齿轮软钢阻尼器及装配施工方法技术

本发明专利技术属于土木工程技术领域，涉及一种齿轮软钢阻尼器及装配施工方法，包括后L型钢板、前L型钢板、下滑动槽钢、上滑动槽钢、软钢板、组合齿轮、齿条、齿条板、上连接板、齿轮转轴、高强螺栓。下滑动槽钢、上滑动槽钢、软钢板和组合齿轮位于后L型钢板和前L型钢板之间，上连接板位于后L型钢板、上滑动槽钢和前L型钢板的顶部，齿条焊接于下滑动槽钢和上滑动槽钢并与组合齿轮的第一齿轮相啮合，齿条板焊接于上连接板，穿过上滑动槽钢与组合齿轮的第二齿轮相啮合。齿轮软钢阻尼器利用齿轮传动原理实现软钢板两端相对位移大于阻尼器连接点的相对位移，具有良好的耗能能力，且构造简单、安装方便。 1

【技术实现步骤摘要】
齿轮软钢阻尼器及装配施工方法
本专利技术属于土木工程
，涉及一种消能减震装置及装配施工方法，尤其是通过齿轮提供放大位移的软钢阻尼器。
技术介绍
消能减震技术是在结构的某些位置设置阻尼器，通过阻尼器的滞回性能耗散或吸收大部分的地震能量，以减小结构的地震反应，从而保证主体结构的安全，达到减震的目的。传统阻尼器的工作位移通常与连接点的相对位移相等，不能充分发挥其消能减震能力。故传统的阻尼器一般设置在结构相对变形较大的位置，或者增大阻尼器的尺寸来提高阻尼器的耗能能力，但是这一做法效果甚微。为此，学者们研发了新技术使得阻尼器的工作位移大于连接点的相对位移，如：公开号为CN104314192A的专利中公开了带位移放大装置的阻尼器，即利用杠杆原理增大阻尼器的位移，但杠杆传递效率较低，只有阻尼器尺寸很大时才能获得较大的位移，这样就造成了安装施工的不便，也影响了建筑的使用功能。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种齿轮软钢阻尼器及装配施工方法，该阻尼器利用齿轮传动原理实现软钢板两端相对位移大于阻尼器连接点的相对位移，具有良好的耗能能力，且构造简单、安装方便。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：齿轮软钢阻尼器，包括：后L型钢板、前L型钢板、下滑动槽钢、上滑动槽钢、软钢板、组合齿轮、齿条、齿条板、上连接板、齿轮转轴、高强螺栓；软钢板和组合齿轮位于下滑动槽钢和上滑动槽钢之间，软钢板均匀布置于组合齿轮左右两侧并焊接于下滑动槽钢和上滑动槽钢；下滑动槽钢、上滑动槽钢、软钢板和组合齿轮位于后L型钢板和前L型钢板之间，齿轮转轴穿过前L型钢板、组合齿轮和后L型钢板，后L型钢板和前L型钢板与下滑动槽钢分别通过高强螺栓相连；上连接板位于后L型钢板、上滑动槽钢和前L型钢板的顶部，后L型钢板和前L型钢板与上滑动槽钢和上连接板肢翼缘分别通过高强螺栓相连；齿条焊接于下滑动槽钢和上滑动槽钢并与组合齿轮的第一齿轮相啮合，齿条板焊接于上连接板，穿过上滑动槽钢与组合齿轮的第二齿轮相啮合。所述组合齿轮由第一齿轮和第二齿轮构成，第一齿轮半径大于第二齿轮半径，第一齿轮和齿条相啮合，第二齿轮和齿条板相啮合。所述后L型钢板开设后L型钢板转轴孔、后L型钢板螺栓孔和后L型钢板固定螺栓孔，前L型钢板开设前L型钢板转轴孔、前L型钢板螺栓孔和前L型钢板固定螺栓孔；所述下滑动槽钢和上滑动槽钢的翼缘分别开设下滑动槽钢长条孔和上滑动槽钢长条孔，上滑动槽钢腹板开设上滑动槽钢矩形孔；所述上连接板开设上连接板固定螺栓孔，上连接板肢翼缘开设上连接板长条孔。