CN111677797B - 一种空气弹簧减震装置及其减震方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气弹簧减震装置及其减震方法。现有空气弹簧本体的自振面积过大。本发明包括底座连接板、空气弹簧本体、减震螺杆和顶部连接板；底座连接板和顶部连接板上均固定有若干连接件；空气弹簧本体的一端与底座连接板固定，另一端开设有n个螺孔，每个螺孔与一根减震螺杆构成螺旋副；n个轴承的外圈均与顶部连接板固定，n个轴承的内圈与n根减震螺杆分别固定。本发明中减震螺杆通过螺纹连接的方式对空气弹簧本体进行限位，空气弹簧本体发生自振时，仅会在减震螺杆上滑动，从而限制垂直减震螺杆方向的振动，减小了空气弹簧的自振面积。

Description

一种空气弹簧减震装置及其减震方法
技术领域
本发明涉及空气弹簧装置，尤其涉及一种空气弹簧减震装置及其减震方法。
背景技术
空气弹簧是在一个密封的容器中充入压缩空气，利用气体可压缩性实现其弹性作用，目前常用的空气弹簧种类为囊式弹簧，通过曲囊内部气体压缩实现优良的弹性性能，但是目前囊式空气弹簧出现的问题是：空气弹簧本体在实现其弹性功能时，自身也会出现自振情况；若空气弹簧本体的自振面积过大，将其装配在相关精密设备中可能会由于自振损坏设备内部零件，造成不必要的损失。
发明内容
本发明的目的是针对空气弹簧自振面积过大可能对设备内部造成损坏的问题，提出一种空气弹簧减震装置及其减震方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明一种空气弹簧减震装置，包括底座连接板、空气弹簧本体、减震螺杆和顶部连接板；所述的底座连接板和顶部连接板上均固定有若干连接件；所述空气弹簧本体的一端与底座连接板固定，另一端开设有n个螺孔，n≥2，每个螺孔与一根减震螺杆构成螺旋副；n个轴承的外圈均与顶部连接板固定，n个轴承的内圈与n根减震螺杆分别固定。
优选地，所述的空气弹簧本体包括底部端封板、空气曲囊和顶部端封板；所述的底部端封板与底座连接板固定；所述的空气曲囊设有若干个，相邻两个空气曲囊通过腰环连通，最靠近底部端封板的空气曲囊与底部端封板胶合，最靠近顶部端封板的空气曲囊与顶部端封板胶合。与n根减震螺杆构成螺旋副的n个螺孔均开设在顶部端封板上。
优选地，所述空气曲囊的内层采用高气密性橡胶，外层采用耐介质及老化橡胶。
优选地，所述的空气弹簧本体开设螺孔的面上固定设有若干半球形柔性凸起。
优选地，所述的半球形柔性凸起设有若干圈，每圈包含沿周向均布的若干个半球形柔性凸起。
优选地，所述的顶部连接板与空气弹簧本体之间连接有若干减震弹簧。
优选地，所述的减震弹簧设有若干圈，每圈包含沿周向均布的若干个减震弹簧。
优选地，所述的顶部连接板与空气弹簧本体相对的面固定设有m根光杆，m≥2，空气弹簧本体开设螺孔的面上还开设有m个孔道，m个孔道与m根光杆一一对齐；空气弹簧本体在每个孔道端口处固定一个滑块，每个滑块与对应一根光杆构成滑动副。
优选地，一种空气弹簧减震装置的减震方法，具体如下：
将底座连接板和顶部连接板上各连接件装配到需要减震的设备中；设备受振时，空气弹簧本体发生自振；由于减震螺杆对空气弹簧本体进行限位，空气弹簧本体发生自振时，仅能在减震螺杆上滑动，从而限制垂直于减震螺杆方向的振动；又由于减震螺杆与顶部连接板通过轴承连接，空气弹簧本体在减震螺杆上滑动时，带动减震螺杆进行自转；同时，空气弹簧本体在减震螺杆上滑动时会压缩减震弹簧，将自振能量转换成减震弹簧的弹性势能，降低平行于减震螺杆方向的自振幅度；其中，半球形柔性凸起用于防止空气弹簧本体和顶部连接板的刚性碰撞。
优选地，一种空气弹簧减震装置的减震方法，具体如下：
将底座连接板和顶部连接板上各连接件装配到需要减震的设备中；设备受振时，空气弹簧本体发生自振；由于减震螺杆对空气弹簧本体进行限位，空气弹簧本体发生自振时，仅能在减震螺杆上滑动，从而限制垂直于减震螺杆方向的振动；又由于减震螺杆与顶部连接板通过轴承连接，空气弹簧本体在减震螺杆上滑动时，带动减震螺杆进行自转；同时，空气弹簧本体在减震螺杆上滑动时带动滑块沿光杆滑动，进一步减小空气弹簧本体沿垂直于减震螺杆方向的振动；其中，半球形柔性凸起用于防止空气弹簧本体和顶部连接板的刚性碰撞。
