本发明涉及一种刚度可调式变阻尼背部隔振器，包括壳体和中心轴，所述中心轴竖直设置在壳体中，所述壳体的上下两端分别形成水平减振腔，所述中心轴的上下两端分别位于两水平减振腔内，所述两水平减振腔内分别设置有用于调节中心轴水平移动刚度及阻尼的调节装置；背部隔振器的两端设有阻尼挡环、随着水平位移量的增大，阻尼随之增大，有利于隔振器吸收能量，起到更好的缓冲作用。
1.一种刚度可调式变阻尼背部隔振器，包括壳体(10)和中心轴(11)，所述中心轴(11)竖直设置在壳体(10)中，其特征是，所述壳体(10)的上下两端分别形成水平减振腔，所述中心轴(11)的上下两端分别位于两水平减振腔内，所述两水平减振腔内分别设置有用于调节中心轴(11)水平移动刚度及阻尼的调节装置；所述的调节装置包括阻尼器、内锥弹簧(7)以及内调节螺套(2)，所述的内调节螺套(2)螺旋连接在中心轴(11)的端头，所述的阻尼器包括阻尼挡环(6)和阻尼锥环(8)，所述的阻尼挡环(6)、阻尼锥环(8)和内锥弹簧(7)由内向外的设置在水平减振腔内，并且套接在中心轴(11)上，所述阻尼挡环(6)和阻尼锥环(8)之间形成锥面配合；所述阻尼挡环(6)的外径与水平减振腔的内径相适配，所述阻尼挡环(6)的内孔壁与中心轴(11)之间存在第一移动间隙；所述阻尼锥环(8)的内孔与中心轴(11)的直径适配，所述阻尼锥环(8)的外壁与隔振腔的内壁之间存在第二移动间隙；所述内锥弹簧(7)的一端与内调节螺套(2)相抵，所述内锥弹簧(7)的另一端与阻尼器相抵。
2.根据权利要求1所述的一种刚度可调式变阻尼背部隔振器，其特征是，所述阻尼锥环(8)和内锥弹簧(7)之间设置有内弹簧套(3)，所述内锥弹簧(7)的小径端与内调节螺套(2)相抵，所述内锥弹簧(7)的大径端与内弹簧套(3)相抵。
3.根据权利要求1或2所述的一种刚度可调式变阻尼背部隔振器，其特征是，所述的水平减振腔的腔口设置有外调节螺套(1)，所述外调节螺套(1)与壳体(10)之间形成螺旋配合，所述外调节螺套(1)的内顶壁面与内调节螺套(2)接触。
4.根据权利要求3所述的一种刚度可调式变阻尼背部隔振器，其特征是，所述的隔振腔内设置有缓冲垫(16)，所述缓冲垫(16)的上端与外调节螺套(1)相抵，所述缓冲垫(16)的下端与内弹簧套(3)相抵；所述内调节螺套(2)的外壁与缓冲垫(16)的内孔之间存在第三移动间隙，所述第三移动间隙小于第一移动间隙和第二移动间隙。
5.根据权利要求4所述的一种刚度可调式变阻尼背部隔振器，其特征是，所述中心轴(11)的中部还连接有关节轴承(4)，所述关节轴承(4)上形成有用于与减震设备连接的连接端，所述关节轴承(4)两侧的中心轴(11)上分别套接有外锥弹簧(5)，所述外锥弹簧(5)的一端与阻尼挡环(6)相抵，所述外锥弹簧(5)的另一端与关节轴承(4)相抵。
6.根据权利要求5所述的一种刚度可调式变阻尼背部隔振器，其特征是，所述外锥弹簧(5)和关节轴承(4)之间的中心轴(11)上分别套接有外弹簧垫(9)，所述外锥弹簧(5)的大径端与阻尼挡环(6)相抵，所述外锥弹簧(5)的小径端与外弹簧垫(9)相抵。
7.根据权利要求4所述的一种刚度可调式变阻尼背部隔振器，其特征是，所述中心轴(11)的中部还连接有万向轴承(12)，所述万向轴承(12)上连接有用于与减震设备连接的连接螺杆(15)；所述万向轴承(12)两侧的中心轴(11)上分别套接有外锥弹簧(5)，所述外锥弹簧(5)的一端与壳体(10)内腔台阶相抵，所述外锥弹簧(5)的另一端与万向轴承(12)相抵。
