速度阻尼器制造技术

本发明专利技术公开了一种速度阻尼器，其缸体的内腔在轴向被分隔体分割成第一腔体和第二腔体，分隔体上开有中心过孔；所述活塞则包括位于第一腔体内的第一活塞和位于第二腔体内的第二活塞；所述活塞杆则包括连接在第一活塞上的第一活塞杆和连接在第二活塞上的第二活塞杆，第一活塞与第一活塞杆间具有给定连接强度；其中，第二腔体直径大于第一腔体直径；第一活塞杆穿出缸体而与相应的桥梁支座连接；在第一活塞的工作行程内，第一活塞杆与第二活塞杆脱开，并在第一活塞到达第二腔体所在侧止点时在中心过孔内与第二活塞杆接合。依据本发明专利技术能够满足较小振动缓冲又能满足相对较大振动缓冲。

【技术实现步骤摘要】
速度阻尼器
本专利技术涉及一种速度阻尼器，是一种用在桥梁支座上的速度阻尼器。
技术介绍
速度阻尼器通常与桥梁支座配合使用，现有速度阻尼器的结构为在一个专用的油缸内，注入以有机硅为基础的黏性液体为传力介质（记为阻尼介质），油缸壁与活塞之间留有间隙，或者活塞上开有阻尼孔，用于黏性液体的流过，由于黏性液体的内摩擦系数比较大，基于其流动阻尼产生耗能。进而，当速度阻尼器受到外载荷冲击时，活塞杆在液体缸内带动活塞运动，阻尼介质在液压缸的基于活塞的两个分隔腔体间流动，黏性液体的内摩擦和边界摩擦产生阻尼。这个过程把活塞的机械能转变为热能，起到一定的耗能。现有速度阻尼器普遍是单级耗能，对例如重型车辆通过时所产生的振动具有比较好的减震效果，但对于一些构造地震等所产生的破坏性振动，其保护作用相对有限。中国专利文献CN106838099A提出了一种变参数的粘滞阻尼器，其可以根据阻尼阀速度的变化而自动的调整阻尼系数和速度指数。首先其基本结构仍然基于活塞结构来实现阻尼，在活塞上设有阻尼阀，阻尼阀的开度基于对速度的响应而产生变化，从而具有比较强的对各种级别振动的适应能力。不过其本质上仍然是单活塞结构，尽管具有对各种速度较好的适应性，但其工作行程的限制导致其应用仍然会受到一些限制。中国专利文献CN1916288A公开了一种基于并列使用流体阻尼器和MR阻尼器的方式，来抑制列车制动和列车行走所引起的桥梁主梁的纵向振动反应。该种结构对于振动相对较小时效果较好，但对于例如地震等，短时间内可能具有较大纵向振幅的场景时，由于并列使用，整体行程相对于单种阻尼方式不变，所起到的作用并不大。中国专利文献CN205155007U采用了在缸体内设置预应力弹簧的方式来实现粘滞阻尼器的自动复位，其中的预应力弹簧在活塞运动过程中也能起到一定的耗能作用，其本质上也属于复合耗能，只不过预应力弹簧产生变形所产生的蓄能作用比较有限，所起主要作用也变成了用于活塞复位。复合的耗能结构可以在较短的工作行程内实现较大的耗能效果，也因此会增加例如活塞杆的瞬间载荷。并且复合耗能中其辅助作用的耗能部分往往作用不是很大，目前还没有比粘滞阻尼更好的阻尼装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种能够满足较小振动缓冲又能满足相对较大振动缓冲的速度阻尼器。