变节距螺旋金属橡胶复合弹簧.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010504038.4

申请日:

2010.10.08

公开号:

CN101968092A

公开日:

2011.02.09

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):F16F 3/12申请公布日:20110209|||实质审查的生效IPC(主分类):F16F 3/12申请日:20101008|||公开

IPC分类号:

F16F3/12

主分类号:

F16F3/12

申请人:

南京工程学院

发明人:

杨小兰; 刘极峰; 邹景超; 张保丰; 杨汉嵩; 林红艳; 邹宇

地址:

211167 江苏省南京市江宁区弘景大道1号

优先权:

专利代理机构:

南京君陶专利商标代理有限公司 32215

代理人:

奚胜元

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内容摘要

本发明涉及机械行业尤其是重型、车辆、矿山、振动机械中作为弹性元件的螺旋压缩金属弹簧(以下简称螺旋弹簧),特别是一种变节距螺旋金属橡胶复合弹簧,属于振动利用工程技术领域。由变节距螺旋金属弹簧和橡胶包覆层两部分复合而成;变节距螺旋金属弹簧由一根钢丝卷绕成变节距螺旋金属弹簧,在变节距螺旋金属弹簧外部有包覆橡胶层构成变节距螺旋金属橡胶复合弹簧。所述的包覆橡胶层形成柱状结构,可制成内外螺旋状或内外柱状。所述变节距螺旋金属弹簧至少有3圈以上的有效螺旋,且又至少有2圈以上的有效节距为不同节距的螺旋。

权利要求书

1: 一种变节距螺旋金属橡胶复合弹簧, 其特征在于由变节距螺旋金属弹簧和橡胶包覆 层两部分复合而成 ; 变节距螺旋金属弹簧由一根钢丝卷绕成变节距螺旋金属弹簧, 在变节 距螺旋金属弹簧外部有包覆橡胶层构成变节距螺旋金属橡胶复合弹簧。
2: 根据权利要求 1 所述的变节距螺旋金属橡胶复合弹簧, 其特征在于所述的包覆橡胶 层形成柱状结构, 可制成内外螺旋状或内外柱状。
3: 根据权利要求 1 所述的变节距螺旋金属橡胶复合弹簧, 其特征在于所述包覆橡胶层 是以橡胶层包覆在金属弹簧内外表面。
4: 根据权利要求 1 所述的变节距螺旋金属橡胶复合弹簧, 其特征在于所述变节距螺旋 金属弹簧至少有 3 圈以上的有效螺旋, 且又至少有 2 圈以上的有效节距为不同节距的螺旋。
5: 根据权利要求 1 所述的变节距螺旋金属橡胶复合弹簧, 其特征在于所述变节距螺旋 金属弹簧的有效节距的螺旋中径相等, 或所述的有效节距的中径沿所述的螺旋结构的轴向 改变。
6: 根据权利要求 1 所述的变节距螺旋金属橡胶复合弹簧, 其特征在于所述变节距螺旋 金属弹簧的载荷变形特性线是渐增型非线性线, 且是连续或分段连续的 : 这将有利于防止 其共振和颤振的发生 ; 节距的大小为各个圈之间取不同的节距, 或为几圈为一组取成几种 不同的节距 ; 节距由小到大单向排列, 或按两端小中间大双向排列。
7: 根据权利要求 1 所述的变节距螺旋金属橡胶复合弹簧, 其特征在于橡胶包覆层采用 百分之八十以上的天然胶的合成胶制作而成。
8: 根据权利要求 1 所述的变节距螺旋金属橡胶复合弹簧, 其特征在于所述变节距螺 旋金属橡胶复合弹簧两端装有金属端板, 以增加变节距螺旋金属橡胶复合弹簧端面接触刚 度。

