CN109322966B - 一种隔振限位的三向限位器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种隔振限位的三向限位器，包括承载板，所述承载板的下面设有限位箱体，所述限位箱体内设有支撑体，所述支撑体支撑固定所述承载板，所述支撑体与所述箱体各面内壁之间均通过多组隔振限位组件弹性限位连接。本发明提供的隔振限位的三向限位器具有良好的隔振性能，在过载状态下具有限位锁定功能，隔振限位组件可实现阶梯刚度，在不同载荷作用下具有不同刚度，避免装置失效。
Description
技术领域
本发明涉及设备基座减振、隔振装置，具体是一种隔振限位的三向限位器。
背景技术
一般用于设备的基座减/隔振装置，包括橡胶隔振器、弹簧隔振器、钢丝绳隔振器等，此类设备基座的减/隔振装置，是以金属作为安装部件，以金属或非金属弹性材料作为减/隔振组件，在一定的载荷和位移作用下，利用减/隔振组件的阻尼特性，通过减/隔振组件的形变，对设备起到减、隔振作用，从而使设备振动和位移衰减，保障设备的正常运转，防止设备振动传递给基座或其它设备。
上述减/隔振装置在应用中，可以对设备振动有效衰减，但由于大部分装置采用单一材料，在不同的载荷作用下，刚度基本为固定值，且在过载状态下，装置容易超过减/隔振材料的有效强度，导致装置失效。
发明内容
本发明提供了一种隔振限位的三向限位器，其目的在于解决现有技术中存在的上述不足，而提供一种可在X、Y、Z三个方向承受相应载荷，并具有分段刚度值，满足不同载荷下的弹性隔振以及过载状态下的刚性限位锁定的装置。
本发明采用以下技术方案：
一种隔振限位的三向限位器，包括承载板，其特征在于：所述承载板(2)的下面设有限位箱体(1)，所述限位箱体(1)内设有支撑体(3)，所述支撑体(3)支撑固定所述承载板(2)，所述支撑体(3)与所述箱体(1)各面内壁之间均通过多组隔振限位组件弹性限位连接。
所述支撑体(3)各侧面与所述限位箱体(1)内各侧面之间以及所述支撑体(3)底面与所述限位箱体(1)内底面之间均通过多组隔振限位组件一弹性限位连接，所述支撑体(3)上面与所述限位箱体(1)内顶面之间通过多组隔振限位组件二弹性限位连接。
所述隔振限位组件一包括限位柱一(7)、设有凹腔的限位座一(13)、碟簧(11)、弹簧(12)、弹簧压板一(9)、销轴(6)；所述限位座一(13)底面与所述限位箱体(1)的侧面或底面固定连接，所述限位柱一(7)一端固定在所述限位座一(13)内底部中间位置，所述限位柱一(7)沿轴向设有导向孔(5)，所述销轴(6)与所述导向孔(5)呈活塞式滑动配合连接，所述销轴(6)一端与所述导向孔(5)限位连接，另一端伸出所述导向孔(5)与所述限位座一(13)外的所述弹簧压板一(9)固定连接，所述限位柱一(7)上外套所述弹簧(12)，所述弹簧(12)一端抵在所述限位座一(13)内底面且另一自由端伸出所述限位座一(13)外抵在所述弹簧压板一(9)底面，所述弹簧压板一(9)顶面压抵所述支撑体(3)，所述限位座一(13)内的所述弹簧(12)外圈上套设多组所述碟簧(11)。
所述隔振限位组件二包括限位柱二(8)、设有凹腔的限位座二(14)、碟簧(11)、弹簧(12)、弹簧压板二(10)，所述限位座二(14)设置在所述支撑体(3)上部一体制成，所述限位柱二(8)一端固定在所述限位座二(14)内底部中间位置的所述支撑体(3)上，另一端伸出所述限位座二(14)外竖直向上依次穿过所述弹簧压板二(10)上的通孔、所述限位箱体(1)箱盖(4)上的通孔后与所述承载板(2)固定连接，所述限位座二(14)内底部与所述弹簧压板二(10)之间的所述限位柱二(8)上外套所述弹簧(12)，所述弹簧(12)一端面紧靠在所述限位座二(14)内底面且另一自由端伸出所述限位座二(14)外与所述弹簧压板二(10)相抵，所述弹簧压板二(10)另一端面压抵所述限位箱体(1)内的所述箱盖(4)上，所述弹簧压板二(10)的通孔与所述限位柱二(8)滑动配合，所述限位座二(14)内的所述弹簧(12)外圈上套设多组所述碟簧(11)。
