[发明专利]一种三向刚度阻尼解耦的高承载金属橡胶组合隔振器

权利要求书

1.一种三向刚度阻尼解耦的高承载金属橡胶组合隔振器，其特征在于，包括：外壳(1)、底座(2)、垂向金属橡胶模块、横向金属橡胶模块和纵向金属橡胶模块；

所述外壳(1)由顶板(1a)、安装边(1b)和立柱(1c)构成，所述顶板(1a)设有外壳安装孔(101)，通过第一连接螺钉(b)将所述外壳安装孔(101)与机载电子设备机柜(a1)或者机载仪表(a2)相连接，同时所述顶板(1a)的中央设有顶板螺栓孔(103)，用于安装芯柱螺丝(18)；所述顶板(1a)的4个边分别向下延伸出安装边(1b)，所述安装边(1b)设有螺栓孔，形成止口法兰边；所述顶板(1a)的4个角分别向下延伸出立柱(1c)；

所述底座(2)由底板(2a)、安装座(2b)和空心凹槽(2c)构成，所述底板(2a)上设有底座安装孔(102)，通过第二连接螺钉(d)与将所述底座安装孔(102)与安装基础结构(e)相连接；所述底板(2a)向上延伸出安装座(2b)，所述安装座(2b)内部设有空心凹槽(2c)，用于安装垂向金属橡胶模块，所述安装座(2b)的端面设有螺纹孔，用于安装上挡板(4)；

所述垂向金属橡胶模块布置在外壳(1)和底座(2)之间；所述垂向金属橡胶模块包括芯柱(3)、芯柱螺丝(18)、上挡板(4)、第一垂向金属橡胶(5)、第二垂向金属橡胶(6)和上挡板螺丝(15)；芯柱(3)安装在所述底座(2)的空心凹槽(2c)内部，所述芯柱(3)由上芯柱(3a)、隔板(3b)和下芯柱(3c)构成，所述上芯柱(3a)的端面上设有螺纹孔，通过芯柱螺丝(18)将芯柱(3)与外壳(1)相连接；所述第一垂向金属橡胶(5)和第二垂向金属橡胶(6)的几何尺寸和力学性能完全相同，位置关系是关于所述隔板(3b)呈上下镜像对称布置，第一垂向金属橡胶(5)安装在所述底座(2)的空心凹槽(2c)内部、所述隔板(3b)的上方，第二垂向金属橡胶(6)安装在所述底座(2)的空心凹槽(2c)内部、所述隔板(3b)的下方；上挡板(4)安装到所述底座(2)的安装座(2b)端面，通过上挡板螺丝(15)将上挡板(4)和底座(2)相连接；

所述横向金属橡胶模块包括第一横向金属橡胶(7)、第二横向金属橡胶(8)、第一横向挡板(9)、第二横向挡板(10)和横向挡板螺丝(16)；所述第一横向挡板(9)和第二横向挡板(10)的几何尺寸完全相同，第一横向挡板(9)和第二横向挡板(10)的上方设有止口和螺纹孔，构成止口法兰边，分别通过横向挡板螺丝(16)连接到所述外壳(1)的安装边(1b)上，第一横向挡板(9)和第二横向挡板(10)的内部设有C形凹槽；所述第一横向金属橡胶(7)和第二横向金属橡胶(8)的几何尺寸和力学性能完全相同，关于所述底座(2)的安装座(2b)呈左右镜像对称布置，第一横向金属橡胶(7)安装到所述第一横向挡板(9)的C形凹槽(9c)内部、并且与所述底座(2)的安装座(2b)外表面相配合，第二横向金属橡胶(8)安装到所述第二横向挡板(10)的C形凹槽(10c)内部、并且与所述底座(2)的安装座(2b)外表面相配合；

