。当第一孔径段11和第二孔径段12的外部形状均为锥状时，可以将减振弹性体1和壳体3加工成一体式结构。

在一个实施例中，第一孔径段11和第二孔径段12的外部形状均为锥形。使用之前，先在第一孔径段11中放入与倒锥形孔111相配合的第一型芯21，在第二孔径段12中放入与正锥形孔121相配合的第二型芯22。第一型芯21经过柱形孔131而与第二型芯22固定连接。使用时，将减振弹性体1固定在工件的下方，并使第一型芯21与工件接触。当工件产生往复振动时，第一型芯21和第二型芯22随工件上下振动，而减振弹性体1不随工件运动。当工件向下运动时，通过倒锥形孔111的约束使第一型芯21对第一孔径段11产生挤压，从而通过第一孔径段11减少工件的振动。当工件向上运动时，通过正锥形孔121的约束使第二型芯22对第二孔径段12产生挤压，从而通过第二孔径段12减少工件的振动。

另外，倒锥形孔111与柱形孔131的夹角A优选为190°-210°。正锥形孔121与柱形孔131的夹角B也优选为190°-210°。并且倒锥形孔111的倾斜角度小于正锥形孔121的倾斜角度，即倒锥形孔111与柱形孔131之间的夹角A小于正锥形孔121与柱形孔131之间的夹角B。具体地，夹角A和夹角B可以相差3°-5°，以进一步提高减振弹性体1的减振效果和使用寿命。

第一孔径段11和第三孔径段13沿轴向的长度之比可以为1:1.5-2。第二孔径段12和第三孔径段13沿轴向的长度之比也可以为1:1.5-2。优选地，第一孔径段11和第三孔径段13沿轴向的长度之比为1:2。第二孔径段12和第三孔径段13沿轴向的长度之比也为1:2。

此外，如图3(其中，图3中标示出减振弹性体1的内部结构)所示，第一孔径段11包括多个第一骨架112和填充在第一骨架112之间的变形材料113。倒锥形孔111的形状由位于第一孔径段11内侧的第一骨架112限定。多个第一骨架112从第一孔径段11的内侧至外侧并排并间隔设置。相邻的两个第一骨架112之间填充有变形材料113。进一步地，各第一骨架112可以均设有垂直于倒锥形孔111的面延伸的孔，以提高第一孔径段11的使用寿命。在具体的操作步骤中，可以先在第一骨架112上钻孔，再将各第一骨架112并排设置，最后再注入变形材料113。

第二孔径段12也包括多个第二骨架和填充在第二骨架之间的变形材料(未图示)。正锥形孔121的形状通过位于第二孔径段12内侧的第二骨架限定。多个第二骨架从第二孔径段12的内侧至外侧并排并间隔设置。相邻的两个第二骨架之间填充有变形材料。进一步地，各第二骨架上也可以均设有垂直于正锥形孔121的面延伸的孔，以提高第二孔径段12的使用寿命。在具体的操作步骤中，可以先在第二骨架上钻孔，再将各第二骨架并排设置，最后再注入变形材料如图4(其中，图4中标示出减振弹性体1的内部结构)所示，第三孔径段13也包括多个第三骨架132和填充在第三骨架132之间的的变形材料133。柱形孔131的形状通过位于第三孔径段13内侧的第三骨架132限定。多个第三骨架132沿第三孔径段13的内侧至外侧并排并间隔设置。相邻的两个第三骨架132之间填充有变形材料133。各第三骨架132上也可以均钻有沿径向延伸的孔，以提高第三孔径段13的使用寿命。在具体的操作步骤中，可以先在第三骨架132上钻孔，再将各第三骨架132并排设置，最后再注入变形材料133。

第一骨架112、第二骨架和第三骨架132的材质可以均为金属。当然，也可以将位于外侧的第一骨架112、第二骨架和第三骨架132设置的较厚，以防止减振弹性体1被工件破坏。并且第一骨架112的数量、第二骨架的数量和第三骨架132的数量均可以根据实际的使用情况具体设定。

另外，第三孔径段13的内部还可以填充有空心弹性球体134，以能够为第一孔径段11、第二孔径段12和第三孔径段13提供较大的变形空间。在一个例子中，变形材料133的材质可以为聚乙烯橡胶，空心弹性球体134的材质可以为聚丙烯橡胶。由于聚丙烯橡胶的熔点温度大于聚乙烯橡胶的熔点温度，因此在注入变形材料133的过程中可以有效地防止空心弹性球体134融化。

进一步地，位于第一孔径段11内侧的第一骨架112、位于第三孔径段13内侧的第三骨架132和位于第二孔径段12内侧的第二骨架可以为一体结构。位于第一孔径段11外侧的第一骨架112、位于第三孔径段13外侧的第三骨架132和位于第二孔径段12外侧的第二骨架可以为一体结构，以便于加工和使用。即，第一孔径段11、第二孔径段12和第三孔径段13为一体成型。

位于第一孔径段11内部的第一骨架112与位于第三孔径段13内部的第三骨架132的连接处可以为隔断结构。位于第二孔径段12内部的第二骨架与位于第三孔径段13内部的第三骨架132的连接处也为隔断结构。即，可以先在第二孔径段12注入变形材料，待变形材料漫过第二骨架后，再放入第三骨架132。然后再次注入变形材料133，直至漫过第三骨架132后，再放入第一骨架112。最后注入变形材料113，直至充满第一骨架112之间的缝隙。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种减振弹性体，包括第一孔径段，以及与所述第一孔径段相连并位于其下方的第二孔径段，其中，所述第一孔径段设有孔径从上至下逐渐减小的倒锥形孔，所述第二孔径段设有孔径从上至下逐渐增大的正锥形孔。

2.根据权利要求1所述的减振弹性体，其特征在于，还包括设有柱形孔的第三孔径段，其中所述第三孔径段分别与所述第一孔径段和第二孔径段连接并位于所述第一孔径段和第二孔径段之间。

3.根据权利要求2所述的减振弹性体，其特征在于，所述倒锥形孔、柱形孔和正锥形孔彼此连通且光滑过渡。

4.根据权利要求2或3所述的减振弹性体，其特征在于，所述第一孔径段、第二孔径段和第三孔径段均包括与相应的孔对应并间隔设置的多个骨架，以及填充在相邻两个所述骨架之间的变形材料。

5.根据权利要求4所述的减振弹性体，其特征在于，所述第三孔径段的骨架设有沿径向延伸的孔，并且位于所述第三孔径段内部的骨架与位于所述第一孔径段内部的骨架和位于所述第二孔径段内部的骨架为一体式或隔断式结构。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的减振弹性体，其特征在于，所述第三孔径段的内部填充有空心弹性球体。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的减振弹性体，其特征在于，所述第一孔径段的轴向长度和第二孔径段的轴向长度与所述第三孔径段的轴向长度之比均为1:1.5-2。

8.根据权利要求2-7中任一项所述的减振弹性体，其特征在于，所述倒锥形孔和所述正锥形孔与所述柱形孔之间的角度均为190°-210°。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的减振弹性体，其特征在于，所述倒锥形孔的倾斜角度小于所述正锥形孔的倾斜角度。

10.根据权利要求2-9中任一项所述的减振弹性体，其特征在于，所述第一孔径段、第二孔径段和第三孔径段为一体成型。