说明书


变节距螺旋金属橡胶复合弹簧

    【技术领域】
     本发明涉及机械行业尤其是重型、 车辆、 矿山、 振动机械中作为弹性元件的螺旋压 缩金属弹簧 ( 以下简称螺旋弹簧 ), 特别是一种变节距螺旋金属橡胶复合弹簧, 属于振动利 用工程技术领域。背景技术
     现有技术中, 在重型、 车辆、 矿山机械等诸多行业普遍采用等节距螺旋压缩弹簧作 为弹性元件, 振动机械行业则普遍采用等节距螺旋弹簧作为主振弹簧或隔振弹簧。
     等节距螺旋弹簧的载荷变形特性曲线是线性线, 为等刚度螺旋弹簧, 而在一些非 线性的工程场合中, 如振动输送机、 振动给料机、 振动筛机、 振动磨机等, 由于运动状态下系 统载荷时刻都在变化, 长期以来大量使用的等节距螺旋弹簧存在能耗高、 效率低、 噪声大、 应用效果不佳等技术问题。
     近年来, 虽有非线性变节距螺旋弹簧的应用报道, 但仍存在噪声大、 并圈时噪声更 大、 使用寿命短、 维修频次高等问题难以解决。 发明内容 本发明的目的是提供一种变节距螺旋金属橡胶复合弹簧, 具有结构简单、 吸振性 强、 噪声小、 承载能力大、 变刚度特性、 簧丝工作应力小、 寿命长、 耐腐蚀、 耐磨损和防爆等特 点, 以解决现有技术存在的上述问题。
     本发明变节距螺旋金属橡胶复合弹簧是采取以下技术方案实现 : 本发明变节距螺 旋金属橡胶复合弹簧由变节距螺旋金属弹簧和橡胶包覆层两部分复合而成。 变节距螺旋金 属弹簧由一根钢丝卷绕成变节距螺旋金属弹簧, 在变节距螺旋金属弹簧外部有包覆橡胶层 构成变节距螺旋金属橡胶复合弹簧。所述的包覆橡胶层形成空心或实心柱状结构, 可制成 内外螺旋状或内外柱状。所述变节距螺旋金属弹簧至少有 3 圈以上的有效螺旋, 且又至少 有 2 圈以上的有效节距为不同节距的螺旋。
     所述变节距螺旋金属弹簧的有效节距的螺旋中径相等, 或所述的有效节距的中径 沿所述的螺旋结构的轴向改变。
     所述金属橡胶复合弹簧是以橡胶层包覆金属弹簧内外表面, 形成一定的厚度。
     所述变节距螺旋金属弹簧的载荷变形特性线是渐增型非线性线, 且是连续或分 段连续的 : 这将有利于防止其共振和颤振的发生 ; 节距的大小可为各个圈之间取不同的节 距, 也可为几圈为一组取成几种不同的节距 ; 节距可由小到大单向排列, 也可按两端小中间 大双向排列。
     本发明是由变节距螺旋金属弹簧与橡胶包覆弹簧复合而成, 橡胶包覆层采用百分 之八十以上的天然胶的合成胶制作而成。
     所述变节距螺旋金属橡胶复合弹簧两端可装有金属端板, 以增加变节距螺旋金属 橡胶复合弹簧端面接触刚度。
     由于构成弹簧的螺旋结构的节距变化, 再加上具有一定厚度的橡胶包覆层, 使本 发明具有明显的非线性和所需的变刚度特点, 即构成系统刚度具有随载荷增减而增减的变 刚度特点, 达到使系统有效节能、 稳定运转的目的。
     本发明与橡胶弹簧相比有较大的刚性, 与金属弹簧相比有较大的阻尼性, 故其效 果是积极、 明显和独特的 : 同时具有结构简单、 吸振性强、 噪声小、 承载能力大、 变刚度特性、 簧丝工作应力小、 寿命长、 耐腐蚀、 耐磨损和防爆等特点, 特别适应于矿山机械、 重型车辆的 悬架结构、 特大型振动机械如特大型振动磨、 振动筛、 振动给料机等载荷较大且载荷变化范 围较宽的场合使用, 更适应用于隔振状态。 附图说明
     本发明所提出的具体结构及实施例见附图 1-8。
