抗拔脱气囊隔振器及预定位工装

1.本公开涉及气囊隔振器，尤其涉及一种抗拔脱气囊隔振器及预定位工装。


背景技术：

2.目前，在舰船工业领域，为了降低或消除舰船在运输中产生的振动与噪声，广泛使用了气囊隔振器。气囊隔振器一般包括囊体以及位于囊体两端的端板，囊体一般通过法兰盘与端板的挤压进行固定。这样的固定方式容易产生囊体滑脱的情况，对此我们提出了一种抗拔脱气囊隔振器。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种抗拔脱气囊隔振器及预定位工装。
4.本公开提供了一种抗拔脱气囊隔振器，包括囊体、端板以及法兰盘，囊体包括主体以及位于主体端部的连接体，法兰盘靠近端板的端面同轴开设有环形的凹槽，凹槽内部沿径向由内至外依次设有第一挤压环和锁紧环，凹槽还包括位于其内侧内壁端部且同轴设置的限位环，连接体挤压设置在凹槽与锁紧环以及第一挤压环之间，第一挤压环包括若干个第一弧形块，限位环用于对第一弧形块进行竖向限位，连接体的其中一端穿过限位环与端板之间的缝隙且与主体连接，连接体的另一端延伸至锁紧环与端板之间，且通过第一填充环压紧。
5.优选地，第一挤压环靠近端板的一端设有第二挤压环，第二挤压环抵接于限位环的外圈，第二挤压环包括若干个第二弧形块，若干个第一弧形块与第二弧形块相互对应设置。
6.优选地，法兰盘与端板远离囊体的一端之间通过第一螺栓相连接，第二弧形块靠近端板的一端开设有螺纹孔，端板对应螺纹孔处开设有连接孔，相对应的连接孔与螺纹孔内设有第二螺栓。
7.优选地，沿远离端板方向，第一挤压环的内径不断减小并在其内环面形成分散斜面，凹槽的内侧内壁与分散斜面相配合。
8.优选地，锁紧环靠近端板的一端设有环形的卡槽，连接体远离主体的一端延伸至卡槽内，卡槽内还设置有用于对连接体进行横向挤压的第二填充环，第二填充环与端板一体成型设置。
9.优选地，第二挤压环的外圈抵接有第三填充环，第三填充环与端板一体成型设置。
10.优选地，第二挤压环与端板之间留有间隙。
11.优选地，第三填充环远离盖板的一端抵接在锁紧环上。
12.优选地，第二挤压环靠近端板的一端设有第一导向斜面，第三填充环与锁紧环远离端板的一端均设有与第一导向斜面相配合的第二导向斜面。
13.本公开提供了一种预定位工装，适用于抗拔脱气囊隔振器，包括可与主体开口处
相配合的定位柱，定位柱的顶端同轴设有转盘，定位柱与转盘之间设有止转单元，转盘上等间距环设有若干个沿径向延伸的连接杆，连接杆远离转盘的一端的底部均设有挡片。
14.本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
15.可有效实现连接体与凹槽的稳定，从而便于后期端板与法兰盘的装配，且在上述过程中，不需要对骨架层进行单独处理，有效减少的囊体的制备步骤，优化了制作工艺。
附图说明
16.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
17.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本公开中端板与法兰盘的连接结构示意图；
19.图2为本公开中第一挤压环进入凹槽的示意图；
20.图3为本公开中锁紧环与第一挤压环的配合示意图；
21.图4为本公开中端板与法兰盘的盖合示意图；
22.图5为本公开中第一挤压环和第二挤压环的剖切图；
23.图6为本公开中第一挤压环和第二挤压环的俯视图；
24.图7为本公开的整体结构示意图；
25.图8为本公开中预定位工装的俯视示意图。
