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一种自复位摩擦耗能装置制造方法及图纸

技术编号:22547572 阅读:29 留言:0更新日期:2019-11-13 16:29
本实用新型专利技术公开了一种自复位摩擦耗能装置,包括外套筒、内套筒和弹簧,外套筒的两个端面上开设有孔,内套筒两端分别设置有连接部,连接部穿过外套筒上的两个孔延伸在外套筒外;弹簧套设在两个连接部上,且弹簧的两端分别挤顶在内套筒端部和外套筒的端部;内套筒能够沿外套筒的轴线方向移动。本实用新型专利技术采用经预压后的弹簧作为自复位元件,满足装置轴向变形和恢复力的要求,克服了现有的自复位材料造价高、安装困难的问题。本实用新型专利技术的耗能装置无论处于受拉状态还是受压状态,总有一端的弹簧是处于受压状态,以保证该装置拥有足够的恢复力。

A self reset friction energy dissipation device

The utility model discloses a self reset friction energy dissipation device, which comprises an outer sleeve, an inner sleeve and a spring. Two end faces of the outer sleeve are provided with holes, two ends of the inner sleeve are respectively provided with connection parts, and the connection parts extend outside the outer sleeve through two holes on the outer sleeve; the spring sleeve is arranged on two connection parts, and two ends of the spring are respectively squeezed to top the end of the inner sleeve and the end of the outer sleeve The inner sleeve can move along the axis direction of the outer sleeve. The utility model uses the pre pressed spring as the self resetting element, which meets the requirements of the device axial deformation and restoring force, and overcomes the problems of high cost and difficult installation of the existing self resetting material. No matter the energy dissipation device of the utility model is in the state of tension or compression, there is always a spring at one end in the state of compression to ensure that the device has sufficient restoring force.

