一种带除尘功能的全方向防淋水减震器.pdf

本发明属于减震器设备领域，特别涉及一种带除尘功能的全方向防淋水减震器。该装置分为减震器部分、除尘过滤器部分和防淋水结构部分三大部分。减震器部分主要是用弹簧和柔软垫片作为减震元件，对高低频振动和瞬时冲击都能有很好的缓冲吸震效果，并且用滑盘实现了运动状态下的减震器壳体内部与外部空间之间的隔离；除尘过滤器部分是用惯性振子替代复杂的动力除尘机械，通过振子的惯性运动来完成自动除尘，进而大大延长了过滤片的使用寿命；且无需提供额外动力，简化了结构，降低了成本；本发明采用的特殊的防淋水结构，可以实现空间任意方向安装都能做到很好的防水，从而简化安装，更有效的防护装置内部元器件不受淋水危害。

1.  一种带除尘功能的全方向防淋水减震器装置，其特征在于，该装置分为减震器部分、除尘过滤器部分和防淋水结构部分；
所述减震器部分的结构为：减震器外壳(1)，减震器外壳(1)的顶部安装滑盘(4)；小型器件(2)通过多个减震弹簧(3)提供的拉力悬空设置于减震器外壳(1)中，小型器件(2)上部伸入滑盘(4)且自由运动，减震弹簧(3)为主减震元件，滑盘(4)使减震器部分的内部与外部空间隔离同时限制小型器件(2)的运动方向；小型器件(2)的底部连接引线(5)；在减震器外壳(1)安装小型器件(2)的腔体内壁安装辅助减震垫片(6)，防止滑盘(4)、小型器件(2)、减震器外壳(1)之间的刚性撞击；
所述除尘过滤器部分位于减震器部分的上方，其结构为：位于除尘过滤器底部、滑盘(4)上方的带有孔洞的限幅板(7)，以及依次位于限幅板(7)上方的弹性元件(8)、过滤片(9)、缓冲垫片(10)和惯性振子(11)；惯性振子(11)为除尘动力源，缓冲垫片(10)传递动力并保护过滤片(9)，弹性元件(8)辅助过滤片(9)复位，限幅板(7)限制过滤片(9)的震动幅度；
所述防淋水结构用来保证所述除尘过滤器部分和减震器部分在任意安装方向均能防淋水，其结构为：防淋水结构安装在所述除尘过滤器外部，并将整个除尘过滤器包覆，分为防水罩(12)和内芯(13)两部分；内芯(13)将除尘过滤器部分和减震器部分固定在一起，连接处密封，内芯(13)的外表面侧壁设置环形的环槽(15)；防水罩(12)为单底面的圆柱形筒体，罩于内芯(13)上，超出内芯(13)的防水罩(12)侧壁部分与减震器部分固连，并在连接处使用密封圈(14)密封，防水罩(12)的侧壁与环槽(15)组成防水和被动排水通道；在密封圈(14)至防水罩(12)底面间的侧壁上设置多个透气通道(16)；防水罩(12)的外侧壁与底面连接处设置一条环形的引水槽(17)，并在引水槽(17)上设置多个连通防水罩(12)内腔的导流孔(18)，导流孔(18)和引水槽(17)组成的主动排水通道。

2.  根据权利要求1所述的一种带除尘功能的全方向防淋水减震器装置，其特征在于，所述减震弹簧(3)的数量为4个。

3.  根据权利要求1所述的一种带除尘功能的全方向防淋水减震器装置，其特征在于，所述惯性振子(11)为球体；所述弹性元件(8)为弹性垫片类元件，包括硅胶片，橡胶片，丁晴橡胶片，EVA片，发泡塑料片，软PVC片。

4.  根据权利要求1所述的一种带除尘功能的全方向防淋水减震器装置，其特征在于，所述内芯(13)的中心为一圆柱槽，用来安置惯性振子(11)，该圆柱槽与缓冲垫片(10)之间采用卡齿方式连接；内芯(13)的圆柱槽外部分设置多个孔洞，使所述过滤片(9)和空气连通。