依据本专利技术的实施例提供一种速度阻尼器，包括缸体和设置在缸体内并具有轴向阻尼孔的活塞，以及连接在活塞上的活塞杆，缸体的内腔在轴向被分隔体分割成第一腔体和第二腔体，分隔体上开有中心过孔；所述活塞则包括位于第一腔体内的第一活塞和位于第二腔体内的第二活塞；所述活塞杆则包括连接在第一活塞上的第一活塞杆和连接在第二活塞上的第二活塞杆，第一活塞与第一活塞杆间具有给定连接强度；其中，第二腔体直径大于第一腔体直径；第一活塞杆穿出缸体而与相应的桥梁支座连接；在第一活塞的工作行程内，第一活塞杆与第二活塞杆脱开，并在第一活塞到达第二腔体所在侧止点时在中心过孔内与第二活塞杆接合。上述速度阻尼器，可选地，至少在第一活塞的工作行程内，第一活塞杆与中心过孔处于接合状态。可选地，第一活塞杆与第二活塞杆接合的一端设有锥形孔，相应地，第二活塞杆在相应端设有与锥形孔接合的锥形头。可选地，第一活塞杆在径向设有与第一活塞连接的连接销。可选地，第一活塞杆用于与第一活塞连接的杆段具有轴向分布的齿型连接结构。可选地，缸体为两个半圆壳体的组配结构；两个半圆壳体间基于两个半圆壳体接合面法向的螺栓组紧固连接。可选地，第二活塞直径是第一活塞直径的1.2~1.8倍。可选地，阻尼孔在活塞上环形阵列，环形阵列的直径为活塞直径的四分之三。可选地，阻尼孔的个数为12个。可选地，所述阻尼孔的主体为柱面孔，两端为锥孔；其中，锥孔的锥度为1:1~1:3。依据本专利技术的实施例，将一个缸体内腔体通过带有中心过孔的分隔体分隔成两个腔体，其中一个腔体内设置第一活塞，另一个腔体内设置第二活塞，所对应的第一活塞杆和第二活塞杆在第一活塞的工作行程内脱开，从而在振动较小的状态下，仅第一腔体和第一活塞形成的阻尼起作用。当强震来临时，第一活塞运动到止点位仍不能完全耗能完毕，此时，第一活塞与第一活塞杆的连接基于止点处的剪切而失效，第一活塞杆过行程而与第二活塞杆接合，第二活塞和第二腔体形成的阻尼开始起作用。以上涉及三个阻尼环节，并且第二活塞大于第一活塞，可以形成较大的阻尼，能够起到良好减震作用。以上可见，基于本专利技术的速度阻尼器可以满足较小振动时的阻尼，也能够满足相对较大的振动时的阻尼。附图说明图1为依据本专利技术的一种速度阻尼器的主剖结构示意图。图2为图1的A部放大图。图3为活塞的侧面结构示意图。图4为阻尼孔结构示意图。1.万向球铰，2.第一活塞杆，3.第一腔体，4.第一阻尼板，5.过孔，6.第一腔体，7.第二阻尼块，8.第二活塞杆，9.缸体，10.连接螺栓，11.连接销，12.齿型连接结构，13.阻尼孔，14.连接孔。具体实施方式参照说明书附图1的一种速度阻尼器，大致是其使用状态时的结构图，用于在水平方向上对桥梁支座或者桥梁支座所连接的两个存在水平方向相对运动的部件间的缓冲，或者说阻尼。图1中的万向球铰1，以及图中速度阻尼器右端的连接部分用于速度阻尼器在桥梁支座上的装配。与常规的速度阻尼器相同，基于本专利技术实施例的速度阻尼器大致也具有液压缸结构，只不过其所使用媒质普遍是黏度相对比较大的黏性液体，同时，区别于常规的液压缸，速度阻尼器的活塞上普遍开有阻尼孔13，在活塞受作动而运行时，阻尼物质通过阻尼孔13进入到活塞运行方向的相反侧而产生粘滞作用，即阻尼。对于速度阻尼器，其缸体9大致是柱面缸，其可以是两端具有端盖中部设有分隔体的管状体，加工时，从两端进行加工，在给定的位置留出分隔体，关于分隔体可见于图1，即开有过孔5的部分。为了减轻泄漏，缸体9可以采用两个半圆柱体密封结合的结构，可以省略端盖，可以减少端部的泄漏点，而在两个半圆柱体剖分的面上因没有直接的活动部件，而可以采用密封级别比较高的密封结构，不容易产生泄露。