     图 1 是本发明的内外螺旋型的结构示意图。
     图 2 是本发明的外螺旋内直型的结构示意图。
     图 3 是本发明的内外直筒型的结构示意图。
     图 4 是本发明的外直内螺旋型的结构示意图。 图 5 是本发明的带金属端板内外螺旋型的结构示意图。
     图 6 是本发明的带金属端板外螺旋内直型的结构示意图。
     图 7 是本发明的带金属端板内外直筒型的结构示意图。
     图 8 是本发明的带金属端板外直内螺旋型的结构示意图。
     图 1-4 分别为本发明的内外螺旋型、 外螺旋内直型、 内外直筒型、 外直内螺旋型的 结构形式, 图 5-8 分别为本发明带钢板的内外螺旋型、 外螺旋内直型、 内外直筒型、 外直内 螺旋型的结构形式, 可根据承受的载荷和空间尺寸选用。
     具体实施方式
     图 1-4 分别为本发明的各型结构, 分别由金属螺旋弹簧 1、 橡胶包覆层 2 所构成。 金属螺旋弹簧 1 起支承骨架作用, 橡胶包覆层 2 将增加弹簧的非线性特性和阻尼性, 工作时 起到提高承载能力、 增减系统刚度及降噪减振的作用。
     图 5-8 分别为本发明的各型结构, 除上下两端或一端硫化有金属件 3 外, 其余结构 相同 ; 其承载均匀度较好, 故更适合于重载、 变载工作情况。
     变节距螺旋金属橡胶复合弹簧由变节距螺旋金属弹簧 1 和橡胶包覆层 2 两部分复 合而成。变节距螺旋金属弹簧 1 由一根钢丝卷绕成变节距螺旋金属弹簧, 在变节距螺旋金 属弹簧外部有包覆橡胶层 2 构成变节距螺旋金属橡胶复合弹簧。所述的包覆橡胶层形成柱 状结构, 可制成内外螺旋状或内外柱状。
     所述包覆橡胶层 2 是以橡胶层包覆金属弹簧内外表面, 形成具有一定厚度的空心 柱状橡胶弹簧。
     所述变节距螺旋金属弹簧 1 至少有 3 圈以上的有效螺旋, 且又至少有 2 圈以上的 有效节距为不同节距的螺旋。
     所述变节距螺旋金属弹簧 1 的有效节距的螺旋中径相等, 或所述的有效节距的中 径沿所述的螺旋结构的轴向改变。所述变节距螺旋金属弹簧 1 的载荷变形特性线是渐增型非线性线, 且是连续或 分段连续的 : 这将有利于防止其共振和颤振的发生 ; 节距的大小为各个圈之间取不同的节 距, 或为几圈为一组取成几种不同的节距 ; 节距由小到大单向排列, 或按两端小中间大双向 排列。
     本发明是由变节距螺旋金属弹簧 1 与橡胶包覆层 2 复合而成, 橡胶包覆层 2 采用 百分之八十以上的天然胶的合成胶制作而成。
     所述变节距螺旋金属橡胶复合弹簧两端可装有金属端板 3, 以增加变节距螺旋金 属橡胶复合弹簧端面接触刚度。
     变节距螺旋金属弹簧 1 采用优质弹簧钢制作, 其制造与热处理工艺与已有的螺旋 金属弹簧相同, 但在作喷丸强化处理、 酸洗表面处理后, 须进行表面涂胶以提高橡胶与螺旋 金属弹簧的粘结强度, 然后在模具中进行橡胶硫化成形, 表面涂胶厚度可根据受载等情况, 一般选择 0.05-1mm。
     金属端板 3 为普通钢板或耐磨钢板, 硫化于本发明两端或一端的多边形槽内, 它 的作用是确保复合弹簧与上下联接部分的平面接触, 金属件 3 与橡胶的接触面硫化前应进 行酸洗并涂上粘接剂, 以确保其与橡胶的粘接强度, 金属端板 3 若为两端设置, 则须保证两 端面平行且与复合弹簧中心线相垂直。

