一种能够调节早期刚度的复合弹簧阻尼器制造技术

本发明专利技术公开了一种能够调节早期刚度的复合弹簧阻尼器，其特征在于，所述的导向套内还设有反压装置，该反压装置包括两组预压钢索和两块浮动压板，其中，所述的两组预压钢索分别绕导向套的轴线以直线状态对称分布于复合弹簧与导向套之间的环形空间内，且一组预压钢索的一头分别固定在与第二端盖相邻的浮动压板上，另一头穿过与驱动构件相邻的浮动压板分别固定在驱动构件上，另一组预压钢索的一头分别固定在与驱动构件相邻的浮动压板上，另一头穿过与第二端盖相邻的浮动压板分别固定在第二端盖上，每一预压钢索中部均串有索具螺旋扣；张紧两组预压钢索，使所述复合弹簧始终夹持在两块浮动压板之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及减震装置，特别是涉及采用复合弹簧的阻尼器。
技术介绍
复合弹簧全称为橡胶金属螺旋复合弹簧，是在金属螺旋弹簧周围包裹一层橡胶材料复合硫化而成的一种弹簧。复合弹簧具有橡胶弹簧的非线特性，又具有金属螺旋弹簧大变形和承载能力大的特性，其稳定性和承载能力优于橡胶弹簧。由于复合弹簧具有类似橡胶空气弹簧的工作特性曲线，却较橡胶空气弹簧结构简单，无气体泄漏风险，因此也被用于替代橡胶空气弹簧广泛用于矿上、冶金、煤炭等大型振动设备的消能减振以及建筑物隔震。单一金属螺旋弹簧只能单独工作在拉伸或压缩其中一种状态下(即所谓拉簧或压簧)，而橡胶弹簧往往只能工作在压缩状态，抗拉能力弱，因此两者复合硫化而成的复合弹簧通常是压缩弹簧，只能单向减振。若是想将复合弹簧用于双向减振场合，则需使用至少两只复合弹簧组成阻尼器，利用两只复合弹簧的压缩弹性变形分别消减双向振动。授权公告号为CN204081122U的技术专利申请公开了一种建筑用抗风减震弹簧阻尼器，该阻尼器将导向套内的两只弹性体(即两只螺旋弹簧)分别固接在中心轴上的中间限制组件上，当阻尼器受拉或受压时，其中一个弹性体受拉，另一弹性体受压，从而实现抗风减震。但是，该技术专利明显存在下述缺点：1、需要两只螺旋弹簧，整个阻尼器的长度较长，不适合在距离较小的空间安装；2、在工艺上很难甚至不可能保证两只弹簧的刚度(包括拉伸刚度和压缩刚度)相等，因此风向不同减震效果即不同；3、无法改变阻尼器的初始刚度，达到预设抗风级别，降低减震成本的目的；4、一只螺旋弹簧同时在拉伸与压缩两种状态下工作，现有弹簧的金属材料和生产工艺很难满足要求，只能通过缩小螺旋弹簧的弹性变形范围来实现拉伸与压缩两种工作状态，这显然会造成资源浪费。若要将复合弹簧用于抗风减振显然也需如上述技术专利一样利用两只复合弹簧组成抗风阻尼器，而如此组成的阻尼器显然也具备上述专利一样的的缺点。另外，人们对于抗震结构尤其是高层建筑物的抗震结构的设计追求一种“抗”与“耗”相结合的综合的抗震性能，即在弱风振和小地震的作用下抗震结构能为建筑物主体提供额外的附加刚度来抵抗外部载荷的作用，保持主体结构的完整性，避免结构主体出现内部损伤；在强风振和大地震的作用下抗震结构则开始屈服变形，通过抗震结构中的阻尼器的阻尼作用来耗散外部能量，使结构主体在强风振和大地震中不至于被严重破坏甚至倒塌。这便要求应用于抗震结构在外部弱载荷的作用下能保持刚性，不发生变形；在外部强载荷的作用下则能变形耗能。然而现有的隔震元件，无论是金属弹簧阻尼器还是橡胶空气弹簧，均无法完美的满足上述抗震需求。