一种利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器及制造方法技术

本发明专利技术公开一种利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器及制造方法。所述阻尼器包括楔块组、底板螺杆、第一形状记忆合金杆和第二形状记忆合金杆；第一楔形块与所述第二楔形块上对应设置有第一安装孔位；第三楔形块与所述第四楔形块上分别对应设置有第二安装孔位和第三安装孔位；第一形状记忆合金杆穿过第二安装孔位；第二形状记忆合金杆穿过第三安装孔位；第一形状记忆合金杆和第二形状记忆合金杆相互平行；底板螺杆穿过第一安装孔位，垂直于第一形状记忆合金杆和第二形状记忆合金杆形成的平面，位于所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆之间。利用第一形状记忆合金杆和第二形状记忆合金杆较高的回复力，使阻尼器实现自复位功能。

A Self-resetting Damper Using Friction Energy Consumption of Wedge-shaped Slider and Its Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
一种利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器及制造方法
本专利技术涉及建筑钢结构领域
，特别是涉及一种利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器及制造方法。
技术介绍
阻尼器是一种利用阻尼特性来减缓机械振动及消耗动能的装置。目前常见的摩擦阻尼器主要有：普通摩擦阻尼器、pall摩擦阻尼器、sumitomo摩擦阻尼器、压电智能摩擦阻尼器等。摩擦阻尼器是一种耗能能力较强、结构稳定、简单以及安装方便的阻尼器。但传统的摩擦阻尼器，仅能实现耗能，无自复位能力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器及制造方法，使阻尼器具有自复位能力。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器，包括楔块组、底板螺杆、第一形状记忆合金杆和第二形状记忆合金杆；所述楔块组包括下小上大的第一楔形块、上小下大的第二楔形块、左大右小的第三楔形块和左小右大的第四楔形块；所述第一楔形块和所述第二楔形块上下对称，所述第一楔形块的小端和所述第二楔形块的小端相对设置；所述第三楔形块和所述第四楔形块左右对称，所述第三楔形块的小端和所述第四楔形块的小端相对设置；所述第一楔形块、所述第二楔形块、所述第三楔形块和所述第四楔形块形成中心有通孔的封闭结构；所述第一楔形块的两个斜面分别与所述第三楔形块的上侧斜面和所述第四楔形块的上侧斜面滑动摩擦接触；所述第二楔形块的两个斜面分别与所述第三楔形块的下侧斜面和所述第四楔形块的下侧斜面滑动摩擦接触；所述第一楔形块与所述第二楔形块上分别对应设置有第一安装孔位；所述第三楔形块与所述第四楔形块上分别对应设置有第二安装孔位和第三安装孔位；所述第一形状记忆合金杆依次穿过所述第三楔形块和所述第四楔形块的第二安装孔位；所述第二形状记忆合金杆依次穿过所述第三楔形块和所述第四楔形块的第三安装孔位；所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆相互平行；所述底板螺杆依次穿过所述第一楔形块和所述第二楔形块的第一安装孔位；所述底板螺杆垂直于所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆形成的平面，位于所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆之间；所述底板螺杆两端均设置有螺纹，用于拧入底板螺母固定所述第一楔形块和所述第二楔形块；所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆两端分别设置有螺纹，用于拧入张拉螺母限制所述第三楔形块和所述第四楔形块沿所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆的轴向方向滑动。可选的，所述第一安装孔位贯穿所述第一楔形块和所述第二楔形块上下面的中心。可选的，所述第二安装孔位的轴线和所述第三安装孔位的轴线相互平行，位于同一水平面上，对称分布在所述第一安装孔位轴线的两侧，贯穿所述第三楔形块和所述第四楔形块的左右面；所述第二安装孔位与所述第三安装孔位之间的距离大于所述底板螺杆的直径。可选的，所述第一楔形块的两个斜面分别与所述第三楔形块的上侧斜面和所述第四楔形块的上侧斜面上对应设置有相互匹配的凸出和凹陷的脊，或所述第一楔形块的两个斜面分别与所述第三楔形块的上侧斜面和所述第四楔形块的上侧斜面上对应设置有相互匹配的凹陷和凸出的脊；所述第二楔形块的两个斜面与所述第三楔形块的下侧斜面和所述第四楔形块的下侧斜面上对应设置有相互匹配的凸出或凹陷的脊，或所述第二楔形块的两个斜面与所述第三楔形块的下侧斜面和所述第四楔形块的下侧斜面上对应设置有相互匹配的凹陷和凸出的脊；所述脊沿所述楔块组中心方向延伸。可选的，所述第一楔形块、所述第二楔形块、所述第三楔形块和所述第四楔形块的斜面与所述第一形状记忆合金杆所成锐角的角度值大小为30～60°之间。可选的，所述第一楔形块、所述第二楔形块、所述第三楔形块和所述第四楔形块的材料为铸铁。