一种用于机械设备的改进型减震装置的设计

韩海敏

(河南应用技术职业学院，河南 郑州 450042)

0 引言

机械设备在使用时会产生震动，不仅会引起巨大的噪声，而且在长时间的使用过程中，震动的幅度可能会导致机械设备的零部件松动，影响机械设备的正常运作及使用寿命，所以需要对机械设备进行减震。

减震装置在机械加工、土木工程[1]、车辆、核环吊[2]、电气设备[3]中应用广泛。目前，大部分机械设备采用弹簧+阻尼式减震器进行减震。文献[4]设计了一种应用于自行车的减震器式振动能量回收装置，将机械能转化为电能，储存的能量可用于自行车的照明。文献[5]以郑万高铁某372 m中承式拱桥为研究对象，设计了一种大跨度铁路桥梁限位减震金属阻尼器装置，并对装置自身的力学性能进行分析评估，该装置采用悬臂梁结构形式，能够满足高速铁路桥梁对行车舒适性和安全性的要求，具有良好的减震耗能作用。文献[6]设计了一种电磁辅助式智能减震装置，以弹簧和电磁铁为核心组件，通过压力传感器对振动力进行自动实时检测，实现对电磁作用力的有效控制，使减震装置因振动产生的能量得以快速消耗，缩短了减震时间，提高了一般弹簧减震装置的减震效果。文献[7]介绍了一种机电自动化设备的减震装置，其限位底座采用“L”形结构，与支撑底座通过焊接方式连接，具有良好的固定功能；另外，该装置具有防滑和缓冲功能，使减震装置的功能更加丰富。文献[8]介绍了一种土木工程减震装置，以减震理论为基础，通过弹簧的变形来消耗震动能量以减轻震动反应。文献[9]设计了一种新型的具备减震、移动功能的机电设备底座，便于与机电设备随同移动，降低底座与地面的摩擦，很好地解决了底座移动灵活性不足及底座与地面的摩擦问题。

然而，一些减震设备的减震效果只局限于压板和底座之间竖直方向上的震动，而对压板和底座所受到的水平方向上的震动缺乏相应的缓冲减震作用，导致减震装置的减震效果不够全面，不利于提高减震装置的实用性，基于此，本文设计了一种适用于机械设备的改进型减震装置(以下简称“减震装置”)。

1 减震装置的总体结构设计

机械设备用减震装置的整体结构如图1所示。该装置主要由主压板、主安装板、主减震块、副压板、副减震块、副安装板、连接缓冲板、连接件、连接弹簧、缓冲弹簧、主缓冲杆和副缓冲杆等组成,在这些零件的有机结合下，完成机械设备的减震工作。

1-主压板；2-主卡块；3，17-连接弹簧；4-主安装板；5-主缓冲弹簧；6-主减震块；7-主缓冲杆；8-连接件；9-转动轴；10-连接缓冲板；11-缓冲颗粒；12-副减震块；13-副缓冲弹簧；14-副压板；15-副安装板；16-连接缓冲杆；18-副卡块；19-副缓冲杆图1 机械设备减震装置总体结构

1.1 主压板组件

主安装板4设置在主压板1上，连接件8安装在连接缓冲板10的两端，主缓冲杆7的一端设置在靠近主压板1的连接件8上，另一端设置在主压板1上；主压板1内安装有连接弹簧3，其两端分别设置在相邻两组主缓冲杆7上。通过设置连接弹簧3，可以对主压板1内的多组主缓冲杆7起到弹簧缓冲作用。

主压板组件里的主缓冲弹簧5滑动安装在主缓冲杆7上，主缓冲弹簧5的一端设置在连接件8上，另一端设置在主压板1上，对连接件8和主压板1之间进行弹性缓冲连接。主卡块2滑动安装在主压板1内，可以避免主缓冲杆7从主压板1上脱落。

1.2 副压板组件

副安装板15设置在副压板14上，副缓冲杆19的一端设置在靠近副压板14的连接件8上，另一端设置在副压板14上。装置中，副压板14和副安装板15设置有多组，连接缓冲杆16的两端分别滑动安装在相邻两组副压板14上，对多组副压板14进行缓冲连接；连接弹簧17滑动安装在连接缓冲杆16上，其两端分别安装在相邻两组副压板14上，能够对相邻两组副压板14的连接起到缓冲作用；在副压板14内安装有连接弹簧，对连接缓冲杆16和副缓冲杆19之间起到弹性连接的作用。

副压板组件中的副缓冲弹簧13滑动设置在副缓冲杆19上，副缓冲弹簧13的一端设置在连接件8上，另一端设置在副压板14上。通过副缓冲弹簧13可以对连接件8和副压板14起到弹性缓冲的作用。副卡块18滑动安装在副压板14内，能够避免副缓冲杆19从副压板14上脱落。

1.3 减震块组件

主减震块6安装在主安装板4上，并靠近副安装板15的一端，主减震块6的形状设计为三角型；副减震块12安装在副安装板15上，且靠近主安装板4的一端，副减震块12的形状也设计为三角型；主减震块6和副减震块12上均设置有缓冲颗粒11，二者通过缓冲颗粒互相接触，缓冲颗粒对机械设备产生的震动可以进行释放，这样有助于提高主、副减震块的使用寿命。

另外，连接件8与连接缓冲板10通过转动轴9进行连接，从而提高整体装置的灵活性。

2 结论

针对机械设备减震过程中存在的问题，在满足安全可靠、轻量化设计的原则下，设计了一种适用于机械设备的减震装置。其优势如下：

(1) 主压板和副压板分别安装在容易产生震动的两个震动面上；设计为三角型的主减震块和副减震块在主压板和副压板的竖直方向上交错设置；三角型结构稳定性较高，有利于提高减震装置的使用寿命。

(2) 设置的连接缓冲板对主压板和副压板水平方向上的振动进行缓冲保护；另外，主缓冲杆和副缓冲杆的设置也起到了对主压板和副压板的缓冲保护作用,这样就从多个方向对主压板和副压板连接所在的震动面进行缓冲保护，从而起到对机械设备的减震作用。

(3) 同时，利用多组减震结构对震动所产生的能量进行释放，提高了机械设备的使用寿命。