该齿轮软钢阻尼器的装配施工方法如下：①根据定位尺寸将齿条板焊接于上连接板，将齿条和软钢板分别焊接于下滑动槽钢和上滑动槽钢，将组合齿轮置于下滑动槽钢和上滑动槽钢的齿条之间；②将焊有齿条和软钢板的下滑动槽钢和上滑动槽钢以及放置好的组合齿轮置于后L型钢板和前L型钢板之间，齿轮转轴穿过前L型钢板转轴孔、组合齿轮中轴孔和后L型钢板转轴孔，高强螺栓分别穿过后L型钢板螺栓孔和下滑动槽钢长条孔、前L型钢板螺栓孔和下滑动槽钢长条孔；③将焊有齿条板的上连接板置于后L型钢板、上滑动槽钢和前L型钢板的顶部，高强螺栓穿过上连接板长条孔、后L型钢板螺栓孔和上滑动槽钢长条孔；高强螺栓穿过上连接板长条孔、前L型钢板螺栓孔和上滑动槽钢长条孔；④将齿轮软钢阻尼器后L型钢板和前L型钢板与工程结构螺栓连接，上连接板与工程结构螺栓连接。齿轮软钢阻尼器工作原理如下：荷载作用下，焊有齿条板上连接板发生移动，齿条板带动第二齿轮转动，以至于驱动组合齿轮发生转动；组合齿轮带动齿条移动，以至于焊有齿条的下滑动槽钢和上滑动槽钢发生相对位移，软钢板实现耗能。由于第一齿轮和第二齿轮具有相同的角速度，令r1和r2分别表示第一齿轮半径和第二齿轮半径，根据齿轮传动原理可知软钢板上下两端的相对位移与阻尼器连接点的相对位移之比为2r1/r2，实现了齿轮软钢阻尼器的位移放大功能。本专利技术的有益效果是：①齿轮软钢阻尼器利用齿轮传动原理放大了该阻尼器的工作位移，耗能能力强；②齿轮软钢阻尼器都是钢材，通过螺栓连接和焊接，制作方便，成本低廉；③齿轮软钢阻尼器和工程结构用螺栓连接，施工方便，易于检修和更换。附图说明图1是齿轮软钢阻尼器示意图。图2是齿轮软钢阻尼器正视图。图3是齿轮软钢阻尼器左侧视图。图4是齿轮软钢阻尼器1-1剖面图。图5是齿轮软钢阻尼器2-2剖面图。图6是齿轮软钢阻尼器后L型钢板示意图。图7是齿轮软钢阻尼器前L型钢板示意图。图8是齿轮软钢阻尼器下滑动槽钢示意图。图9是齿轮软钢阻尼器上滑动槽钢示意图。图10是齿轮软钢阻尼器组合齿轮示意图。图11是齿轮软钢阻尼器上连接板示意图。图12是齿轮软钢阻尼器齿条板示意图。图中，1-后L型钢板，2-前L型钢板，3-下滑动槽钢，4-上滑动槽钢，5-软钢板，6-组合齿轮，7-齿条，8-齿条板，9-上连接板，10-齿轮转轴，11-高强螺栓，601-后L型钢板转轴孔，602-后L型钢板螺栓孔，603-后L型钢板固定螺栓孔，701-前L型钢板转轴孔，702-前L型钢板螺栓孔，703-前L型钢板固定螺栓孔，801-下滑动槽钢长条孔，901-上滑动槽钢长条孔，902-上滑动槽钢矩形孔，1001-第一齿轮，1002-第二齿轮，1003-组合齿轮中轴孔，1101-上连接板长条孔，1102-上连接板肢翼缘，1103-上连接板固定螺栓孔。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。根据图1、图2、图3、图4和图5所示，齿轮软钢阻尼器包括：后L型钢板1、前L型钢板2、下滑动槽钢3、上滑动槽钢4、软钢板5、组合齿轮6、齿条7、齿条板8、上连接板9、齿轮转轴10和高强螺栓11。根据图6、图7、图8、图9和图11所示，所述后L型钢板1开设后L型钢板转轴孔601、后L型钢板螺栓孔602和后L型钢板固定螺栓孔603，前L型钢板2开设前L型钢板转轴孔701、前L型钢板螺栓孔702和前L型钢板固定螺栓孔703；所述下滑动槽钢3和上滑动槽钢4的翼缘分别开设下滑动槽钢长条孔801和上滑动槽钢长条孔901，上滑动槽钢4腹板开设上滑动槽钢矩形孔902；所述上连接板9开设上连接板固定螺栓孔1103，上连接板肢翼缘1102开设上连接板长条孔1101。