一种利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器的制造方法，所述制造方法包括：确定第一楔形块、第二楔形块、第三楔形块和第四楔形块的斜面与水平面所成锐角的角度值；按照所述角度值加工所述第一楔形块、所述第二楔形块、所述第三楔形块和所述第四楔形块，所述第一楔形块为下小上大的楔形块，所述第二楔形块为下大上小的楔形块，所述第三楔形块为左大右小的楔形块，所述第四楔形块为左小右大的楔形块；采用钢丝刷清除所述第一楔形块、所述第二楔形块、所述第三楔形块和所述第四楔形块的斜面的浮锈；分别确定底板螺杆、第一形状记忆合金杆和第二形状记忆合金杆的长度与直径；按照所述长度与直径采用车削技术将底板螺杆材料、第一形状记忆合金杆材料和第二形状记忆合金杆材料加工成所述底板螺杆、所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆；分别在所述底板螺杆、所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆两端锚固段车螺纹；分别在所述第一楔形块和所述第二楔形块上开设第一安装孔位；分别在所述第三楔形块和所述第四楔形块上开设第二安装孔位与第三安装孔位；上下对称放置所述第一楔形块和所述第二楔形块，使所述第一楔形块的小端和所述第二楔形块的小端相对；左右对称放置所述第三楔形块和所述第四楔形块，使所述第三楔形块的小端和所述第四楔形块的小端相对；使所述第一楔形块、所述第二楔形块、所述第三楔形块和所述第四楔形块形成中心有通孔的封闭结构；将所述第一形状记忆合金杆依次穿过所述第三楔形块和所述第四楔形块的第二安装孔位；将所述第二形状记忆合金杆依次穿过所述第三楔形块和所述第四楔形块的第三安装孔位；分别在所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆两端安装张拉螺母固定；将所述底板螺杆依次穿过所述第一楔形块和所述第二楔形块的第一安装孔位；在所述底板螺杆两端安装底板螺母固定。可选的，所述分别在所述第一楔形块和所述第二楔形块上开设第一安装孔位，具体包括：分别在所述第一楔形块和所述第二楔形块上开设与所述底板螺杆的直径相匹配的所述第一安装孔位，使所述第一安装孔位贯穿所述第一楔形块和所述第二楔形块的上下面的中心；所述分别在所述第三楔形块和所述第四楔形块上开设第二安装孔位与第三安装孔位，具体包括：分别在所述第三楔形块和所述第四楔形块上开设与所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆直径相匹配的所述第二安装孔位和所述第三安装孔位，使所述第二安装孔位和所述第三安装孔位贯穿所述第三楔形块和所述第四楔形块的左右面，所述第二安装孔位的轴线和所述第三安装孔位的轴线相互平行，且位于同一水平面上。可选的，所述按照所述长度与直径采用车削技术将底板螺杆材料、第一形状记忆合金杆材料和第二形状记忆合金杆材料加工成所述底板螺杆、所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆之前，还包括：分别对所述底板螺杆材料、所述第一形状记忆合金杆材料和所述第二形状记忆合金杆材料进行热处理。可选的，所述分别确定底板螺杆、所述第一形状记忆合金杆和第二形状记忆合金杆的长度与直径，具体包括：根据所述阻尼器的刚度、出力大小、耗能和自复位能力，计算得到所述底板螺杆、所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆的长度与直径。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术的阻尼器利用第一楔形块和第二楔形块挤压第三楔形块和第四楔形块，使第一形状记忆合金杆和第二形状记忆合金杆沿轴向方向拉伸，再利用第一形状记忆合金杆和第二形状记忆合金杆较高的回复力，带动第三楔形块和第四楔形块挤压第一楔形块和第二楔形块，最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器，其特征在于，包括楔块组、底板螺杆、第一形状记忆合金杆和第二形状记忆合金杆；所述楔块组包括下小上大的第一楔形块、上小下大的第二楔形块、左大右小的第三楔形块和左小右大的第四楔形块；所述第一楔形块和所述第二楔形块上下对称，所述第一楔形块的小端和所述第二楔形块的小端相对设置；所述第三楔形块和所述第四楔形块左右对称，所述第三楔形块的小端和所述第四楔形块的小端相对设置；所述第一楔形块、所述第二楔形块、所述第三楔形块和所述第四楔形块形成中心有通孔的封闭结构；所述第一楔形块的两个斜面分别与所述第三楔形块的上侧斜面和所述第四楔形块的上侧斜面滑动摩擦接触；所述第二楔形块的两个斜面分别与所述第三楔形块的下侧斜面和所述第四楔形块的下侧斜面滑动摩擦接触；所述第一楔形块与所述第二楔形块上分别对应设置有第一安装孔位；所述第三楔形块与所述第四楔形块上分别对应设置有第二安装孔位和第三安装孔位；所述第一形状记忆合金杆依次穿过所述第三楔形块和所述第四楔形块的第二安装孔位；所述第二形状记忆合金杆依次穿过所述第三楔形块和所述第四楔形块的第三安装孔位；所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆相互平行；所述底板螺杆依次穿过所述第一楔形块和所述第二楔形块的第一安装孔位；所述底板螺杆垂直于所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆形成的平面，位于所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆之间；所述底板螺杆两端均设置有螺纹，用于拧入底板螺母固定所述第一楔形块和所述第二楔形块；所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆两端分别设置有螺纹，用于拧入张拉螺母限制所述第三楔形块和所述第四楔形块沿所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆的轴向方向滑动。...