5.  根据权利要求1或4所述的一种带除尘功能的全方向防淋水减震器装置，其特征在于，所述减震器部分、除尘过滤器部分和防淋水结构部分之间的空腔部分连通，空气由防淋水结构部分进入装置，经除尘过滤器的过滤流入减震器部分。

6.  根据权利要求1或6所述的一种带除尘功能的全方向防淋水减震器装置，其特征在于，所述防水罩(12)内底面与内芯(13)中心的圆柱槽之间留有间隙，用于空气流通和排水。

7.  根据权利要求1所述的一种带除尘功能的全方向防淋水减震器装置，其特征在于，所述导流孔(18)的孔径为1-3mm；引水槽(17)的宽度小于等于导流孔(18)的直径，为1-3mm。

8.  根据权利要求1所述的一种带除尘功能的全方向防淋水减震器装置，其特征在于，所述导流孔(18)的数量不少于8个，且沿防水罩(12)底面圆周均匀布置。

一种带除尘功能的全方向防淋水减震器
技术领域
本发明属于减震器设备领域，特别涉及一种带除尘功能的全方向防淋水减震器。
背景技术
减震器已经广泛的应用于工程机械、汽车、航空航天等领域，种类多种多样，但是适合车载传感器用的减震器和复杂振动环境中对小型器件保护的减震器却很少。另外，减震器由于其工作环境复杂，经常会由于灰尘累计、水腐蚀等原因影响其正常使用。现有的防淋水结构多种多样，但是都有对安装方向的严格要求，如果安装方向错误，不仅不能起到应有的防水作用，反而会让水流入设备内部，对内部的元器件造成损害。过滤器的种类也很多，但是适合冲击振动环境使用、具有自动除尘、无需能耗、结构简单、使用寿命长、维护方便的过滤器却很少。
现有的减震器结构很多不配备过滤器，或者配备的过滤器不适合冲击振动环境使用，寿命短，导致维护费用昂贵。而减震器配备的防淋水结构无法实现任意安装方向的防淋水功能，导致减震器的使用范围和装配方式有很大的局限性。
发明内容
本发明针对现有的减震器结构不适合车载传感器和复杂震动环境中的小型器件使用、无法有效除尘、以及无法做到任意方向防淋水的问题，提供了一种新型的带除尘功能的全方向防淋水减震器。
本发明采用的技术方案为：该装置分为减震器部分、除尘过滤器部分和防淋水结构部分。
所述减震器部分的结构为：减震器外壳，减震器外壳的顶部安装滑盘；小型器件通过多个减震弹簧提供的拉力悬空设置于减震器外壳中，小型器件上部伸入滑盘且自由运动，减震弹簧为主减震元件，滑盘使减震器部分的内部与外部空间隔离同时限制小型器件的运动方向；小型器件的底部连接引线；在减震器外壳安装小型器件的腔体内壁安装辅助减震垫片，防止滑盘、小型器件、减震器外壳之间的刚性撞击。
所述除尘过滤器部分位于减震器部分的上方，其结构为：位于除尘过滤器底部、滑盘上方的带有孔洞的限幅板，以及依次位于限幅板上方的弹性元件、过滤片、缓冲垫片和惯性振子；惯性振子为除尘动力源，缓冲垫片传递动力并保护过滤片，弹性元件辅助过滤片复位，限幅板限制过滤片的震动幅度；
所述防淋水结构用来保证所述除尘过滤器部分和减震器部分在任意安装方向均能防淋水，其结构为：防淋水结构安装在所述除尘过滤器外部，并将整个除尘过滤器包覆，分为防水罩和内芯两部分；内芯将除尘过滤器部分和减震器部分固定在一起，连接处密封，内芯的外表面侧壁设置环形的环槽；防水罩为单底面的圆柱形筒体，罩于内芯上，超出内芯的防水罩侧壁部分与减震器部分固连，并在连接处使用密封圈密封，防水罩的侧壁与环槽组成防水和被动排水通道；在密封圈至防水罩底面间的侧壁上设置多个透气通道；防水罩的外侧壁与底面连接处设置一条环形的引水槽，并在引水槽上设置多个连通防水罩内腔的导流孔，导流孔和引水槽组成的主动排水通道。
所述减震弹簧的数量为4个。
