[发明专利]纤维增强橡胶隔振器及其制造方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种隔振器及其制造方法，特别是一种纤维增强橡胶隔振器 及其制造方法。

背景技术：

振动是日常生活和工程技术领域中的常见问题，它对人体、车辆、机械 设备或结构构件均会产生不同程度的影响，为了减缓振动的幅度，避免由于 振动所带来的危害，通常在振动源和振动体间加入隔振器，在切断振动的传 递的同时，有效地通过耗能抑制振动，防止发生共振现象。现有的隔振器类 型包括：防振橡胶、金属弹簧、空气弹簧、海绵橡胶、毛毡与软木和筒式油 阻尼器等，在这些隔振器中，金属弹簧、空气弹簧具有较强的承载能力，但 耗能能力较差；防振橡胶可以同时衰减高、低频振动，但承载能力差；海绵 橡胶不能设计为支承系统；毛毡、软木耗能能力和隔振效果较差；筒式油阻 尼器有很好的阻尼耗能能力，但没有竖向承载能力。

而在建筑隔振、设备隔振、结构或构件隔振等多个应用领域，都需要隔 振器同时具有一定的承载力和高阻尼耗能能力。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是：提供一种能够满足一定的承载力和高阻尼 要求的纤维增强橡胶隔振器，以解决现有隔振器存在的上述问题；同时本发 明还提供了该纤维增强橡胶隔振器的制造方法。

解决上述技术问题的技术方案是：一种纤维增强橡胶隔振器，包括橡胶 层和加劲层，所述的加劲层或是由纤维增强材料构成的纤维层或是由纤维增 强材料和橡胶基体制成的纤维增强橡胶层，橡胶层和纤维层或是橡胶层和纤 维增强橡胶层在厚度方向上相互交错叠合并经硫化粘结而成一体。

所述的纤维增强橡胶层是由上、下表面的橡胶层以及位于上下两橡胶层 中间的纤维增强材料进行共硫化后形成的复合材料层。

所述的纤维层或纤维增强橡胶层的纤维增强材料是在与橡胶硫化或与 橡胶复合前经过间苯二酚甲醛(RFL)树脂表面处理后的纤维材料。

本发明的另一技术方案是：一种纤维增强橡胶隔振器的制造方法，该方 法是将由纤维增强材料构成的纤维层和橡胶层或是由纤维增强材料与橡胶 基体制成的纤维增强橡胶层和橡胶层在厚度方向上相互交错叠合，经过硫化 粘结后成为一个整体，它包括以下主要步骤：

A、表面处理：用间苯二酚甲醛(RFL)树脂对纤维材料进行表面处理 制取纤维增强材料；

B、纤维增强橡胶层的制备：将上述经过表面处理的纤维增强材料放入 上、下各一层的橡胶层之间，通过共硫化完成纤维与橡胶的复合制得纤维增 强橡胶层；

C、叠层：根据铺层设计要求将由纤维增强材料构成的纤维层与橡胶层 或是将纤维增强橡胶层与橡胶层分别进行交错叠合，直到纤维层与橡胶层的 总厚度或是纤维增强橡胶层与橡胶层的总厚度符合要求；

D、硫化成型：对叠层所得的组合体按常规方法进行硫化成型，制得由 橡胶层和纤维层或是橡胶层和纤维增强橡胶层经硫化粘结而成一体构成的 纤维增强橡胶隔振器。

本发明之纤维增强橡胶隔振器及其制造方法与已有的隔振器及其制造 方法相比，具有以下有益效果：

1、具有一定的承载能力：

由于本发明之纤维增强橡胶隔振器是由橡胶层和纤维层或纤维增强橡 胶层相互交错叠合并经硫化粘接而成一体构成，橡胶在结构中的作用是提供 剪切和转动变形的能力，降低隔振系统的固有频率，并减小碰撞、冲击的影 响；纤维层或纤维增强橡胶层在结构中主要对橡胶层侧向变形产生约束，使 橡胶处于三向应力状态，而具有很大的竖向抗压刚度和竖向承载力；同时纤 维层或纤维增强橡胶层又不影响橡胶层的剪切变形，保持了橡胶固有的柔韧 性，使其具有比竖向刚度小得多的水平刚度，及延长振动体结构的水平自振 周期，从而使隔振器具备竖向支承与水平隔振机构的双重功能；同时隔振器 中的橡胶也可以适应因外力(建筑中的风力、桥梁中的汽车活载等)产生的 结构转动，因此，该隔振器具有一定的承载能力，可以作为土木工程中的支 承(或支座)使用。

2、阻尼性能好：

由于本发明之隔振器的纤维的黏弹性阻尼、界面阻尼、微损伤滑动摩擦 阻尼等阻尼耗能机理，阻尼性能优于金属板；而且在本发明提供的纤维增强 橡胶隔振器内，存在纤维层内部、纤维层与橡胶之间的多个界面，可以提供 整个结构优良的阻尼性能，因而，本发明之隔振器的阻尼效果非常好(典型 的滞回曲线参见图6)。

3、耐久性好：