橡胶减震器的现状、应用及发展趋势罗光辉摘要：用橡胶和橡胶材料与骨架材料金属、纤维、工程塑料等复合制成的功能装置或者特殊的橡胶粘弹性高阻尼材料来消除振动源产生的振动冲击的传递和噪音传播是理想的方法。实际上要想完全消除振动源是不可能的。在生活、经济、建设等有很大的用途。关键字：橡胶材料：减震：胶料特性一，前言随着现代工业的飞速发展振动和噪音已是各个领域发展的严重问题。它影响了产品质量降低操作精度缩短产品寿命危及安全性污染环境及影响人身健康。因此研究掌握振动控制与噪音控制技术已是各国工业发展面临的重大课题。人们常用减震器来克服振动与噪音问题。已是各个领域发展的严重问题。它影响了产及安全性污染环境及影响人身健康。因此及安全性污染环境及影响人身健康。因此及安全性污染环境及影响人身健康。因此及安全性污染环境及影响人身健康。因此研究掌握振动控制与噪音控制技术已是各研究掌握振动控制与噪音控制技术已是各国工业发展面临的重大课题。人们常用减震器来克服振动与噪音问题二，国内橡胶减震器的现状及应用我国橡胶减震器的研制和生产起步于60 年代。随着我国四个现代化建设步伐的加快各行业对橡胶减震制品的需求与日俱增而研制开发橡胶减震器的部门与单位也相应增多目前已基本形成一个科研、开发、生产体系。但由于橡胶减震制品工业起步较晚与国外技术力量相比较为薄弱基础条件比较差实验研究与检测手段不很健全开发速度相对较慢同国外先进水平相比约落后1015 年。1 橡胶减震器的品种、规模和用途我国船舶系统的研究院、所早已从事柴油机用减震器和船用弹性联轴节的结构设计与研究。铁道部科学院系统也专门从事铁路机车用各种橡胶减震器的设计和研究。橡胶减震器国内主要生产厂家有11 家生产能力约500 万件1993 年生产量约250 万300 万件每年耗胶量几百吨。橡胶减震器中不同类型的产品国内基本上 压延加工
都有一定批量的生产。其中: JP 型橡胶减震器用于无线电、仪器仪表设备JPZ.JPL 型三向等刚度橡胶减震器适应宇航、导弹控制仪、地面交通、航海船舶等这类减震器为国内首创。JG 型用于风机、空压机、冷冻机、水泵、精密仪器、仪表、机床设备6JX 型用于船舶、车辆等随机振动和冲击隔离要求较高的动力机械及电子等设备6WN 型、31 型、SH 型、E、EA 型用于内燃机车船舶主机、机械、仪表设备隔板、缓冲、防冲击、降噪之用YLJ 系列用于压路机减震WJ 型是通用性较强的产品可承受任何方向载荷减震性能达到国外同类产
品水平XL 系列、高弹性橡胶联轴器是我国用系列化、标准化和通用化观点设计研制的第一个高弹性联轴器国家标准GB2496-81系列产品特别是具有很高的弹性低刚度、大柔度可降低轴系固有振动频率改变轴系扭转振动使柴油机不出现危险的共振转速具有较好的减震特点吸收部分振动能量可吸收和降低柴油机输出扭矩的波动提高功率传递品质、弥补轴系安装误差。YXN、XN 橡胶扭振减震器是一种新型曲轴减震元件、能克服车用发动机曲轴系统的扭振、齿轮撞击、机件磨损、噪音增大、振动加剧甚至共振时曲轴断裂等严重问题。橡胶接管广泛用于舰船的机械和设备减震隔音。还有粘弹性阻尼材料是一种高分子聚合物。随温度和频率的变化、它的弹性模量值和损耗因子值有较大的变化。它是国内外当前发展的一种隔震降噪新材料广泛应用于航空、航天、造船、汽车、铁路、建筑纺织等行业。2 国内橡胶减震器的应用 2.1 机车用减震器的现状2.11 汽车用减震器的现状橡胶减振器则是中小功率、低转速车用发动机最常用的一种减振装置；硅油减振器则是大功率、高转速车用发动机最常用的一种减振装置。研究、开发先进的扭振减振器系列产品，已成桑叶采摘器
