一種用于機械設備的改進型減震裝置的設計

韓海敏

(河南應用技術職業學院，河南 鄭州 450042)

0 引言

機械設備在使用時會產生震動，不僅會引起巨大的噪聲，而且在長時間的使用過程中，震動的幅度可能會導致機械設備的零部件松動，影響機械設備的正常運作及使用壽命，所以需要對機械設備進行減震。

減震裝置在機械加工、土木工程[1]、車輛、核環吊[2]、電氣設備[3]中應用廣泛。目前，大部分機械設備采用彈簧+阻尼式減震器進行減震。文獻[4]設計了一種應用于自行車的減震器式振動能量回收裝置，將機械能轉化為電能，儲存的能量可用于自行車的照明。文獻[5]以鄭萬高鐵某372 m中承式拱橋為研究對象，設計了一種大跨度鐵路橋梁限位減震金屬阻尼器裝置，并對裝置自身的力學性能進行分析評估，該裝置采用懸臂梁結構形式，能夠滿足高速鐵路橋梁對行車舒適性和安全性的要求，具有良好的減震耗能作用。文獻[6]設計了一種電磁輔助式智能減震裝置，以彈簧和電磁鐵為核心組件，通過壓力傳感器對振動力進行自動實時檢測，實現對電磁作用力的有效控制，使減震裝置因振動產生的能量得以快速消耗，縮短了減震時間，提高了一般彈簧減震裝置的減震效果。文獻[7]介紹了一種機電自動化設備的減震裝置，其限位底座采用“L”形結構，與支撐底座通過焊接方式連接，具有良好的固定功能；另外，該裝置具有防滑和緩沖功能，使減震裝置的功能更加豐富。文獻[8]介紹了一種土木工程減震裝置，以減震理論為基礎，通過彈簧的變形來消耗震動能量以減輕震動反應。文獻[9]設計了一種新型的具備減震、移動功能的機電設備底座，便于與機電設備隨同移動，降低底座與地面的摩擦，很好地解決了底座移動靈活性不足及底座與地面的摩擦問題。

然而，一些減震設備的減震效果只局限于壓板和底座之間豎直方向上的震動，而對壓板和底座所受到的水平方向上的震動缺乏相應的緩沖減震作用，導致減震裝置的減震效果不夠全面，不利于提高減震裝置的實用性，基于此，本文設計了一種適用于機械設備的改進型減震裝置(以下簡稱“減震裝置”)。

1 減震裝置的總體結構設計

機械設備用減震裝置的整體結構如圖1所示。該裝置主要由主壓板、主安裝板、主減震塊、副壓板、副減震塊、副安裝板、連接緩沖板、連接件、連接彈簧、緩沖彈簧、主緩沖桿和副緩沖桿等組成,在這些零件的有機結合下，完成機械設備的減震工作。

1-主壓板；2-主卡塊；3，17-連接彈簧；4-主安裝板；5-主緩沖彈簧；6-主減震塊；7-主緩沖桿；8-連接件；9-轉動軸；10-連接緩沖板；11-緩沖顆粒；12-副減震塊；13-副緩沖彈簧；14-副壓板；15-副安裝板；16-連接緩沖桿；18-副卡塊；19-副緩沖桿圖1 機械設備減震裝置總體結構

1.1 主壓板組件

主安裝板4設置在主壓板1上，連接件8安裝在連接緩沖板10的兩端，主緩沖桿7的一端設置在靠近主壓板1的連接件8上，另一端設置在主壓板1上；主壓板1內安裝有連接彈簧3，其兩端分別設置在相鄰兩組主緩沖桿7上。通過設置連接彈簧3，可以對主壓板1內的多組主緩沖桿7起到彈簧緩沖作用。

主壓板組件里的主緩沖彈簧5滑動安裝在主緩沖桿7上，主緩沖彈簧5的一端設置在連接件8上，另一端設置在主壓板1上，對連接件8和主壓板1之間進行彈性緩沖連接。主卡塊2滑動安裝在主壓板1內，可以避免主緩沖桿7從主壓板1上脫落。

1.2 副壓板組件

副安裝板15設置在副壓板14上，副緩沖桿19的一端設置在靠近副壓板14的連接件8上，另一端設置在副壓板14上。裝置中，副壓板14和副安裝板15設置有多組，連接緩沖桿16的兩端分別滑動安裝在相鄰兩組副壓板14上，對多組副壓板14進行緩沖連接；連接彈簧17滑動安裝在連接緩沖桿16上，其兩端分別安裝在相鄰兩組副壓板14上，能夠對相鄰兩組副壓板14的連接起到緩沖作用；在副壓板14內安裝有連接彈簧，對連接緩沖桿16和副緩沖桿19之間起到彈性連接的作用。

副壓板組件中的副緩沖彈簧13滑動設置在副緩沖桿19上，副緩沖彈簧13的一端設置在連接件8上，另一端設置在副壓板14上。通過副緩沖彈簧13可以對連接件8和副壓板14起到彈性緩沖的作用。副卡塊18滑動安裝在副壓板14內，能夠避免副緩沖桿19從副壓板14上脫落。

1.3 減震塊組件

主減震塊6安裝在主安裝板4上，并靠近副安裝板15的一端，主減震塊6的形狀設計為三角型；副減震塊12安裝在副安裝板15上，且靠近主安裝板4的一端，副減震塊12的形狀也設計為三角型；主減震塊6和副減震塊12上均設置有緩沖顆粒11，二者通過緩沖顆?；ハ嘟佑|，緩沖顆粒對機械設備產生的震動可以進行釋放，這樣有助于提高主、副減震塊的使用壽命。

另外，連接件8與連接緩沖板10通過轉動軸9進行連接，從而提高整體裝置的靈活性。

2 結論

針對機械設備減震過程中存在的問題，在滿足安全可靠、輕量化設計的原則下，設計了一種適用于機械設備的減震裝置。其優勢如下：

(1) 主壓板和副壓板分別安裝在容易產生震動的兩個震動面上；設計為三角型的主減震塊和副減震塊在主壓板和副壓板的豎直方向上交錯設置；三角型結構穩定性較高，有利于提高減震裝置的使用壽命。

(2) 設置的連接緩沖板對主壓板和副壓板水平方向上的振動進行緩沖保護；另外，主緩沖桿和副緩沖桿的設置也起到了對主壓板和副壓板的緩沖保護作用,這樣就從多個方向對主壓板和副壓板連接所在的震動面進行緩沖保護，從而起到對機械設備的減震作用。

(3) 同時，利用多組減震結構對震動所產生的能量進行釋放，提高了機械設備的使用壽命。