一种可使结构实现自定心的阻尼器制造技术

本发明专利技术公开了一种可使结构实现自定心的阻尼器，包括油缸、外筒、内油缸盖、活塞、活塞杆、硅油、外油缸盖、第一弹簧单元、第一限位板、第一限位销、活塞杆螺母、第二限位板、第二限位销、第二弹簧单元和外筒盖。本发明专利技术设置了限位板，两组弹簧单元是相互独立互不影响，可以对其分别施加预载。当阻尼器受拉时，其中一组弹簧进一步受压提供复位力。当阻尼器受拉时，另一组弹簧进一步受压提供复位力。在地震过程中，活塞在油缸内的反复运动会耗散地震能量。本发明专利技术装置可用于建筑和桥梁等结构的消能减震及震后自动复位。

【技术实现步骤摘要】
一种可使结构实现自定心的阻尼器
本专利技术属于建筑及桥梁结构保护
，是一种可使结构实现自动复位的阻尼器。
技术介绍
我国是一个地震频发的国家，地震给人民群众的生命财产安全造成极大的损失。特别是2008年汶川地震，造成损失更是惨重。因此，震后人们的抗震防灾意识极大地被增强，在修建房屋时，一些建筑增设了液体粘滞阻尼器来达到消能减震的目的。但现阶段，按照我国抗震规范要求进行结构设计时，结构应满足“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防目标，即允许结构在罕遇地震作用下出现较大的塑形变形来耗散能量。即使对结构增设了液体粘滞阻尼器，提高了其耗能能力，但结构在震后仍然存在残余变形。而这部分残余变形会严重影响结构的使用功能，如若修复其难度大费用高。因此，人们对结构如何能实现自动复位进行了研究。现有液体粘弹性阻尼器是在液体粘滞阻尼器的基础上增设一对弹簧单元，使其具有一定的复位能力，但并不能实现完全复位。因为，当阻尼器在平衡位置时，不论弹簧是否施加预载，这对弹簧的力均是相互平衡的，合力为零。而阻尼器自身有摩擦力的存在，再加上结构复位所需的力，当阻尼器不在平衡位置时，其并不能完全回到初始平衡位置，即不能实现结构的完全复位。
技术实现思路
技术问题：本专利技术提出了一种会耗散地震能量，用于建筑和桥梁等结构消能减震的可使结构实现自定心的阻尼器。技术方案：本专利技术的可使结构实现自定心的阻尼器，包括油缸、外筒、分别设置在所述油缸两端的内油缸盖和外油缸盖、贯穿油缸的活塞杆、位于油缸内设置在所述活塞杆上的活塞，油缸上设置内油缸盖的一端嵌入外筒一端，外筒的另一端设置有外筒盖，活塞杆一端设置有嵌入外筒的活塞杆螺母、分置于所述活塞杆螺母两侧的第一限位板和第二限位板、安装在所述第一限位板上的第一限位销、安装在所述第二限位板上的第二限位销，内油缸盖和第一限位板之间设置有第一弹簧单元，外筒盖和第二限位板之间设置有第二弹簧单元，外筒上设置有槽，所述第一限位销和第二限位销均嵌入槽并能在其中沿外筒轴向移动。进一步的，本专利技术阻尼器中，所述油缸内灌注有硅油。进一步的，本专利技术阻尼器中，所述第一弹簧单元和第二弹簧单元均施加有预压力。进一步的，本专利技术阻尼器中，所述第一弹簧单元和第二弹簧单元上施加的预压力等于该阻尼器的摩擦力及需对外部结构施加的复位力的和。进一步的，本专利技术阻尼器中，所述槽的长度等于阻尼器的行程和第一限位销厚度之和，宽度等于第一限位销宽度加上其能在槽中自由活动所需的间隙。进一步的，本专利技术阻尼器中，所述槽的数量为四个，两两对应设置。进一步的，本专利技术阻尼器中，所述第一限位板的内径为活塞杆直径加上活塞杆自由活动所需间隙，外径为外筒内径减去第一限位板自由活动所需间隙；所述第二限位板的外径为外筒内径减去第二限位板可自由活动所需间隙。