与现有技术相比，本发明具备以下优点：
本发明中减震螺杆通过螺纹连接的方式对空气弹簧本体进行限位，空气弹簧本体发生自振时，仅会在减震螺杆上滑动，从而限制垂直减震螺杆方向的振动，减小了空气弹簧的自振面积；同时，在一种实施例中，空气弹簧本体在减震螺杆上滑动时压缩减震弹簧，将自振能量转换成减震弹簧的弹性势能，降低了减震螺杆方向的自振幅度；在另一种实施例中，空气弹簧本体在减震螺杆上滑动时带动滑块沿光杆滑动，进一步减小空气弹簧本体沿垂直于减震螺杆方向的振动。另外，半球形柔性凸起用于防止空气弹簧本体和顶部连接板的刚性碰撞。本发明较大限度地减小了空气弹簧自振的影响，有效保护了设备内部装置，适用于精密仪器中减少结构损伤和汽车悬架上提高舒适性的应用场合。
附图说明
图1为本发明空气弹簧减震装置的一个实施例结构示意图；
图2为图1中a部分的结构放大图；
图3为本发明空气弹簧减震装置的另一个实施例结构示意图。
图中：1、底座连接板；11、连接件；2、空气弹簧本体；21、底部端封板；22、空气曲囊；23、腰环；24、顶部端封板；25、滑块；3、减震螺杆；4、顶部连接板；41、轴承；42、光杆；5、减震弹簧。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行清楚、完整地描述。
实施例一：
参照图1和图2，一种空气弹簧减震装置，包括底座连接板1、空气弹簧本体2、减震螺杆3和顶部连接板4；底座连接板1和顶部连接板4上均固定有若干连接件11，连接件11可以选用连接螺杆，通过螺母与连接螺杆连接将空气弹簧减震装置装配在相关设备中；空气弹簧本体2一端与底座连接板1固定，另一端开设有n个螺孔，n≥2，每个螺孔与一根减震螺杆3构成螺旋副；n个轴承41的外圈均与顶部连接板4固定，n个轴承41的内圈与n根减震螺杆3分别固定。
实施例二：
本实施例在实施例一基础上进行限定。空气弹簧本体2包括底部端封板21、空气曲囊22和顶部端封板24；底部端封板21与底座连接板1固定；空气曲囊22设有若干个，相邻两个空气曲囊22通过腰环23连通，最靠近底部端封板21的空气曲囊22与底部端封板21胶合，最靠近顶部端封板24的空气曲囊22与顶部端封板24胶合。与n根减震螺杆3构成螺旋副的n个螺孔均开设在顶部端封板24上。
实施例三：
本实施例在实施例二基础上进行限定，空气曲囊22内层采用高气密性橡胶，外层采用耐介质及老化橡胶。
实施例四：
本实施例在实施例二基础上进行限定，空气弹簧本体2开设螺孔的面上固定设有若干半球形柔性凸起；作为更优选实施例，半球形柔性凸起设有若干圈，每圈包含沿周向均布的若干个半球形柔性凸起(半球形柔性凸起的半径大于实施例六中滑块25的高度)。
实施例五：
本实施例在实施例二、实施例三或实施例四基础上进行限定。参照图1，顶部连接板4与空气弹簧本体2之间连接有若干减震弹簧5。作为更优选实施例，减震弹簧5设有若干圈，每圈包含沿周向均布的若干个减震弹簧5。
实施例六：
本实施例在实施例二、实施例三或实施例四基础上进行限定。参照图3，顶部连接板4与空气弹簧本体2相对的面固定设有m根光杆42，m≥2，空气弹簧本体2开设螺孔的面上还开设有m个孔道，m个孔道与m根光杆42一一对齐，供光杆42***；空气弹簧本体2在每个孔道端口处固定一个滑块25，每个滑块25与对应一根光杆42构成滑动副；相比于实施例四，本实施例使用光杆和滑块的配合，对空气弹簧的自振进行了进一步限位，减震效果较实施例四更为稳定。
实施例五所述空气弹簧减震装置的减震方法，具体如下：
将底座连接板1和顶部连接板4上各连接件11装配到需要减震的设备中；设备受振时，空气弹簧本体2发生自振；由于减震螺杆3对空气弹簧本体2进行限位，空气弹簧本体2发生自振时，仅能在减震螺杆3上滑动，从而限制垂直于减震螺杆3方向的振动，大大减小了空气弹簧自振面积；又由于减震螺杆3与顶部连接板4通过轴承41连接，空气弹簧本体2在减震螺杆3上滑动时，带动减震螺杆3进行自转；同时，空气弹簧本体2在减震螺杆3上滑动时会压缩减震弹簧5，将自振能量转换成减震弹簧5的弹性势能，降低平行于减震螺杆3方向的自振幅度；其中，半球形柔性凸起用于防止空气弹簧本体2和顶部连接板4的刚性碰撞。