根据图10所示，所述组合齿轮6由第一齿轮1001和第二齿轮1002构成，第一齿轮1001半径大于第二齿轮1002半径。根据图3、图4和图5所示，软钢板5和组合齿轮6位于下滑动槽钢3和上滑动槽钢4之间，软钢板5均与布置于组合齿轮6左右两侧并焊接于下滑动槽钢3和上滑动槽钢4；下滑动槽钢3、上滑动槽钢4、软钢板5和组合齿轮6位于后L型钢板1、前L型钢板2之间，齿轮转轴10穿过前L型钢板转轴孔701、组合齿轮中轴孔1003和后L型钢板转轴孔601，高强螺栓11分别穿过后L型钢板螺栓孔602和下滑动槽钢长条孔801、前L型钢板螺栓孔702和下滑动槽钢长条孔801。根据图2、图4和图5所示，上连接板9位于后L型钢板1、上滑动槽钢4和前L型钢板2的顶部，高强螺栓11穿过上连接板长条孔1101、后L型钢板螺栓孔602和上滑动槽钢长条孔901；高强螺栓11穿过上连接板长条孔1101、前L型钢板螺栓孔702和上滑动槽钢长条孔901。根据图4、图5和图12所示，齿条本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.齿轮软钢阻尼器包括：后L型钢板(1)、前L型钢板(2)、软钢板(5)、齿条(7)、齿轮转轴

【技术特征摘要】
1.齿轮软钢阻尼器包括：后L型钢板(1)、前L型钢板(2)、软钢板(5)、齿条(7)、齿轮转轴(10)、高强螺栓(11)，其特征在于：还包括：下滑动槽钢(3)、上滑动槽钢(4)、组合齿轮(6)、齿条板(8)和上连接板(9)；软钢板(5)和组合齿轮(6)位于下滑动槽钢(3)和上滑动槽钢(4)之间，软钢板(5)均匀布置于组合齿轮(6)左右两侧并焊接于下滑动槽钢(3)和上滑动槽钢(4)；下滑动槽钢(3)、上滑动槽钢(4)、软钢板(5)和组合齿轮(6)位于后L型钢板(1)和前L型钢板(2)之间，齿轮转轴(10)穿过前L型钢板(2)、组合齿轮(6)和后L型钢板(1)，后L型钢板(1)和前L型钢板(2)与下滑动槽钢(3)分别通过高强螺栓(11)相连；上连接板(9)位于后L型钢板(1)、上滑动槽钢(4)和前L型钢板(2)的顶部，后L型钢板(1)和前L型钢板(2)与上滑动槽钢(4)和上连接板肢翼缘(1102)分别通过高强螺栓相连。2.根据权利要求1所述齿轮软钢阻尼器，其特征在于：所述下滑动槽钢(3)和上滑动槽钢(4)的翼缘分别开设下滑动槽钢长条孔(801)和上滑动槽钢长条孔(901)，上滑动槽钢(4)腹板开设上滑动槽钢矩形孔(902)。3.根据权利要求1所述齿轮软钢阻尼器，其特征在于：所述上连接板(9)开设上连接板固定螺栓孔(1103)，上连接板肢翼缘(1102)开设上连接板长条孔(1101)。4.根据权利要求1所述齿轮软钢阻尼器，其特征在于：齿条(7)焊接于下滑动槽钢(3)和上滑动槽钢(4)并与组合齿轮(6)的第一齿轮相(1001)啮合，齿条板(8)焊接于上连接板(9)，穿过上滑动槽钢矩形孔(902)与组合齿轮(6)的第二齿轮(1002)相啮合。5.根据权利要求1所述齿轮软钢阻尼器，其特征在于：下滑动槽钢(3)、上滑动槽钢(4)和组合齿轮(6)位于后L型钢板(1)和前L型钢板(2)之间，齿轮转...

【专利技术属性】
技术研发人员：任文杰，皮凤梅，吴书良，王子龙，张松毅，宋俊伯，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12