【技术实现步骤摘要】
一种自复位摩擦耗能装置
本技术属于土木工程抗震
,涉及一种自复位摩擦耗能装置。
技术介绍
近年来,地震造成的社会和经济问题使得结构抗震技术受到越来越多的关注。框架体系和钢结构中的普通自复位耗能器在大震往复荷载作用下易造成自身和连接处的失效与破坏,同时耗能器屈曲后耗能能力变差,难以有效地耗散地震输入能量。同时强烈地震作用下结构产生的过大侧向变形及残余变形正是结构破坏倒塌的直接原因,对于即将倒塌或可能经历后续地震的结构,残余变形会对其产生严重影响,此外,当残余变形角大于0.5%时,结构修复成本大于重建成本,造成不必要的经济损失。对自复位摩擦耗能器施加预应力可以有效延缓结构屈服、预防结构屈曲,同时减少装置在地震作用下的残余变形,节省震后维护和重建成本。目前,国内外学者已研发一些自复位耗能器,一类是耗能部分与自复位系统并联连接;另一类是耗能部分与自复位系统串联连接。当前,各种新型自复位耗能器虽然能在自复位的同时能实现耗能能力,但也存在一些明显不足:如预应力筋自复位系统有着施加预应力困难和预应力损失等问题;记忆合金材料(SMA)虽然有着良好的自复位性能,但其价格昂贵且其性能受温度影响较大。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足,本技术的提供了一种自复位摩擦耗能装置,解决现有的耗能装置施加预应力困难且自复位和耗能不稳定的问题。为了解决上述技术问题,本技术采用如下技术方案予以实现:一种自复位摩擦耗能装置,包括外套筒、内套筒和弹簧,所述的外套筒的两个端面上开设有孔,所述的内套筒两端分别设置有连接部,连接部穿过外套筒上的两个孔延伸在外套筒外;所述的弹簧套设在两个连接部上,且弹簧的两端分别挤顶在内套筒端部和外套筒的端部;所述的内套筒能够沿外套筒的轴线方向移动;所述的内套筒上设置有第一螺栓孔,所述的外套筒上设置有长条状孔,长条状孔的位置与第一螺栓孔位置对应,所述的长条状孔沿内套筒的移动方向开设。进一步的,所述的内套筒靠近两端部的外侧面上设置有聚泡沫铝垫板,所述的外套筒的内侧面上对应设置有聚泡沫铝垫板;所述的外套筒的内侧面上对应设置为粗糙面;所述的长条状孔设置在粗糙面所在区域,第一螺栓孔设置在聚泡沫铝垫板所在区域。具体的,所述的内套筒的端面上设置有用于连接预应力螺栓杆的第二螺栓孔,所述的外套筒的端面上对应设置有第三螺栓孔。具体的,所述的连接部为圆形管体,该圆形管体的端部固接在内套筒的端面的中心位置。具体的,所述的外套筒由两个顶板和至少两个侧板拼装而成,所述的侧边的周边设置有向外延伸的翼缘,翼缘上设置有连接孔,侧板通过连接孔拼装形成所述的外套筒的侧面,两个顶板通过连接孔连接在侧板的端部形成所述的外套筒的两个端面。具体的,所述的外套筒和内套筒均为方向套筒。进一步的,所述的外套筒的其中一端连接有用于与外部结构连接的连接机构;该耗能装置的一端通过所述的连接机构与外部结构连接,耗能装置的另一端通过所述的连接部与外部结构连接。具体的,所述的连接机构由两个耳板固定在外套筒的端面上形成。进一步的,在外套筒靠近两端部的侧面上开设有第一槽,在内套筒靠近两端部的侧面上对应第一槽的位置开设有第二槽。进一步的,所述的第一槽对称设置在外套筒的侧面上,所述的第二槽对称设置在内套筒的侧面上,所述的第一螺栓孔对称设置在内套筒的侧面上。与现有技术相比,本技术的有益效果是:(1)本技术采用经预压后的弹簧作为自复位元件,满足装置轴向变形和恢复力的要求,克服了现有的自复位材料造价高、安装困难的问题。本技术的耗能装置无论处于受拉状态还是受压状态,总有一端的弹簧是处于受压状态,以保证该装置拥有足够的恢复力。(2)本技术的装置在具备自复位功能的同时兼具摩擦耗能作用,采用聚泡沫铝垫板和外套筒粗糙处理界面作为摩擦耗能的机制,与传统的使用摩擦板或摩擦材料的耗能装置相比摩擦效果更显著、耗能性能更稳定.(3)本技术首先通过预应力螺栓杆连接内套筒端面和外套筒端面来准确方便地对弹簧施加预应力,然后通过外套筒上的第一槽和内套筒上的第二槽快速、方便地撤去预应力螺栓杆,解决了自复位耗能器预应力准确施加困难的问题。(4)通过本技术的方式对自复位摩擦耗能器施加预应力,有效延缓结构屈服、预防结构屈曲,同时减少装置在地震作用下的残余变形,节省震后维护和重建成本。本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明图1是本技术的整体结构装配图。图2是内套筒的结构示意图。图3是外套筒结构示意图。图4是内套筒和外套筒的摩擦耗能部分示意图。图中各标号表示为:1-外套筒,2-内套筒,3-弹簧,4-聚泡沫铝垫板,5-预应力螺栓杆;11-孔,12-长条状孔,13-第三螺栓孔,14-顶板,15-侧板,16-连接机构,17-粗糙面,18-第一槽;151-翼缘,152-连接孔;161-耳板;21-连接部,22-第一螺栓孔,23-第二螺栓孔,24-第二槽。以下结合附图和具体实施方式对本技术的具体内容作进一步详细解释说明。具体实施方式以下给出本技术的具体实施方式,需要说明的是本技术并不局限于以下具体实施例,凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本技术的保护范围。在本技术中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的,“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。如图1所示,本技术公开了一种自复位摩擦耗能装置,该装置包括外套筒1、内套筒2和弹簧3,外套筒1的两个端面上开设有孔11,内套筒2两端分别设置有连接部21,连接部21穿过外套筒上的两个孔11延伸在外套筒1外。本技术的自复位摩擦耗能装置为全钢结构,其中,连接部21为圆形管体,该圆形管体的端部焊接在内套筒2端面的中心位置。弹簧3套设在两个连接部21上,且弹簧3的两端分别挤顶在内套筒2端部和外套筒1的端部;其中,弹簧3优选碟形弹簧。内套筒2能够沿外套筒1的轴线方向移动,使得两端的弹簧被压缩,并且内套筒2的侧面与外套筒1的侧面贴合。优选的,外套筒1和内套筒2均为方形套筒,有利于整个装置的摩擦耗能。其中,为了准确方便地对弹簧施加预应力,在内套筒2的端面上设置第二螺栓孔23,外套筒1的端面上对应设置有第三螺栓孔13,用来穿预应力螺栓杆5。最好的,第二螺栓孔23和第三螺栓孔13沿孔11周围均匀设置,使得预应力施加稳定均匀。在预应力施加完成后,为了拆除预应力螺栓杆5,在外套筒1靠近两端部的侧面上开设有第一槽18,在内套筒2靠近两端部的侧面上对应第一槽18的位置开设有第二槽24,内套筒2和外套筒1套装在一起后第一槽18和第二槽24重合。通过该槽24可将固定在内套筒2内部的预应力螺栓杆5的一端拆除,可以快速、方便地撤去预应力螺栓杆5。优选的,第二槽24对称设置在内套筒2的两个对应的侧面上,同样,第一槽也对称设置在外套筒的两个对应侧面上,第一螺栓孔22对称设置在内套筒2的另外两个侧面上,第二槽24与第一螺栓孔22分别位于在内套筒2的两个相邻面上,这样相互之间不受影响,其滑移过程受力均匀。本技术采用经预压后的弹簧3作为自复位元件,满足装置轴向变形和恢复力的要求,克服了现有的自复位材料造价高、安装困难的问题。本技术的耗能装置无论处于受拉状态还是受本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自复位摩擦耗能装置,其特征在于,包括外套筒(1)、内套筒(2)和弹簧(3),所述的外套筒(1)的两个端面上开设有孔(11),所述的内套筒(2)两端分别设置有连接部(21),连接部(21)穿过外套筒上的两个孔(11)延伸在外套筒(1)外;所述的弹簧(3)套设在两个连接部(21)上,且弹簧(3)的两端分别挤顶在内套筒(2)端部和外套筒(1)的端部;所述的内套筒(2)能够沿外套筒(1)的轴线方向移动;所述的内套筒(2)上设置有第一螺栓孔(22),所述的外套筒(1)上设置有长条状孔(12),长条状孔(12)的位置与第一螺栓孔(22)位置对应,所述的长条状孔(12)沿内套筒(2)的移动方向开设。