进一步的，本专利技术阻尼器中，所述活塞杆螺母外径应满足其能在外筒中自由活动。进一步的，本专利技术阻尼器中，所述第一弹簧单元和第二弹簧单元为复合弹簧或碟簧。本专利技术中，油缸、外筒和活塞杆的截面尺寸应满足在使用时不发生屈曲变形的要求。相邻两槽之间的筒壁长度至少满足对弹簧单元施加预压力而不发生屈曲变形的要求。进一步的，本专利技术中，第一限位板的厚度满足对第一弹簧单元施加预压力而不发生屈曲变形的要求；所述第二限位板的厚度满足对第二弹簧单元施加预压力而不发生屈曲变形的要求；第一限位销和第二限位销的横截面分别满足对第一弹簧单元和第二弹簧单元施加预压力而不发生屈曲变形的要求；进一步的，本专利技术中，活塞杆螺母外径应满足其能在外筒中自由活动，厚度应满足工作时不发生屈曲变形的要求。本专利技术阻尼器相当于同时包含耗能系统和复位系统两部分，耗能系统是由油缸、硅油、活塞、活塞杆、内油缸盖和外油缸盖组成，复位系统是由外筒、第一限位板、第二限位板、第一限位销、第二限位销和施加预载的弹簧单元组成。本专利技术设置了限位板，两组弹簧单元是相互独立互不影响，可以对其分别施加预载。当阻尼器受拉时，其中一组弹簧进一步受压提供复位力。当阻尼器受拉时，另一组弹簧进一步受压提供复位力。而两组弹簧在处于初始平衡位置时已分别施加了可克服摩擦力和复位力的预压力，当该组弹簧进一步受压后，此弹簧的复位力能够满足推动阻尼器回到初始平衡位置的需求。在地震过程中，活塞在油缸内的反复运动会耗散地震能量。本专利技术装置可用于建筑和桥梁等结构的消能减震及震后自动复位。有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：1、具有良好的耗能能力。当安装了该阻尼器的结构遭遇地震时，阻尼器受到拉压反复作用，硅油快速通过活塞上小孔，进而把振动能量转化为热能耗散掉。2、现有液体粘弹性阻尼器是在液体粘滞阻尼器的基础上增设一对弹簧单元，使其具有一定的复位能力，但并不能实现完全复位。因为，当阻尼器在平衡位置时，不论弹簧是否施加预载，这对弹簧的力均是相互平衡的，合力为零。而阻尼器自身有摩擦力的存在，再加上结构复位所需的力，当阻尼器不在平衡位置时，其并不能完全回到初始平衡位置，即不能实现结构的完全复位。而本专利技术阻尼器分别设置限位板后两组弹簧单元相互独立互不影响，而阻尼器处于初始状态时，已分别对两组弹簧单元施加可克服自身摩擦力和结构复位所需预压力，故可实现结构的完全自动复位。震后在结构将要出现残余变形时，当阻尼器受拉时，由于限位板的存在，阻尼器左边的弹簧仍处于初始平衡位置状态，而右边的弹簧在活塞杆螺母和限位板的作用下进一步受压。而弹簧在处于初始平衡位置时已施加了可克服摩擦力和复位力的预压力，当弹簧进一步受压后，弹簧的反弹力会推动阻尼器回到初始平衡位置，进而结构会自动复位。当阻尼器受压时，阻尼器左边弹簧受压，右边弹簧不动，左边受压弹簧会推动阻尼器自动复位。附图说明图1-阻尼器示意图；图2(a)为外筒纵剖图，图2(b)为1-1截面图；图3-第一限位板及限位销剖面图；图4-第二限位板及限位销剖面图；图5-阻尼器平衡状态示意图；图6-阻尼器受拉状态示意图；图7-阻尼器受压状态示意图。图中标号表示：1-油缸，2-外筒，3-内油缸盖，4-活塞，5-活塞杆，6-硅油，7-外油缸盖，8-第一弹簧单元，9-第一限位板，10-第一限位销，11-活塞杆螺母，12-第二限位板，13-第二弹簧单元、14-外筒盖，15-第二限位销，16-槽。具体实施方式下面结合实施例和说明书附图对本专利技术作进一步的说明。