26.其中，1、连接体；2、端板；21、第一螺栓；22、第二螺栓；23、第一填充环；24、第二填充环；25、第三填充环；3、法兰盘；31、凹槽；32、限位环；41、第一挤压环；42、第二挤压环；43、螺纹孔；44、第一导向斜面；45、分散斜面；46、第二导向斜面；51、锁紧环；52、卡槽；61、定位柱；62、转盘；63、连接杆；64、挡片。
具体实施方式
27.为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。
29.请参阅图1至图7，本公开提供一种抗拔脱气囊隔振器，包括囊体、端板2以及法兰盘3，所述囊体包括主体以及位于所述主体端部的连接体1，其特征在于，所述法兰盘3靠近所述端板2的端面同轴开设有环形的凹槽31，所述凹槽31内部沿径向由内至外依次设有第一挤压环41和锁紧环51，所述凹槽31还包括位于其内侧内壁端部且同轴设置的限位环32，所述连接体1挤压设置在所述凹槽31与所述锁紧环51以及所述第一挤压环41之间，所述第一挤压环41包括若干个第一弧形块，所述限位环32用于对所述第一弧形块进行竖向限位，所述连接体1的其中一端穿过所述限位环32与所述端板2之间的缝隙且与主体连接，所述连
接体1的另一端延伸至所述锁紧环51与所述端板2之间，且通过第一填充环23压紧。
30.在上述实施例中，囊体的结构一般至少分为三层，包括位于中层的由芳纶制备的骨架层以及位于骨架层两侧的内外胶层。为了保证囊体的完整性，囊体上一般不开设孔，即囊体一般仅通过法兰盘3与端板2之间的巧妙配合进行固定。但是由于囊体上并未开孔或者并未设计固定结构，当通过法兰盘3与端板2的配合对其进行固定时，容易出现囊体滑脱的情况。
31.针对上述情况，在现有技术中，一般先不会对囊体的三层结构进行一体成型，而是先对起支撑作用的骨架层进行处理。处理方式主要为将骨架层的端部缠绕内圈，然后将内外胶层与骨架层进行硫化处理并进行封端处理。连接了内圈的骨架层的端部的厚度会大大增加，可形成限位结构，从而再配合位于法兰盘3或端板2上的槽即可相互配合，由于内圈的设置，使得骨架层的转角增多，使得摩擦力进一步增大，基于上述因素，从而形成抗拔脱结构。
32.上述实施方式存在的问题主要在于：1、骨架层与内圈的缠绕工艺繁琐复杂，由于囊体整体呈环状结构，为封闭结构，基本都是手工缠绕，缠绕难度较大，且缠绕结束后还需要对骨架层进行修剪调整其尺寸。2、囊体的成型工艺步骤增多，即需要先进行骨架层的处理之后，才能完成囊体的成型，较为费时费力。3、抗拔脱性能依然有限，由于内圈为环状结构，因此骨架层一般是只能缠一圈，骨架层的端部绕过一圈后与其本身相贴，再通过端板2与法兰盘3进行挤压，利用挤压产生的摩擦力，使得骨架层与内圈处在相对稳定状态。但是在上述过程中，骨架层的端部与骨架层本体之间依然不是连接状态，随着使用，绕绕的骨架层依然有较大滑脱的风险。
33.对此，本公开提供了一种新型的抗拔脱结构，即将囊体作为整体，不需要单独对骨架层进行处理。由于骨架层的两侧还设有内外胶层，因此囊体具有一定的弹性，而在现有技术中，骨架层一般为芳纶纤维，其弹性一般，且后续还会与内外胶层硫化处理以及封端处理，因此与内圈缠绕后定型相对容易，且由于其是定型后作为整体再放入槽内的，因此，在其放入槽内后，并不会产生回弹力，即包裹有内圈的囊体不会因为回弹力从槽中弹出。在本方案中，是需要将囊体整体与内圈进行缠绕的，基于囊体本身的厚度、回弹特性，以及无现有技术的后续工艺，其与内圈的固定难度较大，后期与法兰盘3凹槽31的匹配也会存在一定的难度，如果连接体1不能很好的固定在凹槽31内，在一定程度上也会影响后期法兰盘3与端板2的装配。。
34.当需要进行囊体的固定时，先将囊体的连接体1与凹槽31的表面进行大致的贴合，由于连接体1的厚度大以及回弹力较大，如果直接塞入类似内圈的一体式结构，会导致位于凹槽31内部的连接体1被过度拉伸，在一定程度上影响结构的问题行，如果分体式塞入内圈又会导致因回弹力而使连接体1无法固定。
