一種新型混合阻尼裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于房屋建筑結(jié)構(gòu)、橋梁工程結(jié)構(gòu)耗能減震的新型混合阻尼裝置，包括連接耳環(huán)、摩擦拉桿、外筒密封圈、外筒、摩擦套筒、摩擦面A、摩擦擠壓塊、摩擦面B、旋轉(zhuǎn)螺桿、旋轉(zhuǎn)螺母、旋轉(zhuǎn)塊、內(nèi)筒和旋轉(zhuǎn)軸承。旋轉(zhuǎn)塊、內(nèi)筒、旋轉(zhuǎn)螺母通過焊接形式組成旋轉(zhuǎn)整體；旋轉(zhuǎn)螺桿通過旋轉(zhuǎn)螺母螺紋約束在旋轉(zhuǎn)整體上；內(nèi)筒與外筒之間填充黏滯材料；摩擦拉桿依次穿過外筒右端、摩擦套筒并與旋轉(zhuǎn)螺桿連接；摩擦面A摩擦系數(shù)小于摩擦面B的摩擦系數(shù)。本實(shí)用新型適應(yīng)性強(qiáng)，與傳統(tǒng)黏滯阻尼器相比具有更大的優(yōu)勢(shì)。本實(shí)用新型將黏滯阻尼器同摩擦阻尼器串聯(lián)，滿足阻尼裝置起始進(jìn)入黏滯阻尼耗能，位移過大時(shí)，旋轉(zhuǎn)螺桿脫離旋轉(zhuǎn)螺母由變摩擦耗能，旋轉(zhuǎn)整體高速旋轉(zhuǎn)增大了黏滯阻尼效果，耗能性能良好。
【專利說明】
一種新型混合阻尼裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種新型混合阻尼裝置，屬于土木工程結(jié)構(gòu)耗能減震技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]耗能減震技術(shù)是將地震輸入結(jié)構(gòu)的能量引向特別設(shè)置的結(jié)構(gòu)和元件加以吸收和耗散，從而保護(hù)主體結(jié)構(gòu)的安全的技術(shù)。通過結(jié)構(gòu)附加的減振裝置的耗能作用，從而達(dá)到減小結(jié)構(gòu)本身的動(dòng)力響應(yīng)，保證了結(jié)構(gòu)的安全性、舒適性和正常使用性等功能要求。國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)對(duì)消能減振技術(shù)進(jìn)行了大量研究，開發(fā)了諸多消能減震裝置，諸如黏滯阻尼器、調(diào)諧質(zhì)量阻尼器以及摩擦阻尼器等。這些阻尼器在實(shí)際使用中還顯露出一些不足之處。黏滯阻尼器是一種速度依賴型阻尼器，在靜荷載、風(fēng)荷載、小地震等作用下即會(huì)引起較大的位移反應(yīng)，降低結(jié)構(gòu)的安全使用性能。結(jié)構(gòu)發(fā)生過大的振動(dòng)(震動(dòng))可導(dǎo)致阻尼器破壞，最終可能導(dǎo)致橋梁或房屋結(jié)構(gòu)破壞?，F(xiàn)有的粘滯阻尼器，大多因沒有設(shè)置限速限位裝置，阻尼器可能發(fā)生剛性碰撞，從而導(dǎo)致阻尼器的損壞。為了克服傳統(tǒng)阻尼器的以上不足，研制和開發(fā)一種新型的混合阻尼器從而滿足混合耗能原理下增大低速荷載下阻尼力、大位移下摩擦耗能的新型耗能減震裝置具有重要的工程現(xiàn)實(shí)意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型混合阻尼裝置。
[0004]本實(shí)用新型提出的一種新型混合阻尼裝置，包括連接耳環(huán)1、摩擦拉桿2、外筒密封圈3、外筒4、摩擦套筒5、摩擦面A6、摩擦擠壓塊7、摩擦面B8、旋轉(zhuǎn)螺桿9、旋轉(zhuǎn)螺母10、旋轉(zhuǎn)塊
11、內(nèi)筒12和旋轉(zhuǎn)軸承13，其中:旋轉(zhuǎn)塊11、內(nèi)筒12、旋轉(zhuǎn)螺母1通過焊接形式組成旋轉(zhuǎn)整體，即旋轉(zhuǎn)塊11焊接于內(nèi)筒12兩側(cè)，旋轉(zhuǎn)螺母10焊接于內(nèi)筒12—端;旋轉(zhuǎn)螺桿9插入旋轉(zhuǎn)螺母10內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)螺母10螺紋約束在旋轉(zhuǎn)整體上；內(nèi)筒12位于第一外筒內(nèi)；內(nèi)筒12與第一外筒4之間空隙處填充黏滯材料;摩擦拉桿2—端依次穿過第二外筒一端、摩擦套筒5連接旋轉(zhuǎn)螺桿9 一端;摩擦拉桿2能在摩擦套筒5中來回運(yùn)動(dòng);摩擦套筒5與第二外筒內(nèi)壁之間設(shè)置摩擦擠壓塊7，摩擦擠壓塊7與第二外筒內(nèi)壁接觸處構(gòu)成摩擦面A 6，摩擦擠壓塊7與摩擦套筒5外壁接觸處構(gòu)成摩擦面B 8，摩擦面A6的摩擦系數(shù)小于摩擦面B8的摩擦系數(shù);當(dāng)阻尼裝置位移增大至摩擦拉桿2與摩擦套筒5端面接觸時(shí)，摩擦拉桿2脫離旋轉(zhuǎn)整體，摩擦拉桿2推動(dòng)摩擦套筒5，摩擦套筒5與摩擦擠壓塊7摩擦，產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力。