8.根据权利要求7所述的一种刚度可调式变阻尼背部隔振器，其特征是，所述外锥弹簧(5)和万向轴承(12)之间的中心轴(11)上分别套接有外弹簧垫(9)，所述外锥弹簧(5)的大径端与壳体(10)内腔台阶相抵，所述外锥弹簧(5)的小径端与外弹簧垫(9)相抵。
一种刚度可调式变阻尼背部隔振器
技术领域
[0001] 本发明涉及一种刚度可调式变阻尼背部隔振器。
背景技术
[0002] 随着现代军事的发展，武器装备重量增大且质心较高，所产生的倾覆力矩也随之增大，因此，对隔振、缓冲及抗倾覆力矩的背部隔振器提出如下要求：
[0003] 1、能在较大离心加速度、较大倾覆力矩、较大冲击等力学环境条件下，确保电子设备的稳定性且能够正常工作；
[0004] 2、背部隔振器在水平两轴向均具有隔振、缓冲的能力，在垂直方向起导向作用。水平方向，随着振动、冲击的位移量增大，背部隔振器的刚度和阻尼也随之增大；
[0005] 3、垂直方向具有较低的刚度(近似忽略)，且不影响隔振系统中底部隔振器的垂向隔振、隔冲性能；在舰载强冲击、车载冲击和机载坠撞时，电子设备受到较大的冲击加速度的情况下，要确保电子设备的正常工作。
[0006] 目前军用电子设备常用的一种背架隔振器，该隔振器专利申请(专利)号为CN201320102528.0，该隔振器虽然能够与底部隔振器组成隔振系统，对电子设备有一定的隔振缓冲功能，然而在实际使用及试验验证中，发现该隔振器存在如下缺陷：
[0007] 首先，该背部隔振器内部使用了金属丝网成形垫作为缓冲垫，同时提供隔振器的刚度，但金属丝网垫易变形不易恢复，会影响背部隔振器的水平刚度；
[0008] 其次，虽然此背部隔振器进行了改进增加了平面弹簧，有利于背架隔振器中心轴复位，但平面弹簧在水平各个方向的刚度一致性较差，导致背架隔振器的水平复合刚度不一致；
[0009] 最后，此背架隔中未设有阻尼器，水平阻尼仅依靠两端滑片与调节螺母间的摩擦力提供，当隔振器受到冲击时，水平阻尼不随着位移的增大而增大，不利于迅速吸收能量。
[0010] 因此，探索研究一种刚度可调式变阻尼背部隔振器，该隔振器水平向刚度、阻尼随着位移量的增大而增大，有利吸收能量且较好的复位，起到隔振缓冲作用。
发明内容
[0011] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种刚度可调式变阻尼背部隔振器。
[0012] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种刚度可调式变阻尼背部隔振器，包括壳体和中心轴，所述中心轴竖直设置在壳体中，所述壳体的上下两端分别形成水平减振腔，所述中心轴的上下两端分别位于两水平减振腔内，所述两水平减振腔内分别设置有用于调节中心轴水平移动刚度及阻尼的调节装置；
[0013] 所述的调节装置包括阻尼器、内锥弹簧以及内调节螺套，所述的内调节螺套螺旋连接在中心轴的端头，所述的阻尼器包括阻尼挡环和阻尼锥环，所述的阻尼挡环、阻尼锥环和内锥弹簧由内向外的设置在水平减振腔内，并且套接在中心轴上，所述阻尼挡环和阻尼锥环之间形成锥面配合；