所述纵向金属橡胶模块包括第一纵向金属橡胶(11)、第二纵向金属橡胶(12)、第一纵向挡板(13)、第二纵向挡板(14)和纵向挡板螺丝(17)；所述第一纵向金属橡胶(11)和第二纵向金属橡胶(12)的几何尺寸完全相同，第一纵向挡板(13)和第二纵向挡板(14)的上方设有止口和螺纹孔，构成止口法兰边，分别通过纵向挡板螺丝(17)连接到所述外壳(1)的安装边(1b)上，第一纵向挡板(13)和第二纵向挡板(14)的内部设有C形凹槽；所述第一纵向金属橡胶(11)和第二纵向金属橡胶(12)的几何尺寸和力学性能完全相同，关于所述底座(2)的安装座(2b)呈前后镜像对称布置，第一纵向金属橡胶(11)安装到所述第一纵向挡板(13)的C形凹槽(13c)内部、并且与所述底座(2)的安装座(2b)外表面相配合，第二纵向金属橡胶(12)安装到所述第二纵向挡板(14)的C形凹槽(14c)内部、并且与所述底座(2)的安装座(2b)外表面相配合；

所述垂向金属橡胶模块、横向金属橡胶模块和纵向金属橡胶模块设有机械限位装置，即包括垂向金属橡胶模块限位装置、横向金属橡胶模块限位装置和纵向金属橡胶模块限位装置；所述机械限位装置的功能是所述隔振器在某一方向上承受振动和冲击载荷，如果对应方向上的金属橡胶发生变形将要超过限位间隙，这个限位间隙设计为金属橡胶压缩变形方向上尺寸的10％，那么可以在结构中提供一条额外的载荷传递路线，从而约束对应方向上的金属橡胶不会产生超过限位间隙的变形而导致损伤和破坏；所述机械限位装置的具体特征如下：

所述垂向金属橡胶模块限位装置是由所述外壳(1)的顶板(1a)的下表面和所述上挡板(4)的上表面构成，在不发挥功能时所述上表面和下表面之间留有垂向限位间隙(s1)，如果第二垂向金属橡胶(6)的压缩变形将要超过限位间隙，那么所述垂向限位间隙闭合、所述上表面和下表面发生接触，即提供一条压缩载荷从所述底座(2)到外壳(1)的传递路线，从而防止第二垂向金属橡胶(6)产生过大变形导致损伤和破坏；为了所述垂向金属橡胶模块限位装置能够发挥功能，所述芯柱(3)的下芯柱(3c)端面距离所述底座(2)的底板(2a)上表面的距离应该超过所述垂向限位间隙；

所述横向金属橡胶模块限位装置是由所述底座(2)的安装座(2b)外表面和所述第一横向挡板(9)、第二横向挡板(10)的端面构成，在不发挥功能时所述外表面和所述端面之间留有横向限位间隙(s2)；如果第一横向金属橡胶(7)的压缩变形将要超过限位间隙，则所述底座(2)的安装座(2b)外表面和第二横向挡板(10)的端面发生接触，即提供一条压缩载荷从所述底座(2)到第二横向挡板(10)、再到外壳(1)的传递路线，从而防止第一横向金属橡胶(7)产生过大变形导致损伤和破坏；如果第二横向金属橡胶(8)的压缩变形将要超过限位间隙，则所述底座(2)的安装座(2b)外表面和第一横向挡板(9)的端面发生接触，即提供一条压缩载荷从所述底座(2)到第一横向挡板(9)、再到外壳(1)的传递路线，从而防止第二横向金属橡胶(8)产生过大变形导致损伤和破坏；

所述纵向金属橡胶模块限位装置是由所述底座(2)的安装座(2b)外表面和所述第一纵向挡板(13)、第二纵向挡板(14)的端面构成，在不发挥功能时所述外表面和所述端面之间留有纵向限位间隙(s3)；如果第一纵向金属橡胶(11)的压缩变形将要超过限位间隙，则所述底座(2)的安装座(2b)外表面和第二纵向挡板(14)的端面发生接触，即提供一条压缩载荷从所述底座(2)到第二纵向挡板(14)、再到外壳(1)的传递路线，从而防止第一纵向金属橡胶(11)产生过大变形导致损伤和破坏；如果第二纵向金属橡胶(12)的压缩变形将要超过限位间隙，则所述底座(2)的安装座(2b)外表面和第一纵向挡板(13)的端面发生接触，即提供一条压缩载荷从所述底座(2)到第一纵向挡板(13)、再到外壳(1)的传递路线，从而防止第二纵向金属橡胶(12)产生过大变形导致损伤和破坏。