本發(fā)明涉及阻尼器領(lǐng)域，具體涉及一種螺旋活塞桿顆粒阻尼器。

背景技術(shù)：

顆粒阻尼是指將金屬或者非金屬顆粒按一定填充比例填充到一個空腔結(jié)構(gòu)內(nèi)，通過顆粒之間以及顆粒與空腔內(nèi)壁之間的碰撞、摩擦和動量交換來消耗系統(tǒng)的動能，從而達(dá)到減振的目的。

根據(jù)組成顆粒阻尼器的阻尼單元數(shù)與阻尼單元內(nèi)顆粒數(shù)目的不同，傳統(tǒng)的顆粒阻尼器可分為四類，即單個單元的單顆粒沖擊阻尼器、多個單元的單顆粒沖擊阻尼器、單個單元的多顆粒阻尼器(或稱非阻塞性顆粒阻尼器)及多個單元的多顆粒阻尼器；隨著對顆粒阻尼技術(shù)研究的不斷深入，演變出了多種不同形式的顆粒阻尼器，如克服方向依賴性的梁式?jīng)_擊阻尼器、用軟質(zhì)包袋將顆粒包裹的“豆包”阻尼器、用軟質(zhì)材料覆蓋容器壁形成緩沖的沖擊阻尼器、活塞式顆粒阻尼器、帶顆粒減振劑的碰撞阻尼器以及顆粒碰撞阻尼的動力吸振器等，但目前國內(nèi)外對顆粒阻尼器的研究集中在將顆粒作為振動體的填充物，單位時間內(nèi)耗能效率低。

為了解決這一問題，現(xiàn)有技術(shù)中采取了如下的方式：

中國專利(公開日：2013年08月28日、公開號：cn103266679a)公開了一種活塞型顆粒阻尼器，工作時，活塞桿帶動撥動輪前后移動，撥動環(huán)和撥動桿撥動顆粒，利用顆粒之間的碰撞、擠壓和摩擦耗散能量，兼具位移相關(guān)型和速度相關(guān)型阻尼器的優(yōu)點，但存在阻尼較小且對阻尼的大小不易控制的缺陷，影響了其工程應(yīng)用。

中國專利(公開日：2015年05月20日、公開號：cn104632990a)公開了一種固體顆粒阻尼器裝置，當(dāng)活塞桿運動時容積腔體積會改變，阻尼力不穩(wěn)定，且其活塞桿與顆粒接觸面積小，不可改變與控制阻尼器阻尼力的大小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是針對上述技術(shù)的不足，提供一種螺旋活塞桿顆粒阻尼器，在產(chǎn)生較大阻尼的同時能夠調(diào)節(jié)阻尼大小，結(jié)構(gòu)簡單可靠、制造方便且減振效果穩(wěn)定。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的螺旋活塞桿顆粒阻尼器，包括設(shè)有上開口的阻尼器殼體、設(shè)有第一中心通孔的阻尼器蓋、位于所述阻尼器殼體內(nèi)且一端穿過第一中心通孔的活塞桿及填充在所述阻尼器殼體內(nèi)的顆粒阻尼材料，所述阻尼器蓋蓋住所述上開口且與所述阻尼器殼體螺紋連接，還包括位于所述阻尼器殼體內(nèi)且將所述阻尼器殼體內(nèi)分隔為顆粒腔和安裝腔的蓋板、固定在所述阻尼器殼體內(nèi)壁上的內(nèi)卡環(huán)及位于所述蓋板與所述內(nèi)卡環(huán)之間的蝶形彈簧，所述阻尼器殼體底部設(shè)有底中心螺孔，所述阻尼器殼體內(nèi)設(shè)有穿過所述底中心螺孔且與所述阻尼器殼體螺紋連接的導(dǎo)向桿，所述蓋板與所述阻尼器殼體的內(nèi)壁間隙配合且設(shè)有第二中心通孔，所述活塞桿的另一端設(shè)有容置腔且穿過所述第二中心通孔，所述導(dǎo)向桿的另一端位于所述容置腔內(nèi)且與所述容置腔內(nèi)壁間隙配合，所述顆粒阻尼材料填充在所述顆粒腔內(nèi)，所述內(nèi)卡環(huán)和所述蝶形彈簧均位于所述安裝腔內(nèi)，所述內(nèi)卡環(huán)對所述蝶形彈簧進行軸向定位，所述蝶形彈簧的兩端分別抵在所述蓋板和所述內(nèi)卡環(huán)上，所述蝶形彈簧的彈力通過所述蓋板作用在所述顆粒阻尼材料上，使所述顆粒阻尼材料不能自由運動，只可在所述活塞桿的驅(qū)動下運動，加大了所述顆粒阻尼材料之間的接觸力，使所述顆粒阻尼材料之間的碰撞、摩擦耗能增加，提高了阻尼器的阻尼力，通過改變所述顆粒阻尼材料的填充量、調(diào)節(jié)所述蝶形彈簧的彈性力可以調(diào)節(jié)阻尼力的大小。