[0014] 所述阻尼挡环的外径与水平减振腔的内径相适配，所述阻尼挡环的内孔壁与中心轴之间存在移动空间；所述阻尼锥环的内孔与中心轴的直径适配，所述阻尼锥环的外壁与隔振腔的内壁之间存在移动空间；所述内锥弹簧的一端与内调节螺套相抵，所述内锥弹簧的另一端与阻尼器相抵。
[0015] 进一步的，所述阻尼锥环和内锥弹簧之间设置有内弹簧套，所述内锥弹簧的小径端与内调节螺套相抵，所述内锥弹簧的大径端与内弹簧套相抵。
[0016] 进一步的，所述的水平减振腔的腔口设置有外调节螺套，所述外调节螺套与壳体之间形成螺旋配合，所述外调节螺套的内顶壁面与内调节螺套接触。
[0017] 进一步的，所述的隔振腔内设置有缓冲垫，所述缓冲垫的上端与外调节螺套相抵，所述缓冲垫的下端与内弹簧套相抵；
[0018] 所述内调节螺套的外壁与缓冲垫的内孔之间存在第三移动间隙，所述第三移动间隙小于第一移动间隙和第二移动间隙。
[0019] 进一步的，所述中心轴的中部还连接有关节轴承，所述关节轴承上形成有用于与减震设备连接的连接端，所述关节轴承两侧的中心轴上分别套接有外锥弹簧，所述外锥弹簧的一端与阻尼挡环相抵，所述外锥弹簧的另一端与关节轴承相抵。
[0020] 进一步的，所述外锥弹簧和关节轴承之间的中心轴上分别套接有外弹簧垫，所述外锥弹簧的大径端与阻尼挡环相抵，所述外锥弹簧的小径端与外弹簧垫相抵。
[0021] 进一步的，所述中心轴的中部还连接有万向轴承，所述万向轴承上连接有用于与减震设备连接的连接螺杆；
[0022] 所述万向轴承两侧的中心轴上分别套接有外锥弹簧，所述外锥弹簧的一端与壳体内腔台阶相抵，所述外锥弹簧的另一端与万向轴承相抵。
[0023] 进一步的，所述外锥弹簧和万向轴承之间的中心轴上分别套接有外弹簧垫，所述外锥弹簧的大径端与壳体内腔台阶相抵，所述外锥弹簧的小径端与外弹簧垫相抵。
[0024] 本发明的有益效果是：通过调节内调节螺套可以改变内锥弹簧的压缩量，从而改变隔振器水平向刚度、水平初始阻尼力。
[0025] 通过调整外调节螺套旋入深度可以改变外调节套与内调节套摩擦阻尼力的大小。
[0026] 可通过改变内锥弹簧的节距、细径的大小，可获得外形尺寸相同，而具有不同刚度、阻尼特性和不同承载量的系列产品。
[0027] 内部采用锥簧结构，背部隔振器易复位。
[0028] 背部隔振器两端内部设有内锥弹簧，随着水平的位移量的增大，刚度随之增大，有利于隔振器的减振与缓冲，便于复位；同时依靠设置的缓冲垫可以辅助内锥弹簧，避免水平冲击过大而使内调节螺套水平撞击外调节螺套。
[0029] 背部隔振器的两端设有阻尼挡环、随着水平位移量的增大，阻尼随之增大，有利于隔振器吸收能量，起到更好的缓冲作用。
[0030] 中心轴上设有关节轴承组件，有利于电子设备倾斜一定的角度，使背部隔振器连接结构件不易损坏。
附图说明
[0031] 下面结合附图对本发明进一步说明。
[0032] 图1是实施例1中隔振器的示意图；
[0033] 其中，1、外调节螺套，2、内调节螺套，3、内弹簧套，4、关节轴承，5、外锥弹簧，6、阻尼挡环，7、内锥弹簧，8、阻尼锥环，9、外弹簧垫，10、壳体，11、中心轴；
[0034] 图2是实施例2中隔振器的示意图；
[0035] 图3是图2的俯视图；