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资源描述

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1、10申请公布号CN101968092A43申请公布日20110209CN101968092ACN101968092A21申请号201010504038422申请日20101008F16F3/1220060171申请人南京工程学院地址211167江苏省南京市江宁区弘景大道1号72发明人杨小兰刘极峰邹景超张保丰杨汉嵩林红艳邹宇74专利代理机构南京君陶专利商标代理有限公司32215代理人奚胜元54发明名称变节距螺旋金属橡胶复合弹簧57摘要本发明涉及机械行业尤其是重型、车辆、矿山、振动机械中作为弹性元件的螺旋压缩金属弹簧以下简称螺旋弹簧,特别是一种变节距螺旋金属橡胶复合弹簧,属于振动利用工程技术领域。。

2、由变节距螺旋金属弹簧和橡胶包覆层两部分复合而成;变节距螺旋金属弹簧由一根钢丝卷绕成变节距螺旋金属弹簧,在变节距螺旋金属弹簧外部有包覆橡胶层构成变节距螺旋金属橡胶复合弹簧。所述的包覆橡胶层形成柱状结构,可制成内外螺旋状或内外柱状。所述变节距螺旋金属弹簧至少有3圈以上的有效螺旋,且又至少有2圈以上的有效节距为不同节距的螺旋。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN101968092A1/1页21一种变节距螺旋金属橡胶复合弹簧,其特征在于由变节距螺旋金属弹簧和橡胶包覆层两部分复合而成;变节距螺旋金属弹簧由一根钢丝卷绕成变节距螺旋金属弹簧,在变。

3、节距螺旋金属弹簧外部有包覆橡胶层构成变节距螺旋金属橡胶复合弹簧。2根据权利要求1所述的变节距螺旋金属橡胶复合弹簧,其特征在于所述的包覆橡胶层形成柱状结构,可制成内外螺旋状或内外柱状。3根据权利要求1所述的变节距螺旋金属橡胶复合弹簧,其特征在于所述包覆橡胶层是以橡胶层包覆在金属弹簧内外表面。4根据权利要求1所述的变节距螺旋金属橡胶复合弹簧,其特征在于所述变节距螺旋金属弹簧至少有3圈以上的有效螺旋,且又至少有2圈以上的有效节距为不同节距的螺旋。5根据权利要求1所述的变节距螺旋金属橡胶复合弹簧,其特征在于所述变节距螺旋金属弹簧的有效节距的螺旋中径相等,或所述的有效节距的中径沿所述的螺旋结构的轴向改变。

4、。6根据权利要求1所述的变节距螺旋金属橡胶复合弹簧,其特征在于所述变节距螺旋金属弹簧的载荷变形特性线是渐增型非线性线,且是连续或分段连续的这将有利于防止其共振和颤振的发生;节距的大小为各个圈之间取不同的节距,或为几圈为一组取成几种不同的节距;节距由小到大单向排列,或按两端小中间大双向排列。7根据权利要求1所述的变节距螺旋金属橡胶复合弹簧,其特征在于橡胶包覆层采用百分之八十以上的天然胶的合成胶制作而成。8根据权利要求1所述的变节距螺旋金属橡胶复合弹簧,其特征在于所述变节距螺旋金属橡胶复合弹簧两端装有金属端板,以增加变节距螺旋金属橡胶复合弹簧端面接触刚度。权利要求书CN101968092A1/3页。