所述弹簧压板一(9)底面设有弹簧限位槽；所述弹簧压板一(9)设置为能进入所述凹腔内。
所述弹簧(12)在安装时设有预压力，并在使用过程中一直处于受压状态。
所述弹簧压板二(10)底面设有弹簧限位槽；所述弹簧压板二(10)设置为能进入所述凹腔内。
所述限位柱一(7)顶面位于所述限位座一(13)内。
所述销轴(6)一端设有凸缘，所述导向孔(5)为与所述销轴(6)及凸缘对应设置的阶梯孔，所述凸缘通过所述阶梯孔限位，所述销轴(6)及凸缘与所述阶梯孔滑动配合。
所述限位箱体(1)为立方体，所述承载板(2)平行于所述限位箱体(1)的顶面，所述承载板(2)上设置连接孔；所述限位箱体(1)底板设有超出所述限位箱体(1)轮廓的一圈外缘，所述外缘上设有连接孔。
本发明的优点如下：
1)隔振限位组件可实现阶梯刚度，在不同载荷作用下具有不同刚度；
2)具有良好的隔振性能；
3)在过载状态下具有限位锁定功能，避免装置失效；
4)环境适应性好，无蠕变效应。
附图说明：
图1为本发明整体结构剖视图。
图2为本发明外观示意图。
图3为本发明内部示意图。
图4为本发明内部结构示意图。
图5为本发明垂向安装示意图。
图6为本发明侧向安装示意图。
附图标记：
1限位箱体，2承载板，3支撑体，4箱盖，5导向孔，6销轴，7限位柱一，8限位柱二，9弹簧压板一，10弹簧压板二，11碟簧，12弹簧，13限位座一，14限位座二
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
如图1所示，一种隔振限位的三向限位器，包括承载板，所述承载板2的下面设有限位箱体1，所述限位箱体1内设有支撑体3，所述支撑体3支撑固定所述承载板2，所述支撑体3与所述箱体1各面内壁之间均通过多组隔振限位组件弹性限位连接。
所述支撑体3各侧面与所述限位箱体1内各侧面之间以及所述支撑体3底面与所述限位箱体1内底面之间均通过多组隔振限位组件一弹性限位连接，所述支撑体3上面与所述限位箱体1内顶面之间通过多组隔振限位组件二弹性限位连接，参见图1、3、4。
所述隔振限位组件一包括限位柱一7、设有凹腔的限位座一13、碟簧11、弹簧12、弹簧压板一9、销轴6；所述限位座一13底面与所述限位箱体1的侧面或底面固定连接，所述限位柱一7一端固定在所述限位座一13内底部中间位置，所述限位柱一7沿轴向设有导向孔5，所述销轴6与所述导向孔5呈活塞式滑动配合连接，所述销轴6一端与所述导向孔5限位连接，另一端伸出所述导向孔5与所述限位座一13外的所述弹簧压板一9固定连接，所述限位柱一7上外套所述弹簧12，所述弹簧12一端抵在所述限位座一13内底面且另一自由端伸出所述限位座一13外抵在所述弹簧压板一9底面，所述弹簧压板一9顶面压抵所述支撑体3，所述限位座一13内的所述弹簧12外圈上套设多组所述碟簧11，参见图1、3、4；
所述隔振限位组件二包括限位柱二8、设有凹腔的限位座二14、碟簧11、弹簧12、弹簧压板二10，所述限位座二14设置在所述支撑体3上部一体制成，所述限位柱二8一端固定在所述限位座二14内底部中间位置的所述支撑体3上，另一端伸出所述限位座二14外竖直向上依次穿过所述弹簧压板二10上的通孔、所述限位箱体1箱盖4上的通孔后与所述承载板2固定连接，所述限位座二14内底部与所述弹簧压板二10之间的所述限位柱二8上外套所述弹簧12，所述弹簧12一端面紧靠在所述限位座二14内底面且另一自由端伸出所述限位座二14外与所述弹簧压板二10相抵，所述弹簧压板二10另一端面压抵所述限位箱体1内的所述箱盖4上，所述弹簧压板二10的通孔与所述限位柱二8滑动配合，所述限位座二14内的所述弹簧12外圈上套设多组所述碟簧11，参见图1、3、4。