实施例六所述空气弹簧减震装置的减震方法，具体如下：
将底座连接板1和顶部连接板4上各连接件11装配到需要减震的设备中；设备受振时，空气弹簧本体2发生自振；由于减震螺杆3对空气弹簧本体2进行限位，空气弹簧本体2发生自振时，仅能在减震螺杆3上滑动，从而限制垂直于减震螺杆3方向的振动，大大减小了空气弹簧自振面积；又由于减震螺杆3与顶部连接板4通过轴承41连接，空气弹簧本体2在减震螺杆3上滑动时，带动减震螺杆3进行自转；同时，空气弹簧本体2在减震螺杆3上滑动时带动滑块沿光杆42滑动，进一步减小空气弹簧本体2沿垂直于减震螺杆3方向的振动；其中，半球形柔性凸起用于防止空气弹簧本体2和顶部连接板4的刚性碰撞。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种空气弹簧减震装置，包括底座连接板、空气弹簧本体和顶部连接板，其特征在于：还包括减震螺杆；所述的底座连接板和顶部连接板上均固定有若干连接件；所述空气弹簧本体的一端与底座连接板固定，另一端开设有n个螺孔，n≥2，每个螺孔与一根减震螺杆构成螺旋副；n个轴承的外圈均与顶部连接板固定，n个轴承的内圈与n根减震螺杆分别固定；空气弹簧本体发生自振时，在减震螺杆上滑动，并带动减震螺杆进行自转；
所述的顶部连接板与空气弹簧本体相对的面固定设有m根光杆，m≥2，空气弹簧本体开设螺孔的面上还开设有m个孔道，m个孔道与m根光杆一一对齐；空气弹簧本体在每个孔道端口处固定一个滑块，每个滑块与对应一根光杆构成滑动副。
2.根据权利要求1所述一种空气弹簧减震装置，其特征在于：所述的空气弹簧本体包括底部端封板、空气曲囊和顶部端封板；所述的底部端封板与底座连接板固定；所述的空气曲囊设有若干个，相邻两个空气曲囊通过腰环连通，最靠近底部端封板的空气曲囊与底部端封板胶合，最靠近顶部端封板的空气曲囊与顶部端封板胶合；与n根减震螺杆构成螺旋副的n个螺孔均开设在顶部端封板上。
3.根据权利要求2所述一种空气弹簧减震装置，其特征在于：所述空气曲囊的内层采用高气密性橡胶，外层采用耐介质及老化橡胶。
4.根据权利要求2所述一种空气弹簧减震装置，其特征在于：所述的空气弹簧本体开设螺孔的面上固定设有若干半球形柔性凸起。
5.根据权利要求4所述一种空气弹簧减震装置，其特征在于：所述的半球形柔性凸起设有若干圈，每圈包含沿周向均布的若干个半球形柔性凸起。
6.根据权利要求2至5中任一项所述一种空气弹簧减震装置，其特征在于：所述的顶部连接板与空气弹簧本体之间连接有若干减震弹簧。
7.根据权利要求6所述一种空气弹簧减震装置，其特征在于：所述的减震弹簧设有若干圈，每圈包含沿周向均布的若干个减震弹簧。
8.根据权利要求6所述一种空气弹簧减震装置的减震方法，其特征在于：该方法具体如下：
将底座连接板和顶部连接板上各连接件装配到需要减震的设备中；设备受振时，空气弹簧本体发生自振；由于减震螺杆对空气弹簧本体进行限位，空气弹簧本体发生自振时，仅能在减震螺杆上滑动，从而限制垂直于减震螺杆方向的振动；又由于减震螺杆与顶部连接板通过轴承连接，空气弹簧本体在减震螺杆上滑动时，带动减震螺杆进行自转；同时，空气弹簧本体在减震螺杆上滑动时会压缩减震弹簧，将自振能量转换成减震弹簧的弹性势能，降低平行于减震螺杆方向的自振幅度；其中，半球形柔性凸起用于防止空气弹簧本体和顶部连接板的刚性碰撞。
9.根据权利要求1所述一种空气弹簧减震装置的减震方法，其特征在于：该方法具体如下：
将底座连接板和顶部连接板上各连接件装配到需要减震的设备中；设备受振时，空气弹簧本体发生自振；由于减震螺杆对空气弹簧本体进行限位，空气弹簧本体发生自振时，仅能在减震螺杆上滑动，从而限制垂直于减震螺杆方向的振动；又由于减震螺杆与顶部连接板通过轴承连接，空气弹簧本体在减震螺杆上滑动时，带动减震螺杆进行自转；同时，空气弹簧本体在减震螺杆上滑动时带动滑块沿光杆滑动，进一步减小空气弹簧本体沿垂直于减震螺杆方向的振动；其中，半球形柔性凸起用于防止空气弹簧本体和顶部连接板的刚性碰撞。
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