所述惯性振子为球体；所述弹性元件为弹性垫片类元件，包括硅胶片，橡胶片，丁晴橡胶片，EVA片，发泡塑料片，软PVC片。
所述内芯的中心为一圆柱槽，用来安置惯性振子，该圆柱槽与缓冲垫片之间采用卡齿方式连接；内芯的圆柱槽外部分设置多个孔洞，使所述过滤片和空气连通。
所述减震器部分、除尘过滤器部分和防淋水结构部分之间的空腔部分连通，空气由防淋水结构部分进入装置，经除尘过滤器的过滤流入减震器部分。
所述防水罩内底面与内芯中心的圆柱槽之间留有间隙，用于空气流通和排水。
所述导流孔的孔径为1-3mm；引水槽的宽度小于等于导流孔的直径，为1-3mm。
所述导流孔的数量不少于8个，且沿防水罩底面圆周均匀布置。
本发明的有益效果为：
(1)本发明采用的特殊的防淋水结构组合，可以实现空间任意方向安装都能做到很好的防水，从而简化安装，更有效的防护装置内部元器件不受淋水危害。
(2)减震器部分主要是用弹簧和柔软垫片作为减震元件，对高低频振动和瞬时冲击都能有很好的缓冲吸震效果，并且用滑盘实现了运动状态下的减震器壳体内部与外部空间之间的隔离，同时滑盘限制小型器件某些方向上的自由振动，避免共振，从而保护小型器件。
(3)除尘过滤器部分主要是用惯性振子替代复杂的动力除尘机械，通过振子的惯性运动来完成自动除尘，进而大大延长了过滤片的使用寿命；且无需提供额外动力，简化了结构，降低了制造、运行和维护成本。
附图说明
图1为本发明所述装置的整体结构示意图；
图2为防淋水结构及除尘过滤器部分的结构示意图；
图3为防淋水结构竖直向上安装时的防淋水示意图；
图4为防淋水结构斜向上45°安装时的防淋水示意图；
图5为防淋水结构水平安装时的防淋水示意图；
图6为防淋水结构斜向下45°安装时的防淋水示意图；
图7为防淋水结构竖直向下安装时的防淋水示意图。
图中标号：
1-减震器外壳；2-小型器件；3-减震弹簧；4-滑盘；5-引线；6-减震垫片；7-限幅板；8-弹性元件；9-过滤片；10-缓冲垫片；11-惯性振子；12-防水罩；13-内芯；14-密封圈；15-环槽；16-透气通道；17-引水槽；18-导流孔。
具体实施方式
本发明提供了一种带除尘功能的全方向防淋水减震器，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
如图1和图2所示，该装置分为减震器部分、除尘过滤器部分和防淋水结构部分三大部分。所述减震器部分的结构为：减震器外壳1，减震器外壳1的顶部安装滑盘4；小型器件2通过4个减震弹簧3提供的拉力悬空设置于减震器外壳1中，小型器件2上部伸入滑盘4且自由运动，减震弹簧3为主减震元件；小型器件2的底部连接引线5；在减震器外壳1安装小型器件2的腔体内壁安装辅助减震垫片6，防止滑盘4、小型器件2、减震器外壳1之间的刚性撞击。其中，小型器件2为传感器。
所述除尘过滤器部分位于减震器部分的上方，其结构为：位于除尘过滤器底部、滑盘4上方的带有孔洞的限幅板7，以及依次位于限幅板7上方的弹性元件8、过滤片9、缓冲垫片10和球体惯性振子11；惯性振子11为除尘动力源，缓冲垫片10传递动力并保护过滤片9，弹性元件8辅助过滤片9复位，限幅板7限制过滤片9的震动幅度。所述弹性元件8为弹性垫片类元件。