優(yōu)選地，所述活塞桿另一端外側(cè)還設(shè)有螺旋齒結(jié)構(gòu)，所述螺旋齒結(jié)構(gòu)位于所述顆粒腔內(nèi)，增大了所述活塞桿與所述顆粒阻尼材料的接觸面積，當(dāng)所述活塞桿上下運動時，所述螺旋齒結(jié)構(gòu)推動所述顆粒阻尼材料使所述顆粒阻尼材料形成渦流運動，進一步地增大了阻尼器的阻尼力。

優(yōu)選地，所述阻尼器殼體外壁上設(shè)有至少一個與所述安裝腔連通的第一通氣孔，所述容置腔腔壁開有與所述安裝腔連通的第二通氣孔，保證所述阻尼器殼體內(nèi)部氣壓與外界氣壓相等，使所述容置腔內(nèi)的壓力不發(fā)生變化，不影響所述活塞桿的上下運動。

優(yōu)選地，所述阻尼器殼體的內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)環(huán)形槽，所述內(nèi)卡環(huán)固定在所述內(nèi)環(huán)形槽。

優(yōu)選地，所述活塞桿的外壁上固定有外卡環(huán)，所述外卡環(huán)位于所述安裝腔內(nèi)，對所述活塞桿的上下運動起限位作用。

優(yōu)選地，所述活塞桿的外壁上設(shè)有外環(huán)形槽，所述外卡環(huán)固定在所述外環(huán)形槽。

優(yōu)選地，所述阻尼器蓋下表面粘接有與所述第一中心通孔配合的第一橡膠圈，所述蓋板上表面粘接有與所述第二中心通孔配合的第二橡膠圈，起緩沖作用。

優(yōu)選地，所述顆粒阻尼材料為直徑.～mm的球狀顆粒阻尼材料，所述顆粒阻尼材料的材質(zhì)為鋼、鉛、銅或鋁中的一種。

優(yōu)選地，所述阻尼器殼體為空心圓柱體形。

優(yōu)選地，所述活塞桿與第一中心通孔和第二中心通孔均為間隙配合。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明能夠產(chǎn)生較大的阻尼和對阻尼大小進行調(diào)節(jié)，既適用于周期性振動設(shè)備的減振，也適用于沖擊振動設(shè)備的減振；

2、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單可靠、制造方便、成本低、減振效果穩(wěn)定和運用范圍廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明螺旋活塞桿顆粒阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中阻尼器殼體內(nèi)部的俯視示意圖。

圖中各部件標(biāo)號如下：

阻尼器殼體1、上開口1a、顆粒腔1b、安裝腔1c、底中心螺孔1d、第一通氣孔1e、內(nèi)環(huán)形槽1f、阻尼器蓋2、第一中心通孔3、活塞桿4、容置腔4a、第二通氣孔4b、外環(huán)形槽4c、顆粒阻尼材料5、蓋板6、第二中心通孔6a、內(nèi)卡環(huán)7、蝶形彈簧8、導(dǎo)向桿9、螺旋齒結(jié)構(gòu)10、外卡環(huán)11、第一橡膠圈12、第二橡膠圈13。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明。

如圖1及圖2所示，本發(fā)明螺旋活塞桿顆粒阻尼器，包括設(shè)有上開口1a的空心圓柱體形阻尼器殼體1、設(shè)有第一中心通孔3的阻尼器蓋2、位于阻尼器殼體1內(nèi)且一端穿過第一中心通孔3的活塞桿4及填充在阻尼器殼體1內(nèi)的顆粒阻尼材料5，阻尼器蓋2蓋住上開口1a且與阻尼器殼體1螺紋連接，還包括位于阻尼器殼體1內(nèi)且將阻尼器殼體1內(nèi)分隔為顆粒腔1b和安裝腔1c的蓋板6、固定在阻尼器殼體1內(nèi)壁上的內(nèi)卡環(huán)7及位于蓋板6與內(nèi)卡環(huán)7之間的蝶形彈簧8，阻尼器殼體1底部設(shè)有底中心螺孔1d，阻尼器殼體1內(nèi)設(shè)有穿過底中心螺孔1d且與阻尼器殼體1螺紋連接的導(dǎo)向桿9，蓋板6與阻尼器殼體1的內(nèi)壁間隙配合且設(shè)有第二中心通孔6a，活塞桿4的另一端設(shè)有容置腔4a且穿過第二中心通孔6a，導(dǎo)向桿9的另一端位于容置腔4a內(nèi)且與容置腔4a內(nèi)壁間隙配合，顆粒阻尼材料5填充在顆粒腔1c內(nèi)，內(nèi)卡環(huán)7和蝶形彈簧8均位于安裝腔1d內(nèi)，蝶形彈簧8的兩端分別抵在蓋板6和內(nèi)卡環(huán)7上，活塞桿4與第一中心通孔3和第二中心通孔6a均為間隙配合。