[0005]本實(shí)用新型中，第一外筒一端內(nèi)壁與內(nèi)筒12另一端外壁通過旋轉(zhuǎn)軸承13相連。
[0006]本實(shí)用新型中，摩擦拉桿2與第二外筒連接處設(shè)置外筒密封圈3，以滿足密封良好和軸向運(yùn)動(dòng)要求。
[0007]本實(shí)用新型中，所述黏滯材料的黏滯系數(shù)α為0.1?1.0。
[0008]本實(shí)用新型中，第一外筒外壁一端設(shè)置第一耳環(huán)，摩擦拉桿2另一端設(shè)置第二耳環(huán)。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)與有益效果:
[0010]1、本實(shí)用新型裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝方便，適用于不同類型的建筑物或構(gòu)筑物。
[0011 ] 2、本實(shí)用新型通過旋轉(zhuǎn)螺桿在旋轉(zhuǎn)螺母的軸向運(yùn)動(dòng)將線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)塊、內(nèi)筒和旋轉(zhuǎn)螺母組成的旋轉(zhuǎn)整體在黏滯材料中高速旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生粘滯阻尼力，放大了阻尼器的黏滯耗能效果。
[0012]3、本實(shí)用新型將黏滯阻尼器同摩擦阻尼器串聯(lián)，滿足阻尼裝置起始進(jìn)入黏滯阻尼耗能，位移過大時(shí)變摩擦耗能的混合耗能原理，旋轉(zhuǎn)整體高速旋轉(zhuǎn)增大了黏滯阻尼效果，耗能性能良好。
[0013]4、本實(shí)用新型適用性強(qiáng)，能夠根據(jù)不同的設(shè)計(jì)需求靈活調(diào)整摩擦拉桿與摩擦套筒的連接距離，摩擦面摩擦系數(shù)以及旋轉(zhuǎn)塊的形狀、數(shù)量、分布，并能保證在不同荷載情況下有較好的耗能效果。
[0014]5、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔緊湊、制造成本低廉。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]圖2為圖1所示的一種新型混合阻尼裝置的主視圖；
[0017]圖3為圖1所示的一種新型混合阻尼裝置的俯視圖；
[0018]圖4為圖1所示的一種新型混合阻尼裝置的右視圖；
[0019]圖5為圖1所示的一種新型混合阻尼裝置旋轉(zhuǎn)塊的俯視圖；
[0020]圖中標(biāo)號(hào):I連接耳環(huán)、2摩擦拉桿、3外筒密封圈、4外筒、5摩擦套筒、6摩擦面A、7摩擦擠壓塊、8摩擦面B、9旋轉(zhuǎn)螺桿、1旋轉(zhuǎn)螺母、11旋轉(zhuǎn)塊、12內(nèi)筒、13旋轉(zhuǎn)軸承。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例作進(jìn)一步說明，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0022]實(shí)施例1:如圖1?5所示，一種新型混合阻尼裝置，該阻尼裝置包括連接耳環(huán)1、摩擦拉桿2、外筒密封圈3、外筒4、摩擦套筒5，摩擦面A6、摩擦擠壓塊7、摩擦面B8、旋轉(zhuǎn)螺桿9、旋轉(zhuǎn)螺母1、旋轉(zhuǎn)塊11、內(nèi)筒12和旋轉(zhuǎn)軸承13。其中旋轉(zhuǎn)塊11、內(nèi)筒12、旋轉(zhuǎn)螺母10通過焊接形式組成旋轉(zhuǎn)整體;旋轉(zhuǎn)螺桿9通過旋轉(zhuǎn)螺母10螺紋約束在旋轉(zhuǎn)整體上；內(nèi)筒12外壁與外筒4內(nèi)壁之間填充黏滯材料;摩擦拉桿2依次穿過外筒4右端、摩擦套筒5并與旋轉(zhuǎn)螺桿9連接;摩擦面A6摩擦系數(shù)小于摩擦面B8的摩擦系數(shù)。本實(shí)用新型適應(yīng)性強(qiáng)，與傳統(tǒng)黏滯阻尼器相比具有更大的優(yōu)勢(shì)。本實(shí)用新型將黏滯阻尼器同摩擦阻尼器串聯(lián)，滿足阻尼裝置起始進(jìn)入黏滯阻尼耗能，位移過大時(shí)，旋轉(zhuǎn)螺桿9脫離旋轉(zhuǎn)螺母10由變摩擦耗能，旋轉(zhuǎn)整體高速旋轉(zhuǎn)增大了黏滯阻尼效果，耗能性能良好。
[0023]旋轉(zhuǎn)塊11、內(nèi)筒12、旋轉(zhuǎn)螺母10通過焊接形式組成旋轉(zhuǎn)整體，摩擦拉桿2軸向平動(dòng)下以相同旋轉(zhuǎn)角速度旋轉(zhuǎn)。