所述防淋水结构用来保证所述除尘过滤器部分和减震器部分在任意安装方向均能防淋水，其结构为：防淋水结构安装在所述除尘过滤器外部，并将整个除尘过滤器包覆，分为防水罩12和内芯13两部分；内芯13将除尘过滤器部分和减震器部分固定在一起，连接处密封。内芯13的中心为一圆柱槽，用来安置惯性振子11，该圆柱槽与缓冲垫片10之间采用卡齿方式连接；内芯13的圆柱槽外部分设置多个孔洞，使所述过滤片9和空气连通。内芯13的外表面侧壁设置环形的环槽15。防水罩12为单底面的圆柱形筒体，罩于内芯13上，超出内芯13的防水罩12侧壁部分与减震器部分固连，并在连接处使用密封圈14密封，防水罩12的侧壁与环槽15组成防水和被动排水通道；在密封圈14至防水罩12底面间的侧壁上设置多个透气通道16；防水罩12的外侧壁与底面连接处设置一条环形的引水槽17，并在引水槽17上设置8个连通防水罩12内腔的导流孔18，导流孔18和引水槽17组成的主动排水通道，其中，导流孔18沿防水罩12底面圆周均匀布置，其孔径为2mm，引水槽17的宽度为1mm；所述防水罩12内底面与内芯13中心的圆柱槽之间留有间隙，用于空气流通和排水。
减震器部分、除尘过滤器部分和防淋水结构部分之间的空腔部分连通，空气由防淋水结构部分进入装置，经除尘过滤器的过滤流入减震器部分。
本装置的防淋水功能主要是通过由环槽15和防水罩12侧壁组成的防水排水通道以及由导流孔18和引水槽17组成的排水通道共同组成的特殊防水结构来实现任意方向安装都能防淋水的功能。其中引水槽的原理主要是因为水的毛细作用从而对导流孔内的水产生抽吸，便于排水。为说明其任意方向的防淋水原理，选择有代表性的五个方向进行说明。并将除防水罩外的其他部分统一简化为空腔A
(1)如图3所示，防淋水结构竖直向上安装时，淋水由防水罩12的顶面分流四周然后流下，不会进入A空腔内，从而实现竖直安装方向上的可靠防水。空心箭头表示水流方向，实心箭头表示气体进出腔体的通路和方向。
(2)如图4所示，防淋水结构斜向上45°安装时，淋水有两条通路。通路一：淋水由透气通道16进入由环槽15和防水罩12侧壁构成的防水排水通道内，在重力的作用下沿环槽15向下排出；通路二：淋水首先进入引水槽17，在引水槽17毛细引导作用和重力作用下，大部分水沿引水槽17由防水罩12壳体外部流下，少部分水沿导流孔18在重力和沾附力的作用下沿防水罩12内部壁面流下并沿单向箭头方向排出，由于导流孔18孔径小的原因，这部分水量非常少。通路一和通路二的水均不会进入A空腔内，从而实现斜向上45°安装位置时的防淋水功能。空心箭头表示水流方向，实心箭头表示气体进出腔体的通路和方向。
(3)如图5所示，防淋水结构水平安装位置时，淋水有两条通路。通路一：淋水由透气通道16进入由环槽15和防水罩12侧壁构成的防水排水通道内，在重力的作用下沿环槽15向下排出，由于有环形的环槽存在，所以水不会进入到空腔A；通路二：淋水首先进入引水槽17，在引水槽17毛细引导作用和重力作用下，大部分水沿引水槽17由防水罩12壳体外部流下，少部分水沿导流孔18在重力作用下沿防水罩12内部壁面流下，并由下部导流孔18和引水槽17排出，也可由下部透气通道16排出。通路一和通路二的水均不会进入A空腔内，实现水平安装位置的防淋水功能。空心箭头表示水流方向，实心箭头表示气体进出腔体的通路和方向。
(4)如图6所示，防淋水结构斜向下45°安装位置时，淋水通过环槽15、引水槽17或导流孔18排出，由于此种安装方式的A空腔位置最高，所以水不会进入A空腔，从而实现斜向下45°安装位置的防淋水功能。空心箭头表示水流方向，实心箭头表示气体进出腔体的通路和方向。
(5)如图7所示，防淋水结构竖直向下安装时，此安装位置时A空腔位置同样是最高，淋水很少会进入防水罩12壳体内部，即使进入少量的水也会经导流孔18和引水槽17排出，从而实现竖直向下安装位置的防淋水功能。空心箭头表示水流方向，实心箭头表示气体进出腔体的通路和方向。
综上所述，以上只是防淋水结构几个较典型的安装方式，通过实验证明，此种防淋水结构在保证良好的气体流通的条件下，能实现任意方向安装的防淋水功能。