齒輪傳動鉛阻尼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種阻尼器，特別是一種齒輪傳動鉛阻尼器，可應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)減振控制，屬于振動控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鉛阻尼器是一類利用鉛的塑性變形消散振動能量的一種控制裝置，其滯回性能優(yōu)越、構(gòu)造簡單、制作方便，可用作隔震系統(tǒng)中的耗能元件和限位裝置，也可用作耗能減震建筑中耗能裝置。
[0003]鉛阻尼器最早是由新西蘭Penguin Engineering公司首先研制的，隨后RobinsonSeismoc Ltd公司開發(fā)了兩種類似的鉛阻尼器:Penguin Vibrat1n Damper (PVD)和Robinson Vibrat1n Damper(RVD)0它們都是利用鉛受剪屈服后產(chǎn)生塑性變形來耗散能量。采用鉛材制作的阻尼器的優(yōu)點主要包括下面兩點:1)對微小變形十分敏感，在微小的位移下均可獲得較大阻尼力，其原因在于鉛材屈服強度較低，大概在1Mpa左右(根據(jù)構(gòu)造的不同會有一定幅度的變化)；2)優(yōu)越的疲勞性能，可多次循環(huán)工作，消能性能穩(wěn)定，其原因在于鉛材的常溫再結(jié)晶特性，該特征使得鉛材幾乎不會發(fā)生疲勞破壞；3)優(yōu)越的塑性變形能力(即延性好)，對鉛棒進行拉伸試驗，其極限應(yīng)變可達50%，而且在一定圍壓條件下，不同鉛面接觸后即可通過重結(jié)晶功能粘接在一起，形成整體，從而提供獨特的大變形能力。
[0004]—般來講，鉛阻尼器阻尼力可靠、構(gòu)造簡單、不需要維護，是優(yōu)良的耗能減震裝置。傳統(tǒng)擠壓型鉛阻尼器和板式剪切型鉛阻尼器的主要缺陷是在工作時滑動桿或滑動板必須拉伸往復(fù)運動，存在鉛材從滑動部件與其他部件之間縫隙擠出的隱患，需采取大量的措施解決密封或防擠出問題。本發(fā)明將很好的解決此問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有剪切阻尼器的上述缺陷，提出了一種齒輪傳動鉛阻尼器，用于解決阻尼器大位移變形、耗能以及漏鉛問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案:
一種齒輪傳動鉛阻尼器，所述阻尼器包括側(cè)板、底板、頂板、端板、帶內(nèi)花鍵槽齒輪、花鍵槽、法蘭盤、齒條裝置，所述頂板、底板、前后兩塊側(cè)板以及左右兩塊端板之間圍合成一缸筒，所述齒條通過左右兩塊端板上的孔洞穿入并伸出所述缸筒，且所述齒條能相對左右兩塊端板前后往復(fù)運動；所述缸筒內(nèi)部設(shè)置有齒輪裝置，所述齒輪裝置包括帶內(nèi)花鍵槽齒輪、花鍵軸以及法蘭盤，所述花鍵軸設(shè)置于帶內(nèi)花鍵槽齒輪中心位置，且花鍵軸伸出帶內(nèi)花鍵槽齒輪，其上、下端分別焊接在頂板和底板上，所述帶內(nèi)花鍵槽齒輪上、下兩端分別密封焊接有法蘭盤；在法蘭盤上開有灌鉛孔；在上、下端法蘭盤間的帶內(nèi)花鍵槽齒輪與花鍵軸之間形成的空間內(nèi)灌注有鉛體；所述齒條以及帶內(nèi)花鍵槽齒輪上的齒相互嚙合，并通過齒條的直線運動帶動帶內(nèi)花鍵槽齒輪轉(zhuǎn)動；其中，所述帶內(nèi)花鍵槽齒輪的內(nèi)壁圓周均勻開設(shè)有花鍵槽；所述花鍵軸的外壁圓周上亦均勻開設(shè)有花鍵槽，且花鍵軸的花鍵槽與帶內(nèi)花鍵槽齒輪的花鍵槽保持相對，同時，帶內(nèi)花鍵槽齒輪(以及花鍵軸上的花鍵槽之間還間隔設(shè)置有凸鍵，帶內(nèi)花鍵槽齒輪的凸鍵與花鍵軸的凸鍵之間留有空隙。
