一种能够调节早期刚度的碟形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碟形弹簧阻尼器，其特征在于，该阻尼器的两块端板之间还设有反压装置，该反压装置包括数量分别至少为三根的两组预压钢索和两块浮动压板，其中，所述的两块浮动压板分别套设在一块端板与碟形弹簧组之间的导向杆上；所述的两组预压钢索分别绕导向杆的轴线以直线状态对称分布于所述碟形弹簧组的四周，且，每一组预压钢索的一头分别固定在一块浮动压板上，另一头分别穿过另一块浮动压板固定在与该浮动压板相邻的端板上；每一根预压钢索的中部串接有一索具螺旋扣；张紧所述的两组预压钢索，将碟形弹簧组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，特别是涉及采用碟形弹簧的阻尼器。
技术介绍
阻尼器是一种以提供运动的阻力来耗减运动能量的减震装置。利用阻尼器来吸能减震是一种被广泛应用于航天、航空、军工、枪炮以及汽车等行业的传统技术。自二十世纪七十年代以来，人们开始逐步的把利用阻尼器吸能减震的技术应用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中。而碟形弹簧阻尼器以其抗冲击能力高、成本低、减震效果好的特性被广泛应用于各种建筑的抗震结构中。人们对于建筑物尤其是高层建筑的抗震结构的设计追求一种“抗”与“耗”相结合的综合抗震性能，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，而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，保证人们的生命和财产安全。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。然而现有的弹簧阻尼器还无法满足上述抗震需求，任何弹簧阻尼器在外部载荷的作用下均会产生或多或少的弹性变形。因此上述人们所追求的建筑物抗震结构的性能是很难实现的。另外，地震波的作用呈多向随机性，即，作用于建筑物上力的大小方向和频率都是随机的，因此用于抗震的阻尼器需满足以下两个要求：一是阻尼器的特征频率要与地震输入激励的共振频域错开，二是阻尼器的特征频率要与建筑物或建筑结构的特征频率错开。根据《碟形弹簧基本特性参数分析》作者易先忠的理论分析，单片碟形弹簧的自振频率(式中，Kp为刚度，ms为碟形弹簧的质量，m为与碟形弹簧相连物体的质量，ξ为当量质量转化系数)[见，《石油机械》杂志，1995年第23卷第3期第10至等22页]，可见，当碟形弹簧的质量和与碟形弹簧相连物体的质量设计确定后，碟形弹簧自振频率的平方与上碟形弹簧的刚度成正比。公开号为CN1932324A的专利技术专利申请公开了一种“可调节碟形弹簧机械式减震阻尼器”，该阻尼器包括外壳、设在外壳内的载荷连接杆和两组碟形弹簧，所述，所述载荷连接杆的中部设有与之固连的调节齿轮，所述调节齿轮两侧的载荷连接杆上分别设有与载荷连接杆螺纹配合的左旋螺母和右旋螺母，所述两组碟形弹簧分别设在所述左旋螺母和右旋螺母的外侧，并分别被夹持在所述左旋螺母或右旋螺母与外壳端部的封板之间。所述可调节碟形弹簧机械式减震阻尼器，只需拨转载荷连接杆上的调节齿轮，使所述左旋螺母和右旋螺母相互靠拢或远离即可调节两组碟形弹簧的预紧力从而调节阻尼器的阻尼系数，以满足不同频率和不同振幅的使用需求。然而该专利技术仍具有如下不足：1、所述载荷连接杆是在两组碟形弹簧的共同作用下保持平衡的，两组碟形弹簧的预紧力虽然能够调节，但是无论如何调节，两组碟形弹簧对载荷连接杆的作用力都是一组大小相等，方向相反的力，只需在载荷连接杆上施加任何外力都会破坏这种平衡，使两组碟形弹簧发生变形，所以所述的阻尼器无法预设早期刚度；2、依靠对两组碟形弹簧预压来改变碟形弹簧的阻尼系数，这种改变十分有限，这导致阻尼器的等效刚度调节范围小，往往无法满足建筑隔震对于频率的要求；3、该专利技术中必须配合使用两组碟形弹簧，才能在阻尼器受到压或拉荷载时都提供阻尼，这不仅造成了一定的浪费，还使得阻尼器的长度大大的增加了，不适合一些安装空间紧凑的场合使用。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。