本专利技术提出的可使结构实现自定心的阻尼器，具体实施过程如下：(1)在油缸1一端安装上内油缸盖3，再把活塞4和活塞杆5组装在一起放入油缸1内，活塞杆5的一端穿过内油缸盖3，活塞4位于油缸1内，然后向油缸1内注入硅油6，待注满后在油缸1另一端安装上外油缸盖7，活塞杆5的另一端穿过外油缸盖7。(2)把油缸1上设置内油缸盖3的一端嵌入外筒2一端。(3)穿过活塞杆5向外筒2内放入第一弹簧单元8，并挨着第一弹簧单元8在外筒2内放入第一限位板9，第一弹簧单元8为复合弹簧或碟簧。(4)预压第一限位板9和第一弹簧单元8到指定预压力，然后把第一限位销10穿过外筒2上槽16插入第一限位板9内。预压力等于该阻尼器的摩擦力及需对外部结构施加的复位力的和。外筒2上已事先开有槽16，第一限位销10嵌入槽16并能在其中沿外筒2轴向自由移动。槽16的长度等于阻尼器的行程和第一限位销10厚度之和，把第一弹簧单元8预压到指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可使结构实现自定心的阻尼器，其特征在于，该阻尼器包括油缸(1)、外筒(2)、分别设置在所述油缸(1)两端的内油缸盖(3)和外油缸盖(7)、贯穿油缸(1)的活塞杆(5)、位于油缸(1)内设置在所述活塞杆(5)上的活塞(4)，油缸(1)上设置内油缸盖(3)的一端嵌入外筒(2)一端，外筒(2)的另一端设置有外筒盖(14)，活塞杆(5)一端设置有嵌入外筒(2)的活塞杆螺母(11)、分置于所述活塞杆螺母(11)两侧的第一限位板(9)和第二限位板(12)、安装在所述第一限位板(9)上的第一限位销(10)、安装在所述第二限位板(12)上的第二限位销(15)，内油缸盖(3)和第一限位板(9)之间设置有第一弹簧单元(8)，外筒盖(14)和第二限位板(12)之间设置有第二弹簧单元(13)，外筒(2)上设置有槽(16)，所述第一限位销(10)和第二限位销(15)均嵌入槽(16)并能在其中沿外筒(3)轴向移动。

【技术特征摘要】
1.一种可使结构实现自定心的阻尼器，其特征在于，该阻尼器包括油缸(1)、外筒(2)、分别设置在所述油缸(1)两端的内油缸盖(3)和外油缸盖(7)、贯穿油缸(1)的活塞杆(5)、位于油缸(1)内设置在所述活塞杆(5)上的活塞(4)，油缸(1)上设置内油缸盖(3)的一端嵌入外筒(2)一端，外筒(2)的另一端设置有外筒盖(14)，活塞杆(5)一端设置有嵌入外筒(2)的活塞杆螺母(11)、分置于所述活塞杆螺母(11)两侧的第一限位板(9)和第二限位板(12)、安装在所述第一限位板(9)上的第一限位销(10)、安装在所述第二限位板(12)上的第二限位销(15)，内油缸盖(3)和第一限位板(9)之间设置有第一弹簧单元(8)，外筒盖(14)和第二限位板(12)之间设置有第二弹簧单元(13)，外筒(2)上设置有槽(16)，所述第一限位销(10)和第二限位销(15)均嵌入槽(16)并能在其中沿外筒(3)轴向移动。2.根据权利要求1所述的一种可使结构实现自定心的阻尼器，其特征在于，所述油缸(1)内灌注有硅油(6)。3.根据权利要求1所述的一种可使结构实现自定心的阻尼器，其特征在于，所述第一弹簧单元(8)和第二弹簧单元(13)均施加有预压力。4.根据权利要求3所述的一种可使...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭彤，朱瑞召，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32