5、3变节距螺旋金属橡胶复合弹簧技术领域0001本发明涉及机械行业尤其是重型、车辆、矿山、振动机械中作为弹性元件的螺旋压缩金属弹簧以下简称螺旋弹簧,特别是一种变节距螺旋金属橡胶复合弹簧,属于振动利用工程技术领域。背景技术0002现有技术中,在重型、车辆、矿山机械等诸多行业普遍采用等节距螺旋压缩弹簧作为弹性元件,振动机械行业则普遍采用等节距螺旋弹簧作为主振弹簧或隔振弹簧。0003等节距螺旋弹簧的载荷变形特性曲线是线性线,为等刚度螺旋弹簧,而在一些非线性的工程场合中,如振动输送机、振动给料机、振动筛机、振动磨机等,由于运动状态下系统载荷时刻都在变化,长期以来大量使用的等节距螺旋弹簧存在能耗高、效率低、。

6、噪声大、应用效果不佳等技术问题。0004近年来,虽有非线性变节距螺旋弹簧的应用报道,但仍存在噪声大、并圈时噪声更大、使用寿命短、维修频次高等问题难以解决。发明内容0005本发明的目的是提供一种变节距螺旋金属橡胶复合弹簧,具有结构简单、吸振性强、噪声小、承载能力大、变刚度特性、簧丝工作应力小、寿命长、耐腐蚀、耐磨损和防爆等特点,以解决现有技术存在的上述问题。0006本发明变节距螺旋金属橡胶复合弹簧是采取以下技术方案实现本发明变节距螺旋金属橡胶复合弹簧由变节距螺旋金属弹簧和橡胶包覆层两部分复合而成。变节距螺旋金属弹簧由一根钢丝卷绕成变节距螺旋金属弹簧,在变节距螺旋金属弹簧外部有包覆橡胶层构成变节距。

7、螺旋金属橡胶复合弹簧。所述的包覆橡胶层形成空心或实心柱状结构,可制成内外螺旋状或内外柱状。所述变节距螺旋金属弹簧至少有3圈以上的有效螺旋,且又至少有2圈以上的有效节距为不同节距的螺旋。0007所述变节距螺旋金属弹簧的有效节距的螺旋中径相等,或所述的有效节距的中径沿所述的螺旋结构的轴向改变。0008所述金属橡胶复合弹簧是以橡胶层包覆金属弹簧内外表面,形成一定的厚度。0009所述变节距螺旋金属弹簧的载荷变形特性线是渐增型非线性线,且是连续或分段连续的这将有利于防止其共振和颤振的发生;节距的大小可为各个圈之间取不同的节距,也可为几圈为一组取成几种不同的节距;节距可由小到大单向排列,也可按两端小中间大。

8、双向排列。0010本发明是由变节距螺旋金属弹簧与橡胶包覆弹簧复合而成,橡胶包覆层采用百分之八十以上的天然胶的合成胶制作而成。0011所述变节距螺旋金属橡胶复合弹簧两端可装有金属端板,以增加变节距螺旋金属橡胶复合弹簧端面接触刚度。说明书CN101968092A2/3页40012由于构成弹簧的螺旋结构的节距变化,再加上具有一定厚度的橡胶包覆层,使本发明具有明显的非线性和所需的变刚度特点,即构成系统刚度具有随载荷增减而增减的变刚度特点,达到使系统有效节能、稳定运转的目的。0013本发明与橡胶弹簧相比有较大的刚性,与金属弹簧相比有较大的阻尼性,故其效果是积极、明显和独特的同时具有结构简单、吸振性强、噪。