[0007]進一步地，所述齒輪裝置為至少兩個，并對稱設(shè)置于齒條前后兩側(cè)，并均與齒條相嚙合。其可使阻尼器保持穩(wěn)定并可根據(jù)實際需要提供較多阻尼力。
[0008]進一步地，多個所述齒輪裝置的帶內(nèi)花鍵槽齒輪直徑尺寸相同或不同。其可以提供不同大小的阻尼力。
[0009]進一步地，所述齒條帶有齒的部位位于所述缸筒內(nèi)部中央。以便于齒條左右拉伸運動。
[0010]進一步地，所述齒條左側(cè)與一固定端相連接。
[0011]進一步地，所述底板和頂板伸出右側(cè)端板并同時與另一固定端相連接。
[0012]進一步地，所述左側(cè)端板與一固定端的距離小于等于右側(cè)端板與另一固定端的距離，以保持齒條的運動不受阻礙。
[0013]進一步地，所述法蘭盤的直徑介于所述帶內(nèi)花鍵槽齒輪的齒頂以及齒底所在圓環(huán)直徑之間。
[0014]使用時，需要將帶內(nèi)花鍵槽齒輪、花鍵軸、上下法蘭盤組裝與焊接后，再將鉛體灌入帶內(nèi)花鍵槽齒輪和花鍵軸之間的空隙內(nèi)，待鉛體的物理性質(zhì)穩(wěn)定后，將法蘭盤上灌鉛孔焊接密封。最后將伸出帶內(nèi)花鍵槽齒輪的花鍵軸的上下兩端分別焊接在底板和頂板上。
[0015]當(dāng)齒條進行拉伸時，齒條和帶內(nèi)花鍵槽齒輪的齒會相互嚙合進行傳動，帶動帶內(nèi)花鍵槽齒輪的轉(zhuǎn)動，通過帶內(nèi)花鍵槽齒輪的往復(fù)轉(zhuǎn)動，由于凹槽的存在，會驅(qū)使帶內(nèi)花鍵槽齒輪和花鍵軸之間的鉛體發(fā)生塑性變形，從而耗散能量。
[0016]有益效果:
本發(fā)明在帶內(nèi)花鍵槽齒輪和花鍵軸之間澆筑鉛材，并用法蘭盤封閉帶內(nèi)花鍵槽齒輪的兩個端部，如果固定花鍵軸，通過齒條帶動固定帶內(nèi)花鍵槽齒輪，帶內(nèi)花鍵槽齒輪與花鍵軸之間的鉛體將發(fā)生塑性變形。由于鉛體完全密封在帶內(nèi)花鍵槽齒輪、花鍵軸、法蘭盤形成的空腔內(nèi)，花鍵軸和帶內(nèi)花鍵槽齒輪、端板之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，不發(fā)生相對的拉伸往復(fù)運動，從而從本質(zhì)上避免了鉛材的擠出和泄漏。
[0017]另外一方面，由于鉛體在360度圓周同時發(fā)生塑性變形，某處鉛材轉(zhuǎn)動到其他位置后，與其該處他鉛材粘結(jié)在一起，繼續(xù)提供塑性耗能能力，因而不管帶內(nèi)花鍵槽齒輪轉(zhuǎn)動多大角度，提供阻尼力的有效鉛體不發(fā)生變化，理論上講該構(gòu)造可提供無上限的極限變形，這是齒輪傳動鉛阻尼器的另外一個重要的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明提出的齒輪傳動鉛阻尼器的整體構(gòu)造圖；
圖2是本發(fā)明提出的齒輪傳動鉛阻尼器的A-A剖面圖；
圖3是本發(fā)明實施例帶內(nèi)花鍵槽齒輪、花鍵軸、法蘭盤及鉛體的詳圖；
圖4是本發(fā)明實施例的滯回曲線；
圖中:側(cè)板、2:底板、3:頂板、4:齒條、5:帶內(nèi)花鍵槽齒輪、6:花鍵軸、7:法蘭盤、8:端板、9:鉛體。<