为我国汽车工业中，发动机设计和技术创新的一项重要课题。虽然国内减振器市场发展速度较快，国产减振器的技术水平与国际先进产品的差距依然明显。减振器的技术难点主要在整车匹配方面。因为汽车的轮胎、发动机甚至变速器等多个部件都能成为振动源，如何在车辆行驶过程中消除振动源的冲击，是减振器研发过程中最主要的工作。国内减振器企业在这方面的差距还比较大。另外，减振器相关行业的技术水平参差不齐，经常由于橡胶件、油料等质量不过关，导致减振器发生故障。在汽车上使用的减震器不论是纯胶的还是复合结构减震器国内基本上都有生产。而在产品的外观质量、结构、性能稳定性以及使用寿命等与国外先进水平比较尚有一定差距。2.1.2 火车用减震器的现状国内轨道结构基本以混凝土轨枕为主，轨枕下配置橡胶垫板。某些超长隧道或浮式道床也采用弹性支承，混凝土支承块四周及底部配置了橡胶垫和橡胶套靴方案，是为了提供更好的弹性减振、降噪、缓冲、绝缘功能。我国铁路建设发展很快，对减振橡胶弹性元件的要求也有所不同。2.2 桥梁用减震器的现状我国于1965 年在公路桥开始安装使用板式橡胶减震支座1969 年在铁路桥梁上使用橡胶减震支座。经多年来推广使用产品数量、质量与品种都有较大提高。有关设计计算数据已分别列入公路和铁路桥梁设计规范制定了产品系列规格和产品标准。目前在桥梁工程上广泛采用的有普通板式橡胶减震支座聚四氟乙烯板式橡胶减震支座和盆式橡胶减震支座三类。使用的橡胶材料是天然橡胶、氯丁橡胶和三元乙丙橡胶等。1988 年交通部对公路桥梁板式橡胶减震支座胶料性能制订了技术规范。从技术标准的材料性能与国外相关规范比较虽不及国外先进标准性能高但已达到国际标准草案质量控制的性能规范见表2、3 。国内桥梁减震支座材质尚未应用国外已普遍使用的丁基橡胶和氯化丁基橡胶胶料制造。2.3 橡 午睡宝可控硅散热器>车载厕所胶减震支座在建筑工程中应用夹层隔震橡胶支座应用于钢筋混凝土住宅楼的设计与施工成功足已说明中国科学家、工程师、建筑师和建设工作者的理论知识及设计、建筑实践均具有很高的水准。通过研究和科学实验我国已经开发并生产了兼顾弹性与阻尼性能的隔震橡胶支座即在橡胶支座中心加入铅合金柱塞。为确保耐天候老化也研制出在橡胶夹层支座的外表面包覆了一层耐老化性能优良的橡胶层。隔震橡胶支座的选材、制造工艺和考核试验原理基本与国外相似。高阻尼橡胶层与普通低补强天然橡胶复合而成的隔震橡胶支座正在研制、开发之中。橡胶隔震支座应用于水域建筑工程和海上采油设施目前正处于探索研究阶段。三，国外橡胶减震器的现状及应用 3.1 国外橡胶减震器的现状橡胶减震器在国外的研制与开发受到广泛重视发展十分迅速。大量生产各类橡胶减震器的国家有美国、日本、德国、英国、前苏联和法国等尤以日本为甚。日本在1960 年橡胶减震器的耗胶量为609 吨1969 年耗胶量超过万吨在9 年内耗胶量增长了17 倍。英国橡胶和塑料工业研究协会曾预测19811986 年世界部分国家橡胶减震器的生产情况见表1。3.2 国外橡胶减震器的分类及应用3.2.1 橡胶金属减震器橡胶金属减震器是减震橡胶制品中数量最大、品种规格繁多、结构复杂、用途十分广泛的一类产品。早在第二次世界大战前夕德国就把天然橡胶制成的减震器用于舰船的动力设备上在实战中获得卓越成效。同时在航空、机械制造、电子等工业部门也相获得应用。60年代开展了弹性轴承的研究。它是由橡胶和薄金属片组成的多层制品。早期是粘结的后期是模压成型继的能承受很大的载荷。作为轴承它还能起调节频率的作用且无需考虑润滑的要求故具有较长的使用寿命已在直升飞机上得到应用。3.2.2 汽车用橡胶减震器国外汽车的改型换
代相当频繁汽车工业正面临一个迅速变革的时期发展的特点是在保证驾驶安全性、乘坐舒适性、行驶高速性以及乘坐豪华性的前提下进一步提高汽车的使用寿命。目前轿车上使用的弹性体制品、规格已达600 多种。鉴于车轮、车型、车种以及悬挂机构不同减震橡胶件的种类也不同。在产品、品种和数量方面以汽车的应用为主分为簧上和簧下两大部分。发动机及传动操作系统用橡胶减震器是隔绝振源的振动。传动部分的减震采用多边联轴节阻尼离合器。操作系统则用橡胶轴衬分别固定空载杆再在操作齿轮轴与主轴之间采用橡胶联轴节从而切断路面反冲力和前悬挂的振动。前、后悬挂装置上使用的减震器不仅要承担车体重量还要使车体不致传递车轮的上下振动抑制簧下质量的不规则运动传递动力和制动力。橡胶缓冲器是车体的重要减震器之一其结构形式是两块金属板之间夹有橡胶层利用橡胶的剪切变形达到缓冲的目的。近期又开发出充氮气与减震器油荷能力最高可达20 MPa减震效果好且延长使用寿命。3.2.3 桥梁用橡胶减震器在桥梁工程中梁式桥桥跨的两端需设置支座。支座的作用是把桥跨结构上的全部载荷可靠地传递到桥墩上并承受桥跨结构因载荷作用所发生的端部水平变位、转角等变形。桥梁支座有固定与活动支座两种。前者是固定桥跨结构在桥墩上的位置可使桥跨结构的端点自由转动而不能移动。后者不仅使端部支点能自由转动而且要求能自由移动承受桥跨结构因温度变化、混凝土收缩及载荷等因素引起的伸缩变位。国外50 年代末开始使用橡胶支座至60 年代世界上已有许多国家应用。由于橡胶支座的适应范围广能适应宽桥、曲线桥和斜交桥的上部结构在各个方向的变形故目前不仅在中小跨径公路、城市桥梁及铁路桥梁上得到广泛应用而且在大跨径的桥梁上也大量使用。目前在桥梁工程上广泛应用的是普通板式、聚四氟乙烯板式和盒式橡胶支座3 种类型。桥梁橡胶支座