如圖1所示，活塞桿4另一端外側(cè)還設(shè)有螺旋齒結(jié)構(gòu)10，螺旋齒結(jié)構(gòu)10位于顆粒腔1c內(nèi)，增大了活塞桿4與顆粒阻尼材料5的接觸面積，當(dāng)活塞桿4上下運動時，螺旋齒結(jié)構(gòu)10推動顆粒阻尼材料5使顆粒阻尼材料5形成渦流運動，進一步地增大了阻尼器的阻尼力。

另外，阻尼器殼體1外壁上設(shè)有二個與安裝腔1d連通的第一通氣孔1e，容置腔4a腔壁開有與安裝腔1d連通的第二通氣孔4b，保證阻尼器殼體1內(nèi)部氣壓與外界氣壓相等，使容置腔4a內(nèi)的壓力不發(fā)生變化，不影響活塞桿4的上下運動。

同時，阻尼器蓋2下表面粘接有與第一中心通孔3配合的第一橡膠圈12，蓋板6上表面粘接有與第二中心通孔6a配合的第二橡膠圈13，起緩沖作用；阻尼器殼體1的內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)環(huán)形槽1f，內(nèi)卡環(huán)7固定在內(nèi)環(huán)形槽1f，活塞桿4的外壁上固定有外卡環(huán)11，外卡環(huán)11位于安裝腔1d內(nèi)，活塞桿4的外壁上設(shè)有外環(huán)形槽4c，外卡環(huán)11固定在外環(huán)形槽4c，外卡環(huán)11對活塞桿4的上下運動起限位作用。

本實施例中，顆粒阻尼材料5為直徑0.2的球狀顆粒阻尼材料，顆粒阻尼材料5的材質(zhì)為鋼。

本實施例工作時，蝶形彈簧8的彈力通過蓋板6作用在顆粒阻尼材料5上，使顆粒阻尼材料5不能自由運動，只可在活塞桿4的驅(qū)動下運動，加大了顆粒阻尼材料5之間的接觸力，使顆粒阻尼材料5之間的碰撞、摩擦耗能增加，提高了阻尼器的阻尼力，通過改變顆粒阻尼材料5的填充量、調(diào)節(jié)蝶形彈簧8的彈性力可以調(diào)節(jié)阻尼力的大小。

另外，本實施例中的活塞桿4在隨機械振動系統(tǒng)作上下振動時，驅(qū)動顆粒阻尼材料5運動，對于周期性振動，通過活塞桿4與顆粒阻尼材料5的碰撞、摩擦以及顆粒阻尼材料5之間的碰撞、摩擦等作用來耗散機械振動系統(tǒng)的能量，以達(dá)到減振的目的；對于沖擊振動，沖擊力在顆粒阻尼材料5中的擴散范圍更廣，使更多的顆粒阻尼材料5產(chǎn)生碰撞及摩擦來耗散機械振動系統(tǒng)的能量，同時，顆粒阻尼材料5之間的碰撞使顆粒阻尼材料5產(chǎn)生微小的彈性變形，具有一定的緩沖作用，達(dá)到?jīng)_擊減振的目的，由于顆粒阻尼材料5處于阻塞性的半流體狀態(tài)，其阻尼較大，故本實施例較現(xiàn)有的活塞式顆粒阻尼器能夠獲得較大的阻尼，既適用于周期性振動設(shè)備的減振，也適用于沖擊振動設(shè)備的減振。

本發(fā)明螺旋活塞桿顆粒阻尼器能夠產(chǎn)生較大的阻尼并可對阻尼大小進行調(diào)節(jié)，既適用于周期性振動設(shè)備的減振，也適用于沖擊振動設(shè)備的減振，另外本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單可靠、制造方便、成本低、減振效果穩(wěn)定和運用范圍廣。