本发明属于减振缓冲技术等领域，具体涉及一种金属橡胶与弹性胶泥的复合减振抗冲装置及减振方法。
背景技术：
缓冲器是缓和冲击、降低振动的必备装置。在民用领域，满足人们对舒适性和安全性的需求，高性能的缓冲器及其元件在铁路车辆、工程机械、桥梁建筑、航空航天设备等领域有着极其重要的作用。在军事领域，武器威力和命中率为其根本，但极端恶劣的生存环境使其需要缓冲器吸收高强度冲击产生的能量，提高装备生命力，如何降低冲击对舰船设备、火炮枪械、导弹发射装置的影响已成为研究核心。
目前已有缓冲器多为单一结构，其能量吸收率较低，难以保证较高冲击载荷下的减振缓冲性能，不能满足高性能缓冲效果的需求。
技术实现要素：
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种金属橡胶与弹性胶泥的复合减振抗冲装置及减振方法。
本发明解决技术问题所采用的方案是，一种金属橡胶与弹性胶泥的复合减振抗冲装置，包括安装座、弹性胶泥阻尼件、金属橡胶阻尼件、外筒、承压座，安装座将外筒左端封闭，承压座由外筒右端穿出，弹性胶泥阻尼件、金属橡胶阻尼件由内至外的安装在外筒内；
所述弹性胶泥阻尼件包括内筒、设置在内筒内的活塞杆，内筒左端与安装座固定连接，内筒右端经端盖封闭，承压座套装在内筒右端，外筒右端开设有供承压座穿过的通孔，内筒内经一隔板分隔为左侧的柱塞腔、右侧的液压腔，活塞杆左端穿设隔板伸入柱塞腔，活塞杆右端穿设端盖并与承压座相连接，液压腔内设置有活塞，活塞套在活塞杆上，活塞杆右侧面中部开设有沉槽，沉槽内安装有节流金属橡胶环，沉槽外端经套在活塞杆上的挡块封闭，活塞、节流金属橡胶环、挡块均与活塞杆连接固定，沉槽的槽底及挡块上开设有若干对应配合的纵向节流孔，液压腔内填充有弹性胶泥，隔板上安装有充料单向阀、泄压阀；
所述金属橡胶阻尼件包括左右对称套装在内筒外的两个减震单元，所述减震单元包括左右间隔设置的中部向外凸的组件a、中部向内凸的组件b，所述组件a包括两个碟簧和设置在两个碟簧之间的硬金属橡胶，所述组件b包括两个碟簧和设置在两个碟簧之间的软金属橡胶,两个减震单元的组件b相互抵靠，左侧的减震单元外端抵靠安装座或外筒，右侧的减震单元外端抵靠承压座；
所述承压座外周左端套装有环形金属橡胶缓冲垫，环形金属橡胶缓冲垫左右两端分别抵靠承压座、外筒。
进一步的，所述组件a与组件b外端之间经限位环分隔，限位环固定安装在外筒内壁。
进一步的，所述活塞外周由左至有依次开设有安装耐磨环的环槽a、安装密封圈的环槽b。
进一步的，所述安装座通过螺栓与外筒、内筒锁固。
进一步的，所述右端盖与内筒螺接，右端盖外周与内筒内壁之间安装有密封圈。
进一步的，所述活塞杆与隔板之间设置有密封圈，活塞杆与端盖之间设置有耐磨环、密封圈。
进一步的，所述承压座外端外周上布置有排气孔a，外筒壁上布置有排气孔b。
进一步的，所述内筒与柱塞腔的周侧壁上开设有通气孔。
进一步的，所述活塞与活塞杆为一体式结构。
一种减振方法：冲击产生的力施加在承压座上，承压座同时传递给金属橡胶阻尼件和弹性胶泥阻尼件，金属橡胶阻尼件和弹性胶泥阻尼件受力变形产生阻尼力，活塞杆结构受到压力与内筒液压腔之间发生相对的往复运动时，液压腔内活塞左右两侧之间存在一个压力差，这使得胶泥材料通过活塞间隙和节流孔内的节流金属橡胶环，在活塞左右两侧之间内流动，从而产生阻尼力。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，利用金属橡胶与碟簧、金属橡胶与金属橡胶之间的干摩擦阻尼，金属橡胶的小孔节流特性，以及胶泥缓冲器的粘滞耗能特性，实现复合减振抗冲性能。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1是本装置的整体结构半剖视图。
图2是活塞杆结构爆炸图。
