8.7 钢丝绳隔振器

8.7.2 钢丝绳隔振器由钢丝绳穿绕在上下两块夹板之间组成，结构形式根据钢丝绳的穿绕方式、装夹方式和
外形的不同而不同。目前已有多种形式，但是技术相对成熟、产品规格丰富的钢丝绳隔振器结构形式主要有螺旋形、拱形和灯笼形（图18）。同时，即使对于同一种结构形式，外形也会稍有差异，对于灯笼形钢丝绳隔振器，根据夹板形状和穿绕方式的不同，也可分为方灯笼形和圆灯笼形。

8.7.3 即使对于同一种钢丝绳隔振器的结构形式，或者即使钢丝绳隔振器的力学性能相近，但是其尺寸、质量也可能相差非常大。为了满足安装要求，有必要提供钢丝绳隔振器的尺寸、质量参数。当受到冲击时，钢丝绳隔振器的动变形比较大，为了满足使用环境的要求，还要提供钢丝绳隔振器的最大动变形参数。

图18　钢丝绳隔振器的基本结构形式
1—上夹板；2—钢丝绳；3—下夹板

8.7.4 由于钢丝绳隔振器是利用钢丝绳股与股、丝与丝之间的摩擦、滑移实现隔振功能，同时在大变形运动过程中钢丝绳股与股、丝与丝之间还会出现松弛、脱离现象，因此其特性非常复杂。钢丝绳的材料、规格、捻制方式、股数、绳径、预应力大小，以及隔振器的穿绕方式、圈数、装夹形式、预变形量等，都会对钢丝绳隔振器的刚度、阻尼等力学性能产生影响。所以，虽然钢丝绳隔振器产品已经比较成熟，应用比较广泛，但是与其他隔振器相比，钢丝绳隔振器目前仍然没有统一的、成熟的设计方法。
    目前的设计方法有基于简化近似的设计方法和基于微分几何的设计方法。简化近似设计方法将多股钢丝绳假设为单根钢丝，将钢丝绳隔振器简化为由多个一定角度圆弧的单根钢丝组合而成，根据圆弧受力状态，导出整个钢丝绳隔振器的力学模型。该设计方法虽然比较简单，但是忽略了钢丝绳股与股、丝与丝之间的摩擦、滑移、松弛、脱离等现象，不能反映钢丝绳隔振器的根本特征，因此与实际情况存在较大误差，不适合作为钢丝绳隔振器结构设计方法进行推广应用。
    微分几何设计方法以单圈钢丝绳绳圈为对象，基于空间坐标转换理论导出钢丝绳中每根丝的中心线曲线，并构建单圈钢丝绳绳圈的三维空间数学模型，然后通过数值仿真分析方法建立起钢丝绳隔振器的刚度和阻尼与绳圈直径、绳圈个数、绳圈倾斜角度、钢丝绳直径、股数、捻角、钢丝半径等结构参数之间的关系，从而进行隔振器的结构设计。与简化近似设计方法相比，该设计方法能够考虑钢丝绳股与股、丝与丝之间的摩擦、滑移、松弛、脱离等现象，基本能够反映钢丝绳隔振器的根本特征。但是该设计方法非常复杂，要借助计算机仿真软件进行建模，并且针对不同结构形式的钢丝绳隔振器需要建立不同的模型，通用性较差，同样不适合作为钢丝绳隔振器结构设计方法进行推广应用。
    因此，目前通常做法是通过试制-测试-改进的方法对钢丝绳隔振器进行逐步完善，直至达到满足隔振设计要求的性能参数为止。钢丝绳隔振器产品出厂前都要依据现行国家标准《振动与冲击隔离器静、动态性能测试方法》GB/T15168的要求，对性能参数进行试验测评标定，将性能参数甚至是测试曲线与产品一起提供给用户，作为用户选型的依据。
8.7.5 由于满足承载隔振对象质量要求的隔振器额定荷载与数量的组合方式会有多种，可选择的钢丝绳隔振器型号规格也会有多种，因此选型时还要考虑安装空间、造价等因素的影响，进行优化设计。
 8.7.6 与其他隔振器相比，由于钢丝绳隔振器可以拉、压、剪多向受力，达到三维隔振的效果，因此其安装方式非常多，除了基本安装方式外，也可采用斜置式、侧挂式等方式（图19）。

图19 钢丝绳隔振器的安装方式

8.7.7 与其他隔振器相比，由于钢丝绳隔振器可以承受一定的拉力，因此对隔振体系质量中心和刚度中心的一致性要求相对宽松。