公开号为CN101457553A的专利技术专利申请公开了一种“弹簧刚度可调式调谐质量减振器”，该减振器是一种复合阻尼器，通过改变质量块的厚度改变其特征频率，通过改变粘滞阻尼器的工作介质的流量改变其阻尼比，通过改变弹簧的有效工作长度改变其刚度，其中改变弹簧的有效工作长度的手段有三种，一是采用固化材料将弹簧位于固化筒内的一段固化，二是往螺旋弹簧的中心内塞入约束块，并二者过盈配合，使与约束块接触的一段弹簧失效，三是在约束块表面设置螺旋状凸起，将螺旋状凸起卡在弹簧丝之间，使弹簧丝之间卡有螺旋状凸起的一段弹簧失效。上述三种改变弹簧的有效工作长度的手段显然不适用于复合弹簧；另外这种形式的阻减震器不仅弹簧的有效工作长度明显缩短，而且只能压缩耗能减振，不能拉伸耗能减振。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够调节早期刚度的复合弹簧阻尼器，该阻尼器不仅能够调节早期刚度，而且仅采用一只复合弹簧，便既可压缩耗能减振，又可拉伸耗能减振。本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：一种能够调节早期刚度的复合弹簧阻尼器，该复合弹簧阻尼器包括导向套，该导向套的一头设有第一端盖，另一头设有第二端盖；所述的导向套内同轴设有弹簧，一驱动构件由第一端盖的外侧伸进所述的导向套内，该驱动构件包括动压板和驱动杆，其中所述的动压板位于所述弹簧的头部，所述驱动杆设在动压板上并沿导向套轴线延伸出导向套；其特征在于，所述的弹簧为复合弹簧(全称为橡胶金属螺旋复合弹簧)，该复合弹簧的外径小于导向套的内径，二者之间形成一环形空间；所述的导向套内还设有反压装置，该反压装置包括数量分别至少为三根的两组预压钢索、两块浮动压板和数量为所述两组预压钢索之和的索具螺旋扣，其中，所述的两块浮动压板一块设在所述动压板与复合弹簧之间，另一块设在第二端盖与复合弹簧之间；所述的两组预压钢索分别绕导向套的轴线以直线状态对称分布于所述环形空间内，且一组预压钢索的一头分别固定在与第二端盖相邻的浮动压板上，另一头穿过与动压板相邻的浮动压板分别固定在动压板上，另一组预压钢索的一头分别固定在与动压板相邻的浮动压板上，另一头穿过与第二端盖相邻的浮动压板分别固定在第二端盖上；所述的索具螺旋扣串接在所述预压钢索的中部；所述的浮动压板上，在穿过所述预压钢索的位置分别设有穿设该预压钢索的通孔，该通孔的孔径大于所穿设的预压钢索的直径；所述的导向套与两块浮动压板之间分别采用动配合；张紧两组预压钢索，使两块浮动压板之间的距离等于将复合弹簧压缩至预设早期刚度的长度。上述方案中，所述的预压钢索可以是钢丝绳，也可以是预应力钢铰线。上述的复合弹簧阻尼器的工作原理如下：当动载荷沿导向套的轴线相对作用时，所述的驱动构件向下压缩复合弹簧；当动载荷沿导向套的轴线相背作用时，所述的两组预压钢索拉动两块浮动压板相向移动压缩复合弹簧。由此可见，轴向动载荷无论相对还是相背作用在阻尼器上，都能压缩复合弹簧，使其发生弹性变形而耗能。由上述工作原理可见，工作过程中所述的预压钢索与所述浮动压板上的通孔的孔壁不能产生摩擦，否则就会干扰浮动压板的上下移动，因此所述浮动压板上所设通孔的直径比所述预压钢索的直径大多少，应以不干扰和影响浮动压板的上下移动为宜。本专利技术所述的能够调节早期刚度的复合弹簧阻尼器，其中所述的预压钢索两头可采用锚固，也可采用类似吊环螺钉系接固定。为防止所述复合弹簧两头在所述浮动压板上滑动，本专利技术的另一个改进方案是：所述两块浮动压板相对的表面上分别设有一定位环，所述复合弹簧的两头分别嵌在所述的定位环内。本专利技术所述的阻尼器可广泛用于各种一维隔震领域，如，机械设备内部振动的隔离、设备基础隔震、建筑结构的抗震加固、建筑基础隔震等。本专利技术所述的阻尼器具有如下有益效果：(1)仅需一只复合弹簧就可使阻尼器无论所受轴向外力为正向还是反向，所述的复合弹簧均能产生弹性压缩变形而耗能，既节省了一只复合弹簧，又大大的缩短了阻尼器的长度。