图中：1、安装座；1a、安装螺栓；2、内筒；2a、充料单向阀；2b、卸压阀；2c、隔板与活塞杆之间的密封圈；3、碟簧；4、活塞杆；4a、环槽a；4b、环槽b；4c、锁紧螺栓；4d、挡块；5、端盖；5a、端盖与活塞杆之间的耐磨环；5b、端盖与活塞杆之间的密封圈；5c、端盖与内筒之间的密封圈；6、承压座；6a、排气孔a；7、外筒；7a、排气孔b；8、硬金属橡胶；9、软金属橡胶；10、环形金属橡胶缓冲垫；11、节流金属橡胶环；12、限位环。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，一种金属橡胶与弹性胶泥的复合减振抗冲装置，包括安装座1、弹性胶泥阻尼件、金属橡胶阻尼件、外筒7、承压座6，安装座将外筒左端封闭，承压座由外筒右端穿出，弹性胶泥阻尼件、金属橡胶阻尼件由内至外的安装在外筒内；
所述弹性胶泥阻尼件包括内筒2、设置在内筒内的活塞杆4，内筒左端与安装座固定连接，内筒右端经端盖5封闭，承压座套装在内筒右端，外筒右端开设有供承压座穿过的通孔，内筒内经一隔板分隔为左侧的柱塞腔、右侧的液压腔，活塞杆左端穿设隔板伸入柱塞腔，活塞杆右端穿设端盖并与承压座相连接，液压腔内设置有活塞，活塞套在活塞杆上，活塞杆右侧面中部开设有沉槽，沉槽内安装有节流金属橡胶环11，沉槽外端经套在活塞杆上的挡块4d封闭，活塞、节流金属橡胶环、挡块均与活塞杆连接固定，活塞杆通过铆接、螺栓连接等方法固定节流金属橡胶环、挡块，沉槽的槽底及挡块上开设有若干对应配合的纵向节流孔，液压腔内填充有弹性胶泥，隔板上安装有充料单向阀2a、泄压阀2b，泄压阀便于排出填充胶泥时的气泡；
所述金属橡胶阻尼件包括左右对称套装在内筒外的两个减震单元，所述减震单元包括左右间隔设置的中部向外凸的组件a、中部向内凸的组件b，所述组件a包括两个碟簧3和设置在两个碟簧之间的硬金属橡胶8，所述组件b包括两个碟簧和设置在两个碟簧之间的软金属橡胶9,两个减震单元的组件b相互抵靠，左侧的减震单元外端抵靠安装座或外筒，右侧的减震单元外端抵靠承压座；
所述承压座外周左端套装有环形金属橡胶缓冲垫10，环形金属橡胶缓冲垫左右两端分别抵靠承压座、外筒。
进一步的，所述组件a与组件b外端之间经限位环12分隔，限位环固定安装在外筒内壁。
在本实施例中，所述活塞外周由左至有依次开设有安装耐磨环的环槽a4a、安装密封圈的环槽b4b。
在本实施例中，所述安装座通过螺栓与外筒、内筒锁固。
在本实施例中，所述右端盖与内筒螺接，右端盖外周与内筒内壁之间安装有密封圈。
在本实施例中，所述活塞杆与隔板之间设置有密封圈，活塞杆与端盖之间设置有耐磨环、密封圈。
在本实施例中，所述承压座外端外周上布置有排气孔a6a，可作为安装用孔；外筒壁上布置有排气孔b7a，可作为安装用孔。
在本实施例中，所述内筒与柱塞腔的周侧壁上开设有通气孔，用于排出高速冲击时产生的高压气体。
在本实施例中，所述活塞与活塞杆为一体式结构，减少了连接产生的可靠性问题。
一种减振方法：冲击产生的力施加在承压座上，承压座同时传递给金属橡胶阻尼件和弹性胶泥阻尼件，金属橡胶阻尼件和弹性胶泥阻尼件受力变形产生阻尼力，活塞杆结构受到压力与内筒液压腔之间发生相对的往复运动时，液压腔内活塞左右两侧之间存在一个压力差，这使得胶泥材料通过活塞间隙和节流孔内的节流金属橡胶环，在活塞左右两侧之间内流动，从而产生阻尼力。
装配时，选用合适孔隙度的节流金属橡胶环安装在活塞内，通过锁紧螺栓4c将活塞和挡块配合旋紧，将活塞杆结构装进内筒，将端盖的外螺纹和内筒的内螺纹配合旋紧，通过灌装弹性胶泥用的充料单向阀将胶泥材料充入液压腔内，液压腔内完全填满胶泥材料，并保持一定压力时，将充料单向阀和泄压阀关闭。将内筒安装在安装座上，将金属橡胶阻尼件套在内筒上，并通过螺纹孔将活塞杆右端和承压座旋紧，再旋紧外筒，缓冲器两端均可通过螺纹连接需缓冲的结构。
当不同载荷时，可以选择不同密度（刚度）的金属橡胶和不同厚度的碟簧相互复合组合。由于节流金属橡胶环是弹性体，当受压变形时，金属橡胶元件可改变其自身透过性和孔隙度，从而锁紧螺栓将节流元件微调至所需要的流量和所期望达到的节流效果。
在本实施例中，各个金属橡胶件为中间带有通孔的弹性元件,它由细金属丝经过缠绕、拉伸、编织和模压而成。通过金属丝直径的选取和成型压力的调节,可以控制金属橡胶元件的孔隙度。由于其特殊的制作工艺和类似橡胶大分子材料的空间网状勾联结构,金属橡胶材料具有独特的节流减压性能。