9、声小、承载能力大、变刚度特性、簧丝工作应力小、寿命长、耐腐蚀、耐磨损和防爆等特点,特别适应于矿山机械、重型车辆的悬架结构、特大型振动机械如特大型振动磨、振动筛、振动给料机等载荷较大且载荷变化范围较宽的场合使用,更适应用于隔振状态。附图说明0014本发明所提出的具体结构及实施例见附图18。0015图1是本发明的内外螺旋型的结构示意图。0016图2是本发明的外螺旋内直型的结构示意图。0017图3是本发明的内外直筒型的结构示意图。0018图4是本发明的外直内螺旋型的结构示意图。0019图5是本发明的带金属端板内外螺旋型的结构示意图。0020图6是本发明的带金属端板外螺旋内直型的结构示意图。0021图。

10、7是本发明的带金属端板内外直筒型的结构示意图。0022图8是本发明的带金属端板外直内螺旋型的结构示意图。0023图14分别为本发明的内外螺旋型、外螺旋内直型、内外直筒型、外直内螺旋型的结构形式,图58分别为本发明带钢板的内外螺旋型、外螺旋内直型、内外直筒型、外直内螺旋型的结构形式,可根据承受的载荷和空间尺寸选用。具体实施方式0024图14分别为本发明的各型结构,分别由金属螺旋弹簧1、橡胶包覆层2所构成。金属螺旋弹簧1起支承骨架作用,橡胶包覆层2将增加弹簧的非线性特性和阻尼性,工作时起到提高承载能力、增减系统刚度及降噪减振的作用。0025图58分别为本发明的各型结构,除上下两端或一端硫化有金属件。

11、3外,其余结构相同;其承载均匀度较好,故更适合于重载、变载工作情况。0026变节距螺旋金属橡胶复合弹簧由变节距螺旋金属弹簧1和橡胶包覆层2两部分复合而成。变节距螺旋金属弹簧1由一根钢丝卷绕成变节距螺旋金属弹簧,在变节距螺旋金属弹簧外部有包覆橡胶层2构成变节距螺旋金属橡胶复合弹簧。所述的包覆橡胶层形成柱状结构,可制成内外螺旋状或内外柱状。0027所述包覆橡胶层2是以橡胶层包覆金属弹簧内外表面,形成具有一定厚度的空心柱状橡胶弹簧。0028所述变节距螺旋金属弹簧1至少有3圈以上的有效螺旋,且又至少有2圈以上的有效节距为不同节距的螺旋。0029所述变节距螺旋金属弹簧1的有效节距的螺旋中径相等,或所述的。

12、有效节距的中径沿所述的螺旋结构的轴向改变。说明书CN101968092A3/3页50030所述变节距螺旋金属弹簧1的载荷变形特性线是渐增型非线性线,且是连续或分段连续的这将有利于防止其共振和颤振的发生;节距的大小为各个圈之间取不同的节距,或为几圈为一组取成几种不同的节距;节距由小到大单向排列,或按两端小中间大双向排列。0031本发明是由变节距螺旋金属弹簧1与橡胶包覆层2复合而成,橡胶包覆层2采用百分之八十以上的天然胶的合成胶制作而成。0032所述变节距螺旋金属橡胶复合弹簧两端可装有金属端板3,以增加变节距螺旋金属橡胶复合弹簧端面接触刚度。0033变节距螺旋金属弹簧1采用优质弹簧钢制作,其制造与。

13、热处理工艺与已有的螺旋金属弹簧相同,但在作喷丸强化处理、酸洗表面处理后,须进行表面涂胶以提高橡胶与螺旋金属弹簧的粘结强度,然后在模具中进行橡胶硫化成形,表面涂胶厚度可根据受载等情况,一般选择0051MM。0034金属端板3为普通钢板或耐磨钢板,硫化于本发明两端或一端的多边形槽内,它的作用是确保复合弹簧与上下联接部分的平面接触,金属件3与橡胶的接触面硫化前应进行酸洗并涂上粘接剂,以确保其与橡胶的粘接强度,金属端板3若为两端设置,则须保证两端面平行且与复合弹簧中心线相垂直。说明书CN101968092A1/2页6图1图2图3图4说明书附图CN101968092A2/2页7图5图6图7图8说明书附图。

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