復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)，在阻尼減振器中用作彈性阻尼支承，包括多根金屬絲組成的金屬橡膠，所述金屬絲之間存在空隙，其中，所述空隙中填充有粘彈性材料；所述金屬橡膠外圍設(shè)有外封裝套，所述外封裝套的剛度低于所述金屬橡膠。本發(fā)明可以優(yōu)化金屬橡膠減振、阻尼性能，從而拓展其適用范圍。
【專利說(shuō)明】復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及機(jī)械振動(dòng)與減振【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]機(jī)械振動(dòng)是一種不可避免的物理現(xiàn)象，但是如果振動(dòng)量超過(guò)允許范圍，機(jī)械設(shè)備將產(chǎn)生較大的動(dòng)載荷和噪聲，從而影響其工作性能和使用壽命，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致零、部件的早期失效。由于現(xiàn)代機(jī)械結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，運(yùn)動(dòng)速度日益提高，振動(dòng)的危害更為突出。因此，減振尤其重要。
[0003]在機(jī)械減振【技術(shù)領(lǐng)域】，眾多的減振結(jié)構(gòu)和措施中，金屬橡膠以其成本低、適應(yīng)性強(qiáng)、減振效果突出等特點(diǎn)，在工程中受到推崇，有著廣泛的應(yīng)用前景。但在某些動(dòng)力機(jī)械，如航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，由于使用條件苛刻，對(duì)減振結(jié)構(gòu)的可靠性和耐久性提出了更高的要求。
[0004]如圖1所示，傳統(tǒng)的金屬橡膠結(jié)構(gòu)是通過(guò)單一直徑金屬絲I繞絲、編織、壓制成型實(shí)現(xiàn)的。雖然其減振效果突出，但在航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫、高頻的條件下工作時(shí)，其可靠性和耐久性仍顯不足，因此，在單絲徑金屬橡膠結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，中國(guó)專利ZL201210193981.7提出一種多絲徑金屬橡膠結(jié)構(gòu)，其多方面性能明顯提升。研宄表明，金屬橡膠結(jié)構(gòu)的剛度、阻尼可調(diào)范圍等性能仍可以進(jìn)一步提高，以取得更大的工程、市場(chǎng)價(jià)值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)，以進(jìn)一步提高金屬橡膠結(jié)構(gòu)的剛度、阻尼可調(diào)范圍等性能。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)技術(shù)方案如下:
[0007]一種復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)，在阻尼減振器中用作彈性阻尼支承，包括多根金屬絲組成的金屬橡膠，所述金屬絲之間存在空隙，其中，所述空隙中填充有粘彈性材料；所述金屬橡膠外圍設(shè)有外封裝套，所述外封裝套的剛度低于所述金屬橡膠。
[0008]優(yōu)選地，在上述復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)中，所述粘彈性材料為金屬材料、高分子材料、粘性劑或橡膠。
[0009]優(yōu)選地，在上述復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)中，所述粘彈性材料為環(huán)氧樹脂或硬度和所述金屬橡膠相當(dāng)?shù)慕饘偾颉?br> [0010]優(yōu)選地，在上述復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)中，所述金屬球?yàn)殂~質(zhì)或鋼質(zhì)。
[0011 ] 優(yōu)選地，在上述復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)中，多根所述金屬絲為單絲徑金屬絲。
[0012]優(yōu)選地，在上述復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)中，多根所述金屬絲為多絲徑金屬絲。
[0013]優(yōu)選地，在上述復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)中，所屬外封裝套為金屬皮、金屬網(wǎng)、環(huán)氧樹脂或橡膠材質(zhì)。
[0014]優(yōu)選地，在上述復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)中，所述金屬皮為鋼皮。
[0015]分析可知，本發(fā)明可以優(yōu)化金屬橡膠減振、阻尼性能，從而拓展其適用范圍。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的單絲徑金屬橡膠的截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的截面結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]為了提升金屬橡膠的多方面性能，本發(fā)明實(shí)施例提供的復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)在傳統(tǒng)金屬絲繞絲、編織、壓制成型的工藝基礎(chǔ)上，又增加了填充粘粘彈性材料4、封裝等工藝過(guò)程。
[0020]因此，如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例包括多根金屬絲3組成的金屬橡膠，金屬絲3之間存在的空隙中填充有粘彈性材料4，并且在金屬絲3、粘彈性材料4外圍設(shè)置有外封裝套2。