[0036] 其中，1、外调节螺套，2、内调节螺套，3、内弹簧套，5、外锥弹簧，6、阻尼挡环，7、内锥弹簧，8、阻尼锥环，9、外弹簧垫，10、壳体，11、中心轴，12、万向轴承，13、轴承套，14、锁紧螺套，15、连接螺杆，16、缓冲垫。
具体实施方式
[0037] 现在结合具体实施例对本发明作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0038] 实施例1：
[0039] 如图1所示，一种刚度可调式变阻尼背部隔振器，包括壳体10和中心轴11，中心轴11竖直设置在壳体10中，壳体10的上下两端分别形成水平减振腔，中心轴11的上下两端分别位于两水平减振腔内，两水平减振腔内分别设置有用于调节中心轴11水平移动刚度及阻尼的调节装置。
[0040] 调节装置包括阻尼器、内锥弹簧7以及内调节螺套2，内调节螺套2螺旋连接在中心轴11的端头，阻尼器包括阻尼挡环6和阻尼锥环8，阻尼挡环6和阻尼锥环8采用金属材质制成，阻尼挡环6和阻尼锥环8之间形成锥面配合，水平减振腔底部设置安装台阶，阻尼挡环6安装在该台阶上。阻尼锥环8在阻尼挡环6上做滑动。阻尼挡环6、阻尼锥环8和内锥弹簧7由内向外的设置在水平减振腔内，并且套接在中心轴11上。
[0041] 阻尼挡环6的外径与水平减振腔的内径相适配，即阻尼挡环6在水平减振腔不会发生水平移动；阻尼挡环6的内孔壁与中心轴11之间存在第一移动间隙，第一移动间隙为阻尼挡环6内径的半径与中心轴11的半径之差，该第一移动间隙主要用于中心轴11的移动；阻尼锥环8的内孔与中心轴11的直径适配，即中心轴11可以带动阻尼锥环8移动；阻尼锥环8的外壁与隔振腔的内壁之间存在第二移动间隙，第二移动间隙为水平减振腔半径与阻尼锥环半径的差，该第二移动间隙主要用于阻尼锥环8的移动；内锥弹簧7的一端与内调节螺套2相抵，内锥弹簧7的另一端与阻尼器相抵。
[0042] 为能更好的固定内锥弹簧7，阻尼锥环8和内锥弹簧7之间设置有内弹簧套3，内锥弹簧7的小径端与内调节螺套2相抵，内锥弹簧7的大径端与内弹簧套3相抵。
[0043] 为进一步控制中心轴11的水平移动阻力，水平减振腔的腔口设置有外调节螺套1，外调节螺套1与壳体10之间形成螺旋配合，外调节螺套1的内顶壁面与内调节螺套2接触。因此，通过调整外调节螺套1旋入深度可以改变外调节套与内调节套摩擦阻尼力的大小。
[0044] 中心轴11的中部还连接有关节轴承4，关节轴承4上形成有用于与减震设备连接的连接端，关节轴承4可以相对中心轴11做水平转动，可实现对所需减振设备的水平角度调节。关节轴承4两侧的中心轴11上分别套接有外锥弹簧5，外锥弹簧5的一端与阻尼挡环6相抵，外锥弹簧5的另一端与关节轴承4相抵。外锥弹簧5的主要作用是将关节轴承4进行定位支称作用。
[0045] 为更好的固定外锥弹簧5，外锥弹簧5和关节轴承4之间的中心轴11上分别套接有外弹簧垫9，外锥弹簧5的大径端与阻尼挡环6相抵，外锥弹簧5的小径端与外弹簧垫9相抵。
[0046] 实施例2:
[0047] 如图2和图3所示，一种刚度可调式变阻尼背部隔振器，包括壳体10和中心轴11，中心轴11竖直设置在壳体10中，壳体10的上下两端分别形成水平减振腔，中心轴11的上下两端分别位于两水平减振腔内，两水平减振腔内分别设置有用于调节中心轴11水平移动刚度的调节装置。