所述弹簧压板一9底面设有弹簧限位槽；所述弹簧压板一9设置为能进入所述凹腔内。
所述弹簧12在安装时设有预压力，并在使用过程中一直处于受压状态。
所述弹簧压板二10底面设有弹簧限位槽；所述弹簧压板二10设置为能进入所述凹腔内。
所述限位柱一7顶面位于所述限位座一13内。
所述销轴6一端设有凸缘，所述导向孔5为与所述销轴6及凸缘对应设置的阶梯孔，所述凸缘通过所述阶梯孔限位，所述销轴6及凸缘与所述阶梯孔滑动配合。
所述限位箱体1为立方体，所述承载板2平行于所述限位箱体1的顶面，所述承载板2上设置连接孔；所述限位箱体1底板设有超出所述限位箱体1轮廓的一圈外缘，所述外缘上设有连接孔。
参见图1、4所示，本发明的组装方法：
1)通过螺钉将限位柱二8、弹簧压板二10分别与支撑体3连接固定，将总共4组每组8片碟簧11叠加与限位柱二8装配，并安装4件弹簧12，上面盖4片弹簧压板二10，完成支撑体3的装配；
2)将8片碟簧11叠加后与弹簧12、限位座一13以及限位柱一7装配，上面安装弹簧压板一9，通过螺钉安装固定，完成隔振限位组件一的装配；
3)完成隔振限位组件一共20件的装配后，用螺钉分别固定在限位箱体1内的底板和四侧板，每侧4件，再将装配完成的支撑体3装入安装好隔振限位组件一的限位箱体1内，把箱盖4盖于限位箱体1上，对正螺栓孔并通过螺钉连接固定；
4)将承载板2上的螺栓孔与支撑体3上表面中间位置的限位柱二8上端的螺栓孔对正，通过螺钉连接固定，即完成三向限位器的装配。
多组隔振限位组件一优选圆柱形限位座一13及圆柱形凹腔，多组隔振限位组件二优选圆柱形凹腔，在多组隔振限位组件二中间可以设置限位柱二8连接承载板和支撑体。
本发明的应用实例一
将三向限位器限位箱体底部螺栓孔与水平基础通过螺钉安装固定，承载板螺栓孔与垂向设备或载荷施加装置通过螺钉安装固定，示意图如图5，在基础固定的状态下，设备或载荷施加装置通过承载板向三向限位器装置施加垂向载荷，此时箱体底部的隔振限位组件二起主要作用。当载荷较小时，载荷压力通过弹簧压板使弹簧变形，通过刚度较小的弹簧产生的弹性形变，可以衰减部分载荷能量及振动，起到较小载荷的隔振及支撑作用；当载荷较大时，载荷压力通过弹簧压板使弹簧变形，并压在碟簧上，通过共同刚度较大碟簧和弹簧产生的弹性形变，可以衰减部分载荷能量及振动，起到较大载荷的隔振及支撑作用；当载荷超过三向限位器载荷时，载荷压力通过弹簧压板使弹簧、碟簧产生较大变形，弹簧压板压在限位柱上，由于限位柱为刚性体，不产生可见形变，载荷不再使三向限位器产生变形，处于限位锁定状态，此时三向限位器不具有隔振作用，可以避免载荷对基座及减/隔振装置产生破坏。
本发明的应用实例二
将三向限位器限位箱体底部螺栓孔与垂向基础采用螺钉安装固定，承载板螺栓孔与垂向设备或载荷施加装置采用螺钉安装固定，示意图如图6，在基础固定的状态下，设备或载荷施加装置通过承载板向三向限位器装置施加切向载荷，此时箱体侧面隔振限位组件一起主要作用。当载荷较小时，载荷压力通过弹簧压板使弹簧变形，通过刚度较小的弹簧产生的弹性形变，可以衰减部分载荷能量及振动，起到较小载荷的隔振及支撑作用；当载荷较大时，载荷压力通过弹簧压板使弹簧变形，并压在碟簧上，通过共同刚度较大碟簧和弹簧产生的弹性形变，可以衰减部分载荷能量及振动，起到较大载荷的隔振及支撑作用；当载荷超过三向限位器载荷时，载荷压力通过弹簧压板使弹簧、碟簧产生较大变形，弹簧压板压在限位柱上，由于限位柱为刚性体，不产生可见形变，载荷不再使三向限位器产生变形，处于限位锁定状态，此时三向限位器不具有隔振作用，可以避免载荷对基座及减/隔振装置产生破坏。
本发明的应用实例三
当三向限位器安装方向和载荷方向较复杂时，各向安装的隔振限位组件同时起作用，作用过程及状态如实施例一、实施例二所述。