【技术特征摘要】
1.一种自复位摩擦耗能装置,其特征在于,包括外套筒(1)、内套筒(2)和弹簧(3),所述的外套筒(1)的两个端面上开设有孔(11),所述的内套筒(2)两端分别设置有连接部(21),连接部(21)穿过外套筒上的两个孔(11)延伸在外套筒(1)外;所述的弹簧(3)套设在两个连接部(21)上,且弹簧(3)的两端分别挤顶在内套筒(2)端部和外套筒(1)的端部;所述的内套筒(2)能够沿外套筒(1)的轴线方向移动;所述的内套筒(2)上设置有第一螺栓孔(22),所述的外套筒(1)上设置有长条状孔(12),长条状孔(12)的位置与第一螺栓孔(22)位置对应,所述的长条状孔(12)沿内套筒(2)的移动方向开设。2.如权利要求1所述的自复位摩擦耗能装置,其特征在于,所述的内套筒(2)靠近两端部的外侧面上设置有聚泡沫铝垫板(4),所述的外套筒(1)的内侧面上对应设置为粗糙面;所述的长条状孔(12)设置在粗糙面(17)所在区域,第一螺栓孔(22)设置在聚泡沫铝垫板(4)所在区域。3.如权利要求1所述的自复位摩擦耗能装置,其特征在于,所述的内套筒(2)的端面上设置有用于连接预应力螺栓杆(5)的第二螺栓孔(23),所述的外套筒(1)的端面上对应设置有预应力螺栓杆(5)穿过的第三螺栓孔(13)。4.如权利要求1所述的自复位摩擦耗能装置,其特征在于,所述的连接部(21)为圆形管体,该圆形管体的端部固接在内套筒(2)端面的中心位置。5.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄华袁玉杰林笑
申请(专利权)人:长安大学
类型:新型
国别省市:陕西,61

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