35.请参阅图2、图5以及图6，对此我们将内圈进行了分体式处理，即内圈包括第一挤压环41以及锁紧环51，且设置了限位环32。当需要进行囊体的固定时，先将囊体的连接体1与凹槽31的表面进行大致的贴合，然后在限位环32与凹槽31的开口处放入第一挤压环41并将第一挤压环41向内部推进，由于限位环32的存在，因此第一挤压环41要设置成分体结构，即其包括若干个第一弧形块，从而才能进入限位环32的下方。
36.请参阅图3，当放入第一弧形块之后，再在开口处向下按压锁紧环51，在锁紧环51
的按压下，第一弧形块被限位环32进行限位，从而无法进行竖向移动。且第一弧形块对锁紧环51只能产生横向力，且第一弧形块与锁紧块之间摩擦力较大，从而使得锁紧环51也不会进行竖向移动。
37.请参阅图4，通过上述设置，锁紧环51、第一挤压环41以及限位环32之间形成了自锁结构，会使得连接体1被牢牢固定在凹槽31内部，从而使得内圈在端板2的安装前期不会出现从凹槽31中滑脱的情况，因此便于后期法兰盘3与端板2之间的固定。当端板2与法兰盘3固定之后，在二者的夹紧力下，会对连接体1产生竖向压力，从而防止连接体1的滑脱。
38.需要说明的是，在本方案中，由于限位环32的存在，当第一弧形块在进行向内运动时，即会与限位环32之间产生较大的挤压力，从而对连接体1进行挤压，提高了连接体1的抗拔脱性能。且在这个过程中，也增加了连接体1的转角数量，有效增加了连接体1与凹槽31之间的摩擦力。
39.通过上述实施，可有效实现连接体1与凹槽31的稳定，从而便于后期端板2与法兰盘3的装配，且在上述过程中，不需要对骨架层进行单独处理，有效减少的囊体的制备步骤，优化了制作工艺。
40.需要提醒的是，在开口的尺寸设置上，需要考虑到第一挤压环41的第一弧形块分散时，其所占环向空间是与第一挤压环41本身不同的，开口的空间则需要相应的调整。
41.请参阅图1，在一些实施例中，所述第一挤压环41靠近所述端板2的一端设有第二挤压环42，所述第二挤压环42抵接于所述限位环32的外圈，所述第二挤压环42包括若干个第二弧形块，若干个所述第一弧形块与所述第二弧形块相互对应设置。
42.在上述实施例中，通过设置第一挤压环41，可以对限位环32的外圈进行挤压，连接体1在于主体连接的时候，是必然会从限位环32的外圈经过，因此设置第二挤压环42可有效对该处进行挤压，从而进一步增加连接体1与整体的摩擦力，进而提升抗拔脱效果。
43.请参阅图1，在一些实施例中，所述法兰盘3与所述端板2远离所述囊体的一端之间通过第一螺栓21相连接，所述第二弧形块靠近所述端板2的一端开设有螺纹孔43，所述端板2对应所述螺纹孔43处开设有连接孔，相对应的所述连接孔与所述螺纹孔43内设有第二螺栓22。
44.在上述实施例中，则是对端板2与法兰盘3连接结构的进一步优化，在现有技术中，为了保证连接体1的完整性，连接体1上是不会开设任何通孔的，这也就意味着，端板2与法兰盘3的连接处只能位于边缘，而在实际受力过程中，往往是法兰盘3的内圈会受到来自连接体1或主体较大的力，这会造成螺栓处的较大应力集中，久而久之，法兰盘3内圈与端板2之间的内力减小，连接体1所受压力也更小，从而出现拔脱的情况。且在本方案中，连接体1是作为整体与内圈相互缠绕的，其缠绕后厚度更厚，如果依然按照现有的连接方式对端板2与法兰盘3进行连接，则会导致法兰盘3内圈与连接螺栓的距离更远，从而进一步加剧上述问题。
45.首先需要明确的是，本方案中第一螺栓21的设置与现有技术并无不同，主要原理都是利用螺栓拉近端板2与法兰盘3之间的距离，从而形成挤压力。