推拉式电磁铁
对橡胶主体材料的选择原则是在满足工程性要求的前提下结合货源及环境条件的要求基本上选用天然胶、氯丁胶、三元乙丙胶、丁基胶和氯化丁基胶等。桥梁橡胶支座制造工艺多用模压。生产过程是橡胶经塑炼后与配合剂按配方制成混炼胶经停放、回炼、将混炼胶压延出片剪成一定规格半成品胶片。钢板也按要求规格裁冲但应按所需橡胶支座的尺寸每边小5 毫米左右。钢板表面需除锈处理、清洗干净、涂粘合剂。模具用45钢制造并调质处理。半成品装好模在平板硫化机上加压硫化硫化压力不小于8MPa。硫化过程要注意避免成品厚薄不均及钢板移动。为了掌握橡胶支座的物理力学性能、确定设计数据和应用过程的可靠性需对橡胶支座进行试验研究与考核。试验项目有：中心受压试验、偏心受压试验、剪切试验、振动试验反复载荷试验静摩擦试验和破坏试验等。3.2.4 橡胶减震器在建筑工程的应用桥梁橡胶减震器经多年的实验和使用使橡胶厂掌握了制造大型建筑物底座技术基础也使土木建筑工程部门对大型建筑物底座的设计和使用有所借鉴。国外已将天然胶支座用于高层建筑物。经过研究试验已开发出兼顾弹簧与阻尼性能的隔震橡胶底座即在橡胶底座中心加入铅合金柱塞。1986 年美国加利福尼亚州San Bernadino 司法中心大楼建成开始了隔震技术在重要建筑物中的应用。日本1985 年只有 1 栋其后 2 年建造9 栋1988 年就建造了8栋。橡胶隔震技术已成为1 种成熟有效减震技术已获丰富的理论、实验研究和应用成果。世界现已建造200 栋以上隔震房屋。橡胶隔震房屋在中国、美国、日本已成功经受地震考验。国外橡胶底座也开始在水域建筑中应用。应用于泰晤士河堤底座直径1000 毫米、厚度218毫米、6 层10 毫米增强钢板的承重支座可承受约1100t 恒载。适应因膨胀、收缩、沉降和填重的位移外还需耐水及水里
腐蚀介质和细菌的侵蚀。海上石油生产的海上设施使用的橡胶底座广泛用作噪音和振动的隔离及增强电讯的灵敏度。水域使用橡胶隔震垫与陆上一样除考虑垂直载荷、水平方向力外还必须考虑范围动态负荷即高风力载荷形成的脉冲力。所以用于海上抗震底座要较全面考虑荷载规格、间距、频率特性及环境因素例如油污染、海环境的腐蚀和阻燃性。四，今后510 年国内橡胶减震器发展目标随着我国现代工业建设的高速发展和环境保护法的实施国民经济各部门对振动和噪音控制技术提出了越来越高的要求。为了满足社会发展的需要应该加速我国橡胶减震器发展的步伐力争在10 年左右的时间内全面达到和超过国外的技术水平。1 橡胶减震器及新型减震阻尼材料隔震与降低噪音控制技术应列为国家重点研究项目之一。应有专门的机构集中力量研究、开发具有高强度、高伸长率、高耐磨性、耐高低温-60100℃、耐介质油、海水等、耐老化、不同硬度、具有阻尼及阻燃等综合性能优良的材料和新结构橡胶减震器以满足宇航飞行器、各种车辆、机械、仪表、舰船、交通、建筑等部门的需要达到减震与降噪、延长使用寿命的目的。2 橡胶减震器产量与工艺装备目前国内橡胶减震器的年产量在400 万500 万件合格率为95。510 年内产量应达到800 万1000 万件。橡胶减震支座年产量60 万70 万件合格率95 510 年内橡胶减震支座产量应达到90 万100 万件合格率达97以上。 3 橡胶减震器系列化、标准化目前国内生产的橡胶减震器除了部分橡胶金属减震器与XL 系列高弹性联轴节已实现标准化外多数产品仍处于“非标”状态。所以应加强技术管理从速实现橡胶减震器的系列化、标准化从而确保产品综合性能稳定性、耐用性和可靠性。参考文献：《实用橡胶手册》《中国橡胶》《橡胶减震器的原理与制造》《国家标准》
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议