[0048] 调节装置包括阻尼器、内锥弹簧7以及内调节螺套2，内调节螺套2螺旋连接在中心轴11的端头，阻尼器包括阻尼挡环6和阻尼锥环8，阻尼挡环6和阻尼锥环8采用金属材质制成，阻尼挡环6和阻尼锥环8之间形成锥面配合，水平减振腔底部设置安装台阶，阻尼挡环6安装在该台阶上。阻尼锥环8在阻尼挡环6上做滑动。阻尼挡环6、阻尼锥环8和内锥弹簧7由内向外的设置在水平减振腔内，并且套接在中心轴11上，阻尼挡环6和阻尼锥环8之间形成锥面配合。
[0049] 阻尼挡环6的外径与水平减振腔的内径相适配，即阻尼挡环6在水平减振腔不会发生水平移动，阻尼挡环6的内孔壁与中心轴11之间存在第一移动间隙；第一移动间隙为阻尼挡环6内径的半径与中心轴11的半径之差，该第一移动间隙主要用于中心轴11的移动；阻尼锥环8的内孔与中心轴11的直径适配，即中心轴11可以带动阻尼锥环8移动；阻尼锥环8的外壁与隔振腔的内壁之间存在第二移动间隙；第二移动间隙为水平减振腔半径与阻尼锥环半径的差，该第二移动间隙主要用于阻尼锥环8的移动；内锥弹簧7的一端与内调节螺套2相抵，内锥弹簧7的另一端与阻尼器相抵。
[0050] 为能更好的固定内锥弹簧7，阻尼锥环8和内锥弹簧7之间设置有内弹簧套3，内锥弹簧7的小径端与内调节螺套2相抵，内锥弹簧的大径端与内弹簧套3相抵。
[0051] 水平减振腔的腔口设置有外调节螺套1，外调节螺套1与壳体10之间形成螺旋配合，外调节螺套1的内顶壁面与内调节螺套2接触。因此，通过调整外调节螺套1旋入深度可以改变外调节套与内调节套摩擦阻尼力的大小。
[0052] 隔振腔内设置有缓冲垫16，缓冲垫16的上端与外调节螺套1相抵，缓冲垫16的下端与内弹簧套3相抵；缓冲垫16的侧壁也同样受到外调节螺套1的限制。
[0053] 内调节螺套2的外壁与缓冲垫16的内孔之间存在第三移动间隙，第三间隙为缓冲垫内孔半径与内调节螺套的半径之差。第三移动间隙小于第一移动间隙和第二移动间隙。缓冲垫16的主要作用是，用于缓冲内调节螺套2的撞击力，当中心轴11收到的水平冲击力较大时，外调节螺套1和内调节螺套2之间的摩擦力较小，并且内锥弹簧7的不足以缓冲的时候，依靠内调节螺套2于缓冲垫16之间的撞击可以起到很好的缓冲作用。
[0054] 中心轴11的中部还连接有万向轴承12，万向轴承12上连接有用于与减震设备连接的连接螺杆15；万向轴承12外设置轴承套13，并且依靠锁紧螺套14将万向轴承12安装在轴承套13内。依靠万向轴承12，可以使连接螺杆15与所需减振的设备连接的时候自由调节角度，可允许电子设备存在一定倾斜角度。
[0055] 万向轴承12两侧的中心轴11上分别套接有外锥弹簧5，外锥弹簧5的一端与壳体10内腔台阶相抵，外锥弹簧5的另一端与万向轴承12相抵。
[0056] 为更好的固定外锥弹簧5，外锥弹簧5和万向轴承12之间的中心轴11上分别套接有外弹簧垫9，外锥弹簧5的大径端与壳体10内腔台阶相抵，外锥弹簧5的小径端与外弹簧垫9相抵。外锥弹簧5的主要作用是将万向轴承12进行定位支称作用。
[0057] 本发明的隔振器依靠万向轴承12的连接端与减振设备连接，在垂直方向上近似零刚、无阻尼，起导向作用；当设备收到水平冲击的时候，中心轴11依靠阻尼器、内锥弹簧7、缓冲垫16以及外调节螺套1和内调节螺套2之间的摩擦力来实现对设备的水平隔振。
[0058] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