本装置采用金属橡胶-碟簧复合结构与胶泥缓冲器并联结构，利用金属橡胶与碟簧、金属橡胶与金属橡胶之间的干摩擦阻尼，金属橡胶的小孔节流特性，以及胶泥缓冲器的粘滞耗能特性，实现复合减振抗冲性能，并改进了活塞杆结构，以便金属橡胶的制备。
本装置提供的金属橡胶-碟簧复合结构，利用金属橡胶的重复抗冲击耗能和大变形可恢复的特性，并采用碟簧增强金属橡胶-碟簧复合结构的承载能力，来实现并联结构的两部分位移一致。
本装置中外筒上设置有安装孔，还可以便于金属橡胶在较高速冲击下产生空气阻尼，增强金属橡胶-碟簧复合结构的阻尼特性。
本装置中弹性胶泥材料具有耐高温性能，以及其他金属结构，使得本发明具有恶劣工况下的适应能力。
本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种金属橡胶与弹性胶泥的复合减振抗冲装置，其特征在于：包括安装座、弹性胶泥阻尼件、金属橡胶阻尼件、外筒、承压座，安装座将外筒左端封闭，承压座由外筒右端穿出，弹性胶泥阻尼件、金属橡胶阻尼件由内至外的安装在外筒内；
所述弹性胶泥阻尼件包括内筒、设置在内筒内的活塞杆，内筒左端与安装座固定连接，内筒右端经端盖封闭，承压座套装在内筒右端，外筒右端开设有供承压座穿过的通孔，内筒内经一隔板分隔为左侧的柱塞腔、右侧的液压腔，活塞杆左端穿设隔板伸入柱塞腔，活塞杆右端穿设端盖并与承压座相连接，液压腔内设置有活塞，活塞套在活塞杆上，活塞杆右侧面中部开设有沉槽，沉槽内安装有节流金属橡胶环，沉槽外端经套在活塞杆上的挡块封闭，活塞、节流金属橡胶环、挡块均与活塞杆连接固定，沉槽的槽底及挡块上开设有若干对应配合的纵向节流孔，液压腔内填充有弹性胶泥，隔板上安装有充料单向阀、泄压阀；
所述金属橡胶阻尼件包括左右对称套装在内筒外的两个减震单元，所述减震单元包括左右间隔设置的中部向外凸的组件a、中部向内凸的组件b，所述组件a包括两个碟簧和设置在两个碟簧之间的硬金属橡胶，所述组件b包括两个碟簧和设置在两个碟簧之间的软金属橡胶,两个减震单元的组件b相互抵靠，左侧的减震单元外端抵靠安装座或外筒，右侧的减震单元外端抵靠承压座；
所述承压座外周左端套装有环形金属橡胶缓冲垫，环形金属橡胶缓冲垫左右两端分别抵靠承压座、外筒。
2.根据权利要求1所述的金属橡胶与弹性胶泥的复合减振抗冲装置，其特征在于：所述组件a与组件b外端之间经限位环分隔，限位环固定安装在外筒内壁。
3.根据权利要求1所述的金属橡胶与弹性胶泥的复合减振抗冲装置，其特征在于：所述活塞外周由左至有依次开设有安装耐磨环的环槽a、安装密封圈的环槽b。
4.根据权利要求1所述的金属橡胶与弹性胶泥的复合减振抗冲装置，其特征在于：所述安装座通过螺栓与外筒、内筒锁固。
5.根据权利要求1所述的金属橡胶与弹性胶泥的复合减振抗冲装置，其特征在于：所述右端盖与内筒螺接，右端盖外周与内筒内壁之间安装有密封圈。
6.根据权利要求1所述的金属橡胶与弹性胶泥的复合减振抗冲装置，其特征在于：所述活塞杆与隔板之间设置有密封圈，活塞杆与端盖之间设置有耐磨环、密封圈。
7.根据权利要求1所述的金属橡胶与弹性胶泥的复合减振抗冲装置，其特征在于：所述承压座外端外周上布置有排气孔a，外筒壁上布置有排气孔b。
8.根据权利要求1所述的金属橡胶与弹性胶泥的复合减振抗冲装置，其特征在于：所述内筒与柱塞腔的周侧壁上开设有通气孔。
9.根据权利要求1所述的金属橡胶与弹性胶泥的复合减振抗冲装置，其特征在于：所述活塞与活塞杆为一体式结构。
10.一种减振方法，采用如权利要求1所述的金属橡胶与弹性胶泥的复合减振抗冲装置，其特征在于：冲击产生的力施加在承压座上，承压座同时传递给金属橡胶阻尼件和弹性胶泥阻尼件，金属橡胶阻尼件和弹性胶泥阻尼件受力变形产生阻尼力，活塞杆结构受到压力与内筒液压腔之间发生相对的往复运动时，液压腔内活塞左右两侧之间存在一个压力差，这使得胶泥材料通过活塞间隙和节流孔内的节流金属橡胶环，在活塞左右两侧之间内流动，从而产生阻尼力。
技术总结