两个半圆柱实质是半圆柱壳体结构，两个半圆柱壳体通过垂直于两者接合面的螺栓组配合密封件进行连接。图1中，过孔5为适配活塞杆的中心过孔，所涉及“中心”过缸体9的轴线或者说在缸体9的轴线上。将两个活塞配置成两套阻尼结构，记为第一阻尼结构和第二阻尼结构，其中第一阻尼结构先起作用，第二阻尼结构后起作用。需要说明的是，这不代表着只有两个阻尼结构基于阻尼而产生阻尼作用，图中，为满足第二阻尼结构起作用，需要作为第一活塞的第一阻尼板4向图中右端运行到止点后，第一活塞杆2还能继续右行。此时第一阻尼板4与第一活塞杆2之间初始的连接结构被破坏，破坏需要消耗一定的能量。在初始的连接结构被破坏后，第一活塞杆2与第一阻尼板4间还会存在摩擦，即第一阻尼板4的连接孔14与第一活塞杆2间还可以产生摩擦阻尼。在图1中部分第一活塞杆2和部分第二活塞杆8导引于过孔5，由于阻尼介质黏度很大，在两活塞杆被可靠导引的条件下，活塞杆与过孔5的间隙很小，不会产生阻尼介质在第一腔体3和第二腔体6间的泄露。进而，关于第一阻尼板4，其在第一活塞杆2上的装配必然具有相应的连接强度，该连接强度基于机械设计可以被有效控制，从而可以根据耗能条件，设计给定的连接强度，当第一阻尼板4运行到图中右止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种速度阻尼器，包括缸体和设置在缸体内并具有轴向阻尼孔的活塞，以及连接在活塞上的活塞杆，其特征在于，缸体的内腔在轴向被分隔体分割成第一腔体和第二腔体，分隔体上开有中心过孔；所述活塞则包括位于第一腔体内的第一活塞和位于第二腔体内的第二活塞；所述活塞杆则包括连接在第一活塞上的第一活塞杆和连接在第二活塞上的第二活塞杆，第一活塞与第一活塞杆间具有给定连接强度；其中，第二腔体直径大于第一腔体直径；第一活塞杆穿出缸体而与相应的桥梁支座连接；在第一活塞的工作行程内，第一活塞杆与第二活塞杆脱开，并在第一活塞到达第二腔体所在侧止点时在中心过孔内与第二活塞杆接合。

【技术特征摘要】
1.一种速度阻尼器，包括缸体和设置在缸体内并具有轴向阻尼孔的活塞，以及连接在活塞上的活塞杆，其特征在于，缸体的内腔在轴向被分隔体分割成第一腔体和第二腔体，分隔体上开有中心过孔；所述活塞则包括位于第一腔体内的第一活塞和位于第二腔体内的第二活塞；所述活塞杆则包括连接在第一活塞上的第一活塞杆和连接在第二活塞上的第二活塞杆，第一活塞与第一活塞杆间具有给定连接强度；其中，第二腔体直径大于第一腔体直径；第一活塞杆穿出缸体而与相应的桥梁支座连接；在第一活塞的工作行程内，第一活塞杆与第二活塞杆脱开，并在第一活塞到达第二腔体所在侧止点时在中心过孔内与第二活塞杆接合。2.根据权利要求1所述的速度阻尼器，其特征在于，至少在第一活塞的工作行程内，第一活塞杆与中心过孔处于接合状态。3.根据权利要求1或2所述的速度阻尼器，其特征在于，第一活塞杆与第二活塞杆接合的一端设有锥形孔，相应地，第二活塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立虎，王守仁，王砚军，杨学锋，王高琦，温道胜，薛传艺，付坤，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37