由此可见，该专利申请方案中的弹簧虽然可改变刚度，但所述的弹簧不仅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碟形弹簧阻尼器，该碟形弹簧阻尼器不仅保持了碟形弹簧的有效工作长度，而且既可压缩耗能减振，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碟形弹簧阻尼器，该碟形弹簧阻尼器包括两块端板，所述的两块端板之间设有碟形弹簧组，其中一块端板上设有导向杆，该导向杆沿所述碟形弹簧组的中心孔穿出另一端板；所述的碟形弹簧组由一组碟形弹簧叠合组成；其特征在于，所述的两块端板之间还设有反压装置，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数量之和的索具螺旋扣，其中，所述的两块浮动压板分别套设在一块端板与碟形弹簧组之间的导向杆上；所述的两组预压钢索分别绕导向杆的轴线以直线状态对称分布于所述碟形弹簧组的四周，且，每一组预压钢索的一头分别固定在一块浮动压板上，另一头分别穿过另一块浮动压板固定在与该浮动压板相邻的端板上；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；所述的索具螺旋扣串接所述预压钢索的中部；张紧两组预压钢索，使两块浮动压板之间的距离等于将碟形弹簧组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。本专利技术所述的能够调节早期刚度的碟形弹簧阻尼器，其中所述的预压钢索两头可采用常规的方法锚固，也可采用类似于吊环螺钉或由钢筋弯曲的U形构件系接固定。为防止灰尘与其它杂物落到碟形弹簧组上而影响阻尼器的正常工作，本专利技术的一个改进方案是：所述反压装置外侧包设有一层橡胶的保护套，该保护套的两头分别与两块浮动压板的外周面粘接在一起。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)仅需一组碟形弹簧就可使阻尼器无论所受轴向外力为正向还是反向，所述的碟形弹簧组均能产生弹性压缩变形而耗能，不仅节省了一组碟形弹簧，而且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)调节索具螺旋扣即可改变所述预压钢索的长度，进而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)可利用碟形弹簧的特性合理选择预设早期刚度，进而选择阻尼器的特征频域范围，避开建筑结构固有频域范围和竖向地震波的频域范围，防止共振。(5)预设所述预压钢索的长度即可预设阻尼器早期刚度，而且所述碟形弹簧组中没有一片碟形弹簧失效，即有效工作长度不变，不会改变碟形弹簧组原有的特性参数。附图说明图1～6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-B剖视图，图4为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够调节早期刚度的碟形弹簧阻尼器，该碟形弹簧阻尼器包括两块端板，所述的两块端板之间设有碟形弹簧组，其中一块端板上设有导向杆，该导向杆沿所述碟形弹簧组的中心孔穿出另一端板；所述的碟形弹簧组由一组碟形弹簧叠合组成；其特征在于，所述的两块端板之间还设有反压装置，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数量之和的索具螺旋扣，其中，所述的两块浮动压板分别套设在一块端板与碟形弹簧组之间的导向杆上；所述的两组预压钢索分别绕导向杆的轴线以直线状态对称分布于所述碟形弹簧组的四周，且，每一组预压钢索的一头分别固定在一块浮动压板上，另一头分别穿过另一块浮动压板固定在与该浮动压板相邻的端板上；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；所述的索具螺旋扣串接所述预压钢索的中部；张紧两组预压钢索，使两块浮动压板之间的距离等于将碟形弹簧组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碟形弹簧阻尼器，该碟形弹簧阻尼器包括两块端板，所述的两块端板之间设有碟形弹簧组，其中一块端板上设有导向杆，该导向杆沿所述碟形弹簧组的中心孔穿出另一端板；所述的碟形弹簧组由一组碟形弹簧叠合组成；其特征在于，所述的两块端板之间还设有反压装置，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数量之和的索具螺旋扣，其中，所述的两块浮动压板分别套设在一块端板与碟形弹簧组之间的导向杆上；所述的两组预压钢索分别绕导向杆的轴线以直线状态对称分布于所述碟形弹簧组的四周，且，每一组预压钢索的一头分别固定在一块浮动压板上，另一头分别穿过另一块浮动压板固定在与该浮动压板相邻的端板上；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...

【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