46.而本方案中又给出了另一种连接方式，主要依赖于在上文设置的限位环32以及两个挤压环而实现。通过第二螺栓22通过使第二挤压环42与端板2进行连接，从而使第一限位环32与端板2之间形成夹紧机构，从而对限位环32进行夹持，进而使得法兰盘3的内边缘也
可与端板2之间形成连接，从而有效平衡了第一螺栓21处的应力。
47.需要强调的是，本方案中改变了现有技术中端板2与法兰盘3的连接关系，如上文所描述的，现有技术中，法兰盘3与端板2之间是通过螺栓进行主动连接的。而本方案中，则对该受力关系进行了改变，法兰盘3是通过第一限位环32的夹持作用而被动连接的，在这个过程中，限位环32两侧连接体1均参与到被夹紧的过程中，从而进一步提高摩擦力，增加了抗拔脱性能。
48.还需强调的是，该受力关系的转变是基于前述设置，即需要有限位环32以及两个挤压环。不难发现，第一挤压环41与限位环32的卡接设置不但可以起到连接体1的稳定固定作用，第一挤压环41还可对限位环32进行夹持，使得限位环32的另一侧连接体1也受到挤压，从而提高抗拔脱效果。而第二挤压环42在一方面不但可以对连接体1进行挤压，更重要的，还可作为上述夹持机构的核心单元，起到连接端板2与第一挤压环41的连接作用。因此上述结构的有益效果都不仅仅局限于某个单方面上的效果，而是彼此相互依存，互相辅助的，具有一定的巧妙性。
49.通过上述设置，无论是法兰盘3的外边缘还是内边缘均能起到对连接体1的挤压，且平衡了受力，从而更有效的增加了抗拔脱效果。
50.优选地，连接孔的端部还需填充防漏气材料。
51.优选地，连接体1靠近主体一端的内胶层上一体化设置有防漏气环，端板2对应防漏气虎环处开设有槽。
52.请参阅图1和图2，在一些实施例中，沿远离所述端板2方向，所述第一挤压环41的内径不断减小并在其内环面形成分散斜面45，所述凹槽31的内侧内壁与所述分散斜面45相配合。
53.在上述实施例中，则是对法兰盘3结构的进一步优化，由于法兰盘3结构受限，即法兰盘3为中空结构，因此其结构强度并不如端板2，本方案中，限位环32是法兰盘3结构的一部分，在第一挤压环41的夹持下，限位环32本身也具有逐渐形变的缺点，为了优化该问题，设置了分散斜面45，且使得凹槽31内壁与其相配合。
54.一方面可降低限位环32与凹槽31连接处的应力集中问题，另一方面通过分散斜面45可对内力进行分解，使力部分分散到凹槽31内壁上，从而进一步优化了结构的整体稳定性。
55.需要补充的是，限位环32自身的结构也可做出相应变化，如限位环32的下方为内凹的弧形结构，且与凹槽31内壁平滑过渡，这样也可有效减少限位环32与凹槽31连接处的应力集中问题。
56.请参阅图1和图4，在一些实施例中，所述锁紧环51靠近所述端板2的一端设有环形的卡槽52，所述连接体1远离所述主体的一端延伸至所述卡槽52内，所述卡槽52内还设置有用于对连接体1进行横向挤压的第二填充环24，所述第二填充环24与所述端板2一体成型设置。
57.在上述实施例中，则是对连接体1端部的进一步细化，通过设置环形的卡槽52，可对其端部进行进一步挤压，从而进一步提高防拔脱效果。需要说明的是，连接体1靠近尾端的部分则通过第一填充环23挤压，对连接体1尾端的挤压并不是通过端板2与法兰盘3的竖向夹持而实现的，挤压力为横向力，可减轻螺栓、法兰盘3、端板2的负担，从而受力不但不同
于现有技术，且更为科学稳定。
58.请参阅图1和图5，在一些实施例中，所述第二挤压环42的外圈抵接有第三填充环25，所述第三填充环25与所述端板2一体成型设置。
59.在上述实施例中，通过设置第三挤压环则可对第二挤压环42进行挤压，从而加强对连接体1的挤压以提高抗拔脱效果。且第三挤压环与第二挤压环42类似，都是进行横向挤压，从而使得受力更加科学合理。