(2)当动载荷大于阻尼器所设早期刚度的抵御能力时，双向弹性变形对称，因此外力载荷的正负方向的变化不影响其压缩变形而耗能的效果。(3)改变预压钢索的长度即可改变整个阻尼器的早期刚度，当早期刚度大于零时，外力在克服该早期刚度之前无法使阻尼器产生变形，因此将其用于建筑结构抗震时，可预设地震设防等级，显著降低隔震成本。(4)调节所述的索具螺旋扣，即可改变预压钢索的长度，进而改变阻尼器早期刚度，但所述复合弹簧有效工作长度不变，不会改变复合弹簧原有的特性参数。附图说明图1～7为本专利技术所述阻尼器的一个具体实施例的结构示意图，其中，图1为主视图(剖视)，图2为图1的A-A剖视图，图3为图1的B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够调节早期刚度的复合弹簧阻尼器，该复合弹簧阻尼器包括导向套，该导向套的一头设有第一端盖，另一头设有第二端盖；所述的导向套内同轴设有弹簧，一驱动构件由第一端盖的外侧伸进所述的导向套内，该驱动构件包括动压板和驱动杆，其中所述的动压板位于所述弹簧的头部，所述驱动杆设在动压板上并沿导向套轴线延伸出导向套；其特征在于，所述的弹簧为复合弹簧，该复合弹簧的外径小于导向套的内径，二者之间形成一环形空间；所述的导向套内还设有反压装置，该反压装置包括数量分别至少为三根的两组预压钢索、两块浮动压板和数量为所述两组预压钢索之和的索具螺旋扣，其中，所述的两块浮动压板一块设在所述动压板与复合弹簧之间，另一块设在第二端盖与复合弹簧之间；所述的两组预压钢索分别绕导向套的轴线以直线状态对称分布于所述环形空间内，且一组预压钢索的一头分别固定在与第二端盖相邻的浮动压板上，另一头穿过与动压板相邻的浮动压板分别固定在动压板上，另一组预压钢索的一头分别固定在与动压板相邻的浮动压板上，另一头穿过与第二端盖相邻的浮动压板分别固定在第二端盖上；所述的索具螺旋扣串接在所述预压钢索的中部；所述的浮动压板上，在穿过所述预压钢索的位置分别设有穿设该预压钢索的通孔，该通孔的孔径大于所穿设的预压钢索的直径；所述的导向套与两块浮动压板之间分别采用动配合；张紧两组预压钢索，使两块浮动压板之间的距离等于将复合弹簧压缩至预设早期刚度的长度。...

【技术特征摘要】
1.一种能够调节早期刚度的复合弹簧阻尼器，该复合弹簧阻尼器包括导向套，该导向套的一头设有第一端盖，另一头设有第二端盖；所述的导向套内同轴设有弹簧，一驱动构件由第一端盖的外侧伸进所述的导向套内，该驱动构件包括动压板和驱动杆，其中所述的动压板位于所述弹簧的头部，所述驱动杆设在动压板上并沿导向套轴线延伸出导向套；其特征在于，所述的弹簧为复合弹簧，该复合弹簧的外径小于导向套的内径，二者之间形成一环形空间；所述的导向套内还设有反压装置，该反压装置包括数量分别至少为三根的两组预压钢索、两块浮动压板和数量为所述两组预压钢索之和的索具螺旋扣，其中，所述的两块浮动压板一块设在所述动压板与复合弹簧之间，另一块设在第二端盖与复合弹簧之间；所述的两组预压钢索分别绕导向套的轴线以直线状态对称分布于所述环形空间内，且一组预压钢索的一头分别固定在与第二端盖相邻的浮动压板上，另一头穿过与动压板相邻的浮动压板分别固定在动压板上，另一组预压钢索的一头分别固定在与动压板相邻的浮动压板上，另一头穿过与第二端...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈珊，胡济福，胡济全，
申请(专利权)人：安徽信泽科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34