[0021]其中，粘彈性材料4是指在外力作用下，彈性和粘性兩種變形機(jī)制同時(shí)存在、適合用作阻尼層的材料。其主要特征與溫度及頻率有關(guān)。頻率高到或溫度低到一定的程度時(shí)，呈玻璃態(tài)，失去阻尼性質(zhì)；在低頻或高溫時(shí)，呈橡膠態(tài)，阻尼也很?。恢挥性谥蓄l和中等溫度時(shí)，阻尼最大，彈性取中等值。粘彈性材料4可依其基低的不同分為四類:瀝青、水溶物、乳膠和環(huán)氧樹脂，此外，基底中都要適當(dāng)?shù)靥砑犹盍虾腿軇┎拍苄纬烧硰椥圆牧?。加填料可以大大增加其阻尼。最好的填料是比重大的金屬粉末，價(jià)格相對(duì)較低的填料為通過(guò)篩的黃沙、鋸末、碳酸鈣、石墨等。對(duì)于基底而言，瀝青和水溶物的成本最低，若在鋼板上涂敷時(shí)，厚度取鋼板厚的1-2倍。瀝青基材料可做成液體、粘膠體和膠帶(涂在鋁箔上或壓在板上)。水溶物可做成液體或機(jī)墊。乳膠基材料則可以用于儀器制造工業(yè)，其最佳阻尼衰變率可達(dá)30-40dB/s，相對(duì)厚度約1.5。環(huán)氧樹脂適用于高溫、高濕等特殊環(huán)境，最佳阻尼衰變率可達(dá)45dB/s，相對(duì)厚度約0.6。乳膠劑與環(huán)氧樹脂都直接用粘膠體，大都需很長(zhǎng)的時(shí)間干燥。
[0022]在生產(chǎn)本實(shí)施例時(shí)，粘彈性材料4在高溫液態(tài)條件對(duì)金屬絲3的縫隙進(jìn)行填充，然后冷卻固化，從而完成粘彈性材料4的填充。接著，在金屬絲3與粘彈性材料4形成的組合材料體固化成型后，依據(jù)不同的封套形式可采用不同的封裝工藝，在外圍形成外封裝套2。
[0023]進(jìn)一步優(yōu)選地，粘彈性材料4為金屬材料、高分子材料、粘性劑或橡膠基體。例如環(huán)氧樹脂或硬度和金屬橡膠相當(dāng)?shù)慕饘偾颍唧w而言，金屬球可以為銅質(zhì)或鋼質(zhì)。
[0024]外封裝套2除了保證工作體(金屬絲3及粘彈性材料4)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定外，還可以防止使用過(guò)程中脫落的顆粒散落至其它零件處。外封裝套2可以是橡膠或剛度低于金屬橡膠的材料，例如金屬皮、金屬網(wǎng)、環(huán)氧樹脂或橡膠之類的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)，更具體而言，外封裝套2可以為一鋼皮。實(shí)際上，外封裝套2可根據(jù)產(chǎn)品具體的使用環(huán)境、安裝條件進(jìn)行選擇，并不局限于前述的鋼皮、金屬網(wǎng)、環(huán)氧樹脂外封、橡膠等結(jié)構(gòu)或材料。金屬橡膠與粘彈性材料形成的組合材料體固化成型后，封裝工藝也有多種形式。依據(jù)不同的外封裝套形式，可采用不同的封裝工藝，例如鋼皮外包覆、金屬網(wǎng)編織、環(huán)氧樹脂外封固化、橡膠外封固化等。
[0025]此外，多根金屬絲3構(gòu)成的金屬橡膠本身可以為單絲徑金屬橡膠，也可以為多絲徑金屬橡膠。
[0026]在本實(shí)施例中，粘彈性材料4本身具有高阻尼、低剛度的特點(diǎn)，阻尼特性隨頻率、溫度發(fā)生變化。如前所述，粘彈性材料4在低溫、高頻時(shí)阻尼相對(duì)較低；高溫、低頻時(shí)阻尼較大。金屬橡膠本身具有優(yōu)秀的阻尼減振特性，工作時(shí)，依靠金屬絲3之間的接觸面發(fā)生干摩擦，從而達(dá)到耗散振動(dòng)能的目的。但其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)決定了形體內(nèi)部存在較多的縫隙空間，這些空間在現(xiàn)有技術(shù)中未加利用。本實(shí)施例在縫隙中填充粘彈性材料4后，可產(chǎn)生阻尼的結(jié)構(gòu)部分包括:金屬絲之間、粘彈性填充材料之間、金屬絲和粘彈性材料之間，相對(duì)金屬橡膠而言，就可以大大提高阻尼特性。另外，粘彈性材料在高溫時(shí)，阻尼特性會(huì)有所下降，與金屬橡膠的結(jié)合會(huì)彌補(bǔ)這一缺陷(金屬橡膠阻尼特性受溫度影響較小)；在中低溫段，粘彈性材料會(huì)大大提高金屬橡膠的阻尼特性和彈性，顯著提高振動(dòng)能耗散效果。總之，兩種材料可以互補(bǔ)。
[0027]綜上所述，本發(fā)明兼具金屬橡膠、粘彈性材料的優(yōu)點(diǎn)并使其優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮，同時(shí)避免了二者的缺點(diǎn)，使得二者相得益彰，對(duì)于提高金屬橡膠結(jié)構(gòu)的剛度、阻尼可調(diào)范圍等性能，擴(kuò)大金屬橡膠的應(yīng)用范圍，具有重要意義。
[0028]由技術(shù)常識(shí)可知，本發(fā)明可以通過(guò)其它的不脫離其精神實(shí)質(zhì)或必要特征的實(shí)施方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。因此，上述公開的實(shí)施方案，就各方面而言，都只是舉例說(shuō)明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或在等同于本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)，在阻尼減振器中用作彈性阻尼支承，包括多根金屬絲組成的金屬橡膠，所述金屬絲之間存在空隙，其特征在于，所述空隙中填充有粘彈性材料； 所述金屬橡膠外圍設(shè)有外封裝套，所述外封裝套的剛度低于所述金屬橡膠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粘彈性材料為金屬材料、高分子材料、粘性劑或橡膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粘彈性材料為環(huán)氧樹脂或硬度和所述金屬橡膠相當(dāng)?shù)慕饘偾颉?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬球?yàn)殂~質(zhì)或鋼質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)，其特征在于，多根所述金屬絲為單絲徑金屬絲。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)，其特征在于，多根所述金屬絲為多絲徑金屬絲。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)，其特征在于，所屬外封裝套為金屬皮、金屬網(wǎng)、環(huán)氧樹脂或橡膠材質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合型金屬橡膠結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬皮為鋼皮。
【文檔編號(hào)】F16F3/12GK104500631SQ201510008030
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月7日
【發(fā)明者】陳巍 申請(qǐng)人:中國(guó)能建集團(tuán)裝備有限公司北京技術(shù)中心