[发明专利]复合型金属橡胶结构

说明书

技术领域

本发明涉及机械振动与减振技术领域，特别涉及一种复合型金属橡胶结构。

背景技术

机械振动是一种不可避免的物理现象，但是如果振动量超过允许范围，机械设备将产生较大的动载荷和噪声，从而影响其工作性能和使用寿命，严重时会导致零、部件的早期失效。由于现代机械结构日益复杂，运动速度日益提高，振动的危害更为突出。因此，减振尤其重要。

在机械减振技术领域，众多的减振结构和措施中，金属橡胶以其成本低、适应性强、减振效果突出等特点，在工程中受到推崇，有着广泛的应用前景。但在某些动力机械，如航空发动机中，由于使用条件苛刻，对减振结构的可靠性和耐久性提出了更高的要求。

如图1所示，传统的金属橡胶结构是通过单一直径金属丝1绕丝、编织、压制成型实现的。虽然其减振效果突出，但在航空发动机高温、高频的条件下工作时，其可靠性和耐久性仍显不足，因此，在单丝径金属橡胶结构的基础上，中国专利ZL201210193981.7提出一种多丝径金属橡胶结构，其多方面性能明显提升。研究表明，金属橡胶结构的刚度、阻尼可调范围等性能仍可以进一步提高，以取得更大的工程、市场价值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合型金属橡胶结构，以进一步提高金属橡胶结构的刚度、阻尼可调范围等性能。

为了实现上述目的，本发明提供的复合型金属橡胶结构技术方案如下：

一种复合型金属橡胶结构，在阻尼减振器中用作弹性阻尼支承，包括多根金属丝组成的金属橡胶，所述金属丝之间存在空隙，其中，所述空隙中填充有粘弹性材料；所述金属橡胶外围设有外封装套，所述外封装套的刚度低于所述金属橡胶。

优选地，在上述复合型金属橡胶结构中，所述粘弹性材料为金属材料、高分子材料、粘性剂或橡胶。

优选地，在上述复合型金属橡胶结构中，所述粘弹性材料为环氧树脂或硬度和所述金属橡胶相当的金属球。

优选地，在上述复合型金属橡胶结构中，所述金属球为铜质或钢质。

优选地，在上述复合型金属橡胶结构中，多根所述金属丝为单丝径金属丝。

优选地，在上述复合型金属橡胶结构中，多根所述金属丝为多丝径金属丝。

优选地，在上述复合型金属橡胶结构中，所属外封装套为金属皮、金属网、环氧树脂或橡胶材质。

优选地，在上述复合型金属橡胶结构中，所述金属皮为钢皮。

分析可知，本发明可以优化金属橡胶减振、阻尼性能，从而拓展其适用范围。

附图说明

图1为现有技术的单丝径金属橡胶的截面结构示意图；

图2为本发明实施例的截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

为了提升金属橡胶的多方面性能，本发明实施例提供的复合型金属橡胶结构在传统金属丝绕丝、编织、压制成型的工艺基础上，又增加了填充粘粘弹性材料4、封装等工艺过程。

因此，如图2所示，本发明实施例包括多根金属丝3组成的金属橡胶，金属丝3之间存在的空隙中填充有粘弹性材料4，并且在金属丝3、粘弹性材料4外围设置有外封装套2。

其中，粘弹性材料4是指在外力作用下，弹性和粘性两种变形机制同时存在、适合用作阻尼层的材料。其主要特征与温度及频率有关。频率高到或温度低到一定的程度时，呈玻璃态，失去阻尼性质；在低频或高温时，呈橡胶态，阻尼也很小；只有在中频和中等温度时，阻尼最大，弹性取中等值。粘弹性材料4可依其基低的不同分为四类：沥青、水溶物、乳胶和环氧树脂，此外，基底中都要适当地添加填料和溶剂才能形成粘弹性材料4。加填料可以大大增加其阻尼。最好的填料是比重大的金属粉末，价格相对较低的填料为通过筛的黄沙、锯末、碳酸钙、石墨等。对于基底而言，沥青和水溶物的成本最低，若在钢板上涂敷时，厚度取钢板厚的1-2倍。沥青基材料可做成液体、粘胶体和胶带(涂在铝箔上或压在板上)。水溶物可做成液体或机垫。乳胶基材料则可以用于仪器制造工业，其最佳阻尼衰变率可达30-40dB/s，相对厚度约1.5。环氧树脂适用于高温、高湿等特殊环境，最佳阻尼衰变率可达45dB/s，相对厚度约0.6。乳胶剂与环氧树脂都直接用粘胶体，大都需很长的时间干燥。

在生产本实施例时，粘弹性材料4在高温液态条件对金属丝3的缝隙进行填充，然后冷却固化，从而完成粘弹性材料4的填充。接着，在金属丝3与粘弹性材料4形成的组合材料体固化成型后，依据不同的封套形式可采用不同的封装工艺，在外围形成外封装套2。