[0024]旋轉(zhuǎn)螺桿9通過旋轉(zhuǎn)螺母10螺紋約束在旋轉(zhuǎn)整體上。旋轉(zhuǎn)螺桿9的軸向平動(dòng)通過旋轉(zhuǎn)螺母10將線性運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)塊11、內(nèi)筒12、旋轉(zhuǎn)螺母10通過焊接形式組成旋轉(zhuǎn)整體高速旋轉(zhuǎn)。
[0025]外筒4左端與內(nèi)筒12左端通過旋轉(zhuǎn)軸承13相連，滿足旋轉(zhuǎn)整體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)要求。摩擦拉桿2分別通過外筒密封圈3連接以滿足密封良好和軸向運(yùn)動(dòng)要求。
[0026]摩擦面A6摩擦系數(shù)小于摩擦面B8的摩擦系數(shù)，摩擦耗能階段阻尼器阻尼力隨位移變化而變化，提供變摩擦阻尼力。
[0027]摩擦拉桿2依次穿過外筒4右端、摩擦套筒5并與旋轉(zhuǎn)螺桿9連接，起始阻尼裝置通過旋轉(zhuǎn)整體黏滯耗能，摩擦拉桿2在摩擦套筒5中光滑運(yùn)動(dòng)。當(dāng)阻尼器位移增大至摩擦拉桿2與摩擦套筒5端面接觸時(shí)，摩擦拉桿2脫離旋轉(zhuǎn)整體，摩擦拉桿2推動(dòng)摩擦套筒5與摩擦擠壓塊8摩擦產(chǎn)生變滑動(dòng)摩擦力。
[0028]上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本實(shí)用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本實(shí)用新型不限于這里的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，對(duì)于本實(shí)用新型做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型混合阻尼裝置，包括摩擦拉桿(2)、外筒密封圈(3)、第一外筒、第二外筒、摩擦套筒(5)、摩擦面A(6)、摩擦擠壓塊(7)、摩擦面B(8)、旋轉(zhuǎn)螺桿(9)、旋轉(zhuǎn)螺母(10)、旋轉(zhuǎn)塊(11)、內(nèi)筒(12)和旋轉(zhuǎn)軸承(13)，其特征在于旋轉(zhuǎn)塊(11)、內(nèi)筒(12)、旋轉(zhuǎn)螺母(10)通過焊接形式組成旋轉(zhuǎn)整體，即旋轉(zhuǎn)塊(11)焊接于內(nèi)筒(12)兩側(cè)，旋轉(zhuǎn)螺母(10)焊接于內(nèi)筒(12)一端;旋轉(zhuǎn)螺桿(9)插入旋轉(zhuǎn)螺母(10)內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)螺母(10)螺紋約束在旋轉(zhuǎn)整體上；內(nèi)筒(12)位于第一外筒內(nèi)；內(nèi)筒(12)與第一外筒之間空隙處填充黏滯材料;摩擦拉桿(2)—端依次穿過第二外筒一端、摩擦套筒(5)連接旋轉(zhuǎn)螺桿(9) 一端;摩擦拉桿(2)能在摩擦套筒(5)中來回運(yùn)動(dòng);摩擦套筒(5)與第二外筒內(nèi)壁之間設(shè)置摩擦擠壓塊(7)，摩擦擠壓塊(7)與第二外筒內(nèi)壁接觸處構(gòu)成摩擦面A (6)，摩擦擠壓塊(7)與摩擦套筒(5)外壁接觸處構(gòu)成摩擦面B(8)，摩擦面A(6)的摩擦系數(shù)小于摩擦面B(S)的摩擦系數(shù)；當(dāng)阻尼裝置位移增大至摩擦拉桿(2)與摩擦套筒(5)端面接觸時(shí)，摩擦拉桿(2 )脫離旋轉(zhuǎn)整體，摩擦拉桿(2)推動(dòng)摩擦套筒(5)，摩擦套筒(5)與摩擦擠壓塊(7)摩擦，產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型混合阻尼裝置，其特征在于:第一外筒一端內(nèi)壁與內(nèi)筒(12)另一端外壁通過旋轉(zhuǎn)軸承(I 3)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型混合阻尼裝置，其特征在于:摩擦拉桿(2)與第二外筒連接處設(shè)置外筒密封圈(3)，以滿足密封良好和軸向運(yùn)動(dòng)要求。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型混合阻尼裝置，其特征在于:所述黏滯材料的黏滯系數(shù)α為 0.1?1.0。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型混合阻尼裝置，其特征在于:第一外筒外壁一端設(shè)置第一耳環(huán)，摩擦拉桿(2 )另一端設(shè)置第二耳環(huán)。
【文檔編號(hào)】F16F13/00GK205533982SQ201620229692
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】趙志鵬, 李俊衛(wèi), 王琨, 張瑞甫
【申請(qǐng)人】同濟(jì)大學(xué)