【技术特征摘要】
1.一种利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器，其特征在于，包括楔块组、底板螺杆、第一形状记忆合金杆和第二形状记忆合金杆；所述楔块组包括下小上大的第一楔形块、上小下大的第二楔形块、左大右小的第三楔形块和左小右大的第四楔形块；所述第一楔形块和所述第二楔形块上下对称，所述第一楔形块的小端和所述第二楔形块的小端相对设置；所述第三楔形块和所述第四楔形块左右对称，所述第三楔形块的小端和所述第四楔形块的小端相对设置；所述第一楔形块、所述第二楔形块、所述第三楔形块和所述第四楔形块形成中心有通孔的封闭结构；所述第一楔形块的两个斜面分别与所述第三楔形块的上侧斜面和所述第四楔形块的上侧斜面滑动摩擦接触；所述第二楔形块的两个斜面分别与所述第三楔形块的下侧斜面和所述第四楔形块的下侧斜面滑动摩擦接触；所述第一楔形块与所述第二楔形块上分别对应设置有第一安装孔位；所述第三楔形块与所述第四楔形块上分别对应设置有第二安装孔位和第三安装孔位；所述第一形状记忆合金杆依次穿过所述第三楔形块和所述第四楔形块的第二安装孔位；所述第二形状记忆合金杆依次穿过所述第三楔形块和所述第四楔形块的第三安装孔位；所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆相互平行；所述底板螺杆依次穿过所述第一楔形块和所述第二楔形块的第一安装孔位；所述底板螺杆垂直于所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆形成的平面，位于所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆之间；所述底板螺杆两端均设置有螺纹，用于拧入底板螺母固定所述第一楔形块和所述第二楔形块；所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆两端分别设置有螺纹，用于拧入张拉螺母限制所述第三楔形块和所述第四楔形块沿所述第一形状记忆合金杆和所述第二形状记忆合金杆的轴向方向滑动。2.根据权利要求1所述的利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器，其特征在于，所述第一安装孔位贯穿所述第一楔形块和所述第二楔形块上下面的中心。3.根据权利要求1所述的利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器，其特征在于，所述第二安装孔位的轴线和所述第三安装孔位的轴线相互平行，位于同一水平面上，对称分布在所述第一安装孔位轴线的两侧，贯穿所述第三楔形块和所述第四楔形块的左右面；所述第二安装孔位与所述第三安装孔位之间的距离大于所述底板螺杆的直径。4.根据权利要求1所述的利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器，其特征在于，所述第一楔形块的两个斜面分别与所述第三楔形块的上侧斜面和所述第四楔形块的上侧斜面上对应设置有相互匹配的凸出和凹陷的脊，或所述第一楔形块的两个斜面分别与所述第三楔形块的上侧斜面和所述第四楔形块的上侧斜面上对应设置有相互匹配的凹陷和凸出的脊；所述第二楔形块的两个斜面与所述第三楔形块的下侧斜面和所述第四楔形块的下侧斜面上对应设置有相互匹配的凸出或凹陷的脊，或所述第二楔形块的两个斜面与所述第三楔形块的下侧斜面和所述第四楔形块的下侧斜面上对应设置有相互匹配的凹陷和凸出的脊；所述脊沿所述楔块组中心方向延伸。5.根据权利要求1所述的利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器，其特征在于，所述第一楔形块、所述第二楔形块、所述第三楔形块和所述第四楔形块的斜面与所述第一形状记忆合金杆所成锐角的角度值大小为30～60°之间。6.根据权利要求1所述的利用楔形滑块摩擦耗能的自复位阻尼器，其特征在于，所述第一楔形块、所述第二楔形块、所述第三楔形块和所述第四楔形块的材料为铸铁。7.一种利用...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯和涛，朱勇静，李克凡，王承磊，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37