综上所述，本发明的三向限位器通过合理的设计和计算，在应用于各类设备设施时，可同时满足隔振功能和限位功能，在设备设施运转中起到减、隔振及过载限位作用。因其所用零部件均为金属材质，故其具有外观简洁优良、无蠕变效应，隔振效果好，使用寿命长等特点，具有良好的综合性能。
Claims (5)
1.一种隔振限位的三向限位器，包括承载板，其特征在于：所述承载板(2)的下面设有限位箱体(1)，所述限位箱体(1)内设有支撑体(3)，所述支撑体(3)支撑固定所述承载板(2)，所述支撑体(3)与所述箱体(1)各面内壁之间均通过多组隔振限位组件弹性限位连接。
所述支撑体(3)各侧面与所述限位箱体(1)内各侧面之间以及所述支撑体(3)底面与所述限位箱体(1)内底面之间均通过多组隔振限位组件一弹性限位连接，所述支撑体(3)上面与所述限位箱体(1)内顶面之间通过多组隔振限位组件二弹性限位连接；
所述隔振限位组件一包括限位柱一(7)、设有凹腔的限位座一(13)、碟簧(11)、弹簧(12)、弹簧压板一(9)、销轴(6)；所述限位座一(13)底面与所述限位箱体(1)的侧面或底面固定连接，所述限位柱一(7)一端固定在所述限位座一(13)内底部中间位置，所述限位柱一(7)沿轴向设有导向孔(5)，所述销轴(6)与所述导向孔(5)呈活塞式滑动配合连接，所述销轴(6)一端与所述导向孔(5)限位连接，另一端伸出所述导向孔(5)与所述限位座一(13)外的所述弹簧压板一(9)固定连接，所述限位柱一(7)上外套所述弹簧(12)，所述弹簧(12)一端抵在所述限位座一(13)内底面且另一自由端伸出所述限位座一(13)外抵在所述弹簧压板一(9)底面，所述弹簧压板一(9)顶面压抵所述支撑体(3)，所述限位座一(13)内的所述弹簧(12)外圈上套设多组所述碟簧(11)；
所述隔振限位组件二包括限位柱二(8)、设有凹腔的限位座二(14)、碟簧(11)、弹簧(12)、弹簧压板二(10)，所述限位座二(14)设置在所述支撑体(3)上部一体制成，所述限位柱二(8)一端固定在所述限位座二(14)内底部中间位置的所述支撑体(3)上，另一端伸出所述限位座二(14)外竖直向上依次穿过所述弹簧压板二(10)上的通孔、所述限位箱体(1)箱盖(4)上的通孔后与所述承载板(2)固定连接，所述限位座二(14)内底部与所述弹簧压板二(10)之间的所述限位柱二(8)上外套所述弹簧(12)，所述弹簧(12)一端面紧靠在所述限位座二(14)内底面且另一自由端伸出所述限位座二(14)外与所述弹簧压板二(10)相抵，所述弹簧压板二(10)另一端面压抵所述限位箱体(1)内的所述箱盖(4)上，所述弹簧压板二(10)的通孔与所述限位柱二(8)滑动配合，所述限位座二(14)内的所述弹簧(12)外圈上套设多组所述碟簧(11)；
所述弹簧压板一(9)底面设有弹簧限位槽；所述弹簧压板一(9)设置为能进入所述凹腔内；
所述弹簧压板二(10)底面设有弹簧限位槽；所述弹簧压板二(10)设置为能进入所述凹腔内。
2.根据权利要求1所述的一种隔振限位的三向限位器，其特征在于：所述弹簧(12)在安装时设有预压力，并在使用过程中一直处于受压状态。
3.根据权利要求1所述的一种隔振限位的三向限位器，其特征在于：所述限位柱一(7)顶面位于所述限位座一(13)内。
4.根据权利要求1所述的一种隔振限位的三向限位器，其特征在于：所述销轴(6)一端设有凸缘，所述导向孔(5)为与所述销轴(6)及凸缘对应设置的阶梯孔，所述凸缘通过所述阶梯孔限位，所述销轴(6)及凸缘与所述阶梯孔滑动配合。
5.根据权利要求1所述的一种隔振限位的三向限位器，其特征在于：所述限位箱体(1)为立方体，所述承载板(2)平行于所述限位箱体(1)的顶面，所述承载板(2)上设置连接孔；所述限位箱体(1)底板设有超出所述限位箱体(1)轮廓的一圈外缘，所述外缘上设有连接孔。
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