60.需要强调的是，第三填充环25与端板2一体成型设置的好处主要包括：1、第三填充环25的固定效果更好，从而对第二挤压环42的挤压力更稳定。2、由于第一挤压环41的受力情况复杂，其顶端主要受向上的力以与限位环32挤压，其底端主要受来自锁紧环51的横向力以与凹槽31匹配，且由于连接体1为弹性结构，因此为了避免其歪斜而影响到第二挤压块与第二螺栓22的连接，通过第三填充环25还可对第二挤压环42进行限位，以起到纠偏的效果。
61.优选地，所述第一填充环23、第二填充环24、第三填充环25一体化设置。在本方案中，第二填充环24主要向连接体1的尾端施以向外的横向压力，第三填充环25主要向第二挤压块施以向内的横向压力，由于第二填充环24、第三填充环25的受力单一，一方面会对螺栓产生剪力，另一方面也会产生自身的应力集中问题，而由于二者受力方向相反，一体化设置之后，则在一定程度上减少上述内力，从而使得第二限位环32与第三限位环32的结构更加稳定。
62.在一些实施例中，所述第二挤压环42与所述端板2之间留有间隙。
63.在上述实施例中，则是对第二挤压环42与端板2之间结构的优化，通过设置该间隙，可为螺栓的运动提供行动空间，从而使得整体受力更为科学。
64.请参阅图1，在一些实施例中，所述第三填充环25远离所述盖板的一端抵接在所述锁紧环51上。
65.在上述实施例中，则是对整体结构的进一步优化，由于锁紧环51与第一挤压环41的受力方向不同，因此在第二螺栓22与第二挤压环42的连接过程中，基于连接体1的弹性，第一挤压环41会向上运动，在该过程中，由于第一挤压环41与锁紧环51之间存在较大的摩擦力，且锁紧环51的卡槽52的外端也为弹性的连接体1，在一定范围内，会对锁紧环51产生干扰，使其歪斜，对此，第三填充环25可与锁紧环51的另一端相互抵接，以使整体结构受力更加平衡。
66.请参阅图3，在一些实施例中，所述第二挤压环42靠近所述端板2的一端设有第一导向斜面44，所述第三填充环25与所述锁紧环51远离所述端板2的一端均设有与所述第一导向斜面44相配合的第二导向斜面46。
67.在上述实施例中，通过设置第一导向斜面44和第二导向斜面46，可使锁紧环51更好的对第一挤压环41进行挤压，以及使得第三填充环25更好的对第二挤压环42进行限位以及挤压。
68.请参阅图8，一种预定位工装，适用于所述抗拔脱气囊隔振器，包括可与所述主体开口处相配合的定位柱61，所述定位柱61的顶端同轴设有转盘62，所述定位柱61与所述转盘62之间设有止转单元，所述转盘62上等间距环设有若干个沿径向延伸的连接杆63，所述连接杆63远离所述转盘62的一端的底部均设有挡片64。
69.在上述实施例中，则是考虑到了第一弧形块本身是分散的结构，且第二弧形块与第二螺栓22的对接也需与第一螺栓21达成整体配合性。因此第一弧形块在进入凹槽31的开口时，就需要对其进行初步定位，即预定位。对此，本方案还提供了一种预定位工装。
70.首先将定位柱61塞于主体开口处，定位柱61的尾端可为台型结构，从而便于挤压固定。当定位柱61固定好后，转动转盘62，使连接杆63上的挡片64运动到指定位置，且挡片64是插入在凹槽31内的，转盘62或主体上可设置参照刻度，从而为转盘62的定位提供参考依据。然后通过止转单元对转盘62进行固定，再将第一弧形块分别设置在挡片64之间形成间隔中。预定位之后，则可通过锁紧环51完成第一弧形块的组装定位。止转单元可采用常规结构，在此暂不做赘述。
71.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
72.以上仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。