[发明专利]一种分子弹簧隔振缓冲技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种分子弹簧隔振缓冲技术，将纳米科学运用到隔振缓冲领域。

背景技术

随着科学技术的发展，机器的功率和转速不断提高，现代工程技术中振动和冲击已成为非常普遍的问题。为控制动力设备及机械装置引起的振动与冲击，被动隔振技术因其简单有效而应用广泛，目前，被动隔振技术领域已经取得了丰富的成果，如弹簧隔振器、金属橡胶隔振器、橡胶隔振器、钢丝绳隔振器、空气弹簧隔振器等，但是这些隔振器在重载低频隔振领域不尽如人意，存在承载能力不足、隔振效果不能令人满意、在恶劣环境下部件易老化、体积过大、附加设备过于复杂等一系列的问题。

近年来，研究发现水分子在一定的压力下会进入疏水沸石的纳米孔中吸收并储存势能，在卸载阶段由于水分子中储存的势能作用而逸出纳米孔，在这个过程中大量水分子进出纳米孔完成能量的储存和释放，并消耗少量的能量，特性类似线性弹簧，称作分子弹簧。本发明利用分子弹簧这一特性，提出使用一定比例的水和沸石构成液固混合介质作为提供弹性恢复力的媒介，以此为基础发明了分子弹簧隔振缓冲技术。

发明内容

本发明目的在于提供分子弹簧隔振缓冲技术，并以分子弹簧为工作介质设计隔振缓冲装置，该装置具有承载刚度高、工作刚度很低（因而固有频率低）、自动限位、兼有侧向刚度、结构简单、使用维护方便、能够方便的调节隔振缓冲性能的特点；经过特殊结构设计后，本发明在重型设备与轻型设备的隔振领域均可广泛使用。

本发明采用如下技术方案：

本发明所述的一种分子弹簧隔振缓冲技术，利用水分子在压强增加时进入疏水沸石颗粒的纳米孔，在压强降低时自动逸出纳米孔，并在这个过程消耗一定能量的特点，实现隔振缓冲。所用分子弹簧隔振缓冲装置包括端盖，基座，套筒，橡胶圈；所述的基座上布置套筒，套筒内布置端盖，端盖与套筒之间布置橡胶圈；还包括缸体，活塞，底座；所述的底座布置在端盖下方的套筒内，底座与套筒之间布置橡胶圈，缸体布置在底座上端，端盖套置在缸体上端，缸体内布置活塞，活塞延伸出缸体与端盖顶端的内端面固定连接；缸体内填充液固混合介质。

本发明所述的一种分子弹簧隔振缓冲技术，所用分子弹簧隔振缓冲装置活塞与端盖通过紧固螺母固定。

本发明所述的一种分子弹簧隔振缓冲技术，所用分子弹簧隔振缓冲装置的端盖与缸体之间滑动配合连接。

本发明所述的一种分子弹簧隔振缓冲技术，所用分子弹簧隔振缓冲装置的活塞包括粗段和细段，所述的粗段为塞体，塞体上设有通孔并与缸体间隙配合；细段为承载段延伸出缸体与缸体之间滑动配合并密封。

本发明所述的一种分子弹簧隔振缓冲技术，所用分子弹簧隔振缓冲装置的底座内开设凹槽，缸体布置在凹槽内，缸体与底座通过螺纹连接；缸体与底座之间布置密封垫片；缸体内的底座凹槽段设置排气孔，排气孔通过密封螺栓密封。

本发明所述的一种分子弹簧隔振缓冲技术，所用分子弹簧隔振缓冲装置还包括推力关节轴承；所述的缸体的底端设有凸出的光杆，光杆的底端连接推力关节轴承，推力关节轴承布置在基座上。

本发明所述的一种分子弹簧隔振缓冲技术，所述的液固混合介质为水和沸石颗粒组成；沸石颗粒是疏水沸石，疏水沸石是[微软用户1] MFI型沸石silicalite-1或DDR型沸石decadodecasil 3R或AFI型沸石SSZ-24或MTW型沸石ZSM-12或TON型沸石ZSM-22或纯硅菱沸石Si-CHA或是上述沸石的混合物。

本发明所述的一种分子弹簧隔振缓冲技术，所述的水为蒸馏水。

有益效果

本发明提供一种分子弹簧隔振缓冲技术，并据此提出了分子弹簧隔振缓冲装置，该分子弹簧隔振缓冲装置具有高承载能力、低工作刚度的特点，兼有侧向刚度，适合重型机械设备的隔振要求。

可以通过增减沸石颗粒的数量来改变分子弹簧隔振缓冲装置的工作刚度。

沸石颗粒具有高孔隙率，填充少量液固混合介质即能满足隔振需求的变形量，在节省材料的同时使分子弹簧隔振缓冲装置可以做到很小。

分子弹簧隔振缓冲装置的第三阶段刚度非常大，起到自限位作用， 可以有效避免因位移过大导致结构损伤的问题。

为了使液固混合介质内部压力达到工作段所需的压力，可通过改变活塞杆工作段的粗细，改变其有效作用面积从而改变承载能力，使分子弹簧隔振缓冲装置在各种负载下均能在工作刚度下工作，发挥低频隔振作用。这样，本发明在轻型设备隔振方面也同样具有广泛的应用前景。