一种具有自复位功能的复合式宽频段抗扭阻尼器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有自复位功能的复合式宽频段抗扭阻尼器，包括连接部、阻尼缸体、桨叶、主动齿轮、从动齿轮、SMA扭簧和外壳，所述的SMA扭簧为形状记忆合金扭力弹簧，所述的外壳为一体化连接外壳。本实用新型专利技术在低频扭转状时主要由齿轮带动的SMA扭簧提供阻尼力，在中高频扭转时由SMA扭簧和剪切增稠液同时提供阻尼力，从而实现宽频域抗扭，帮建建筑物消耗更多的能量，而且外扭力撤除后可自复位。本实用新型专利技术的SMA扭簧的参数可根据荷载与变形的关系选用；针对不同的阻尼灵敏度要求，还可换装不同剪切角的桨叶。适用范围与效果因此进一步提高。本实用新型专利技术构造相对简单，各部分拆卸简捷方便，易于日常维护及震后更换修复。易于日常维护及震后更换修复。易于日常维护及震后更换修复。

【技术实现步骤摘要】
一种具有自复位功能的复合式宽频段抗扭阻尼器


[0001]本技术涉及土木工程耗能减震与防灾减灾控制领域，尤其涉及一种具有自复位功能的复合式宽频段抗扭阻尼器。

技术介绍

[0002]地震作用是土木工程结构所承受的主要控制荷载，也是导致结构发生破坏和倒塌的主要因素。无论结构是否规则、对称，在地震作用下，除发生平移振动外，还会发生相对的扭转振动；并且各个结构部件的扭转振动总是存在的。准确的认识建筑结构特别是核电类结构在地震作用下的扭转振动并采取可靠的保护措施，不仅关系到以核电类为突出代表的建筑结构自身的抗震性能，而且直接关系到人民生命和国家经济财产的安全，具有巨大的社会经济价值。
[0003]结构控制有主动控制、半主动控制、结构隔震、消能减震和智能控制等几个方面组成。其中关于消能减震的研究和应用比较成熟。消能减震体系是把结构的一些非承重构件设计成耗能构件，或在结构物的某些部位安装耗能装置。按照消能减震器的耗能机理不同可以将其分为以下几个类别：1)粘滞阻尼器；2)金属阻尼器；3)摩擦阻尼器；4)粘弹性阻尼器；5)电(磁)感应阻尼器。
[0004]粘滞阻尼器是一种无刚度的速度相关型阻尼器，在各种大型土建工程中广泛应用。已开发的各类抗扭阻尼器往往只能有效阻尼低频扭转或者只能有效阻尼高频扭转。超出了自己的频段，结构就可能遭到破坏。特别是在核电相关建筑结构上，此类不足可能导致的后果将非常严重。因此，非常有必要根据粘滞阻尼器的速度相关性开发能够同时兼顾低频至高频的宽频段抗扭阻尼器。

技术实现思路

[0005]为了进一步的减小扭转振动以及强振后的残余变形，克服现有技术存在的缺陷，本技术要提供一种具有复合式宽频段抗扭阻尼作用，兼具良好的自复位与高耗能且阻尼力可以调节的具有自复位功能的复合式宽频段抗扭阻尼器。
[0006]为了实现上述目的，本技术的技术方案如下：一种具有自复位功能的复合式宽频段抗扭阻尼器，包括连接部、阻尼缸体、桨叶、主动齿轮、从动齿轮、SMA扭簧和外壳，所述的SMA扭簧为形状记忆合金扭力弹簧，所述的外壳为一体化连接外壳；
[0007]所述的阻尼缸体通过焊接方式与外壳的上部连接；所述的桨叶安装在阻尼缸体内，桨叶的中心轴的两端分别安装在阻尼缸体的顶盖与底板的中心孔内，桨叶的中心轴的上端与连接部A固定连接、下端与主动齿轮的中心轴固定连接；所述的阻尼缸体的顶盖上设置注口，并通过橡胶圈和不锈钢盖子密封；阻尼缸体内注有增稠液，桨叶完全浸没在增稠液中；
[0008]所述的主动齿轮安装在外壳内，主动齿轮的中心轴的下端位于外壳底部；所述的从动齿轮有多个，多个从动齿轮沿主动齿轮周向均布、并与主动齿轮啮合；所述的从动齿轮
的中心轴的下端位于外壳底部；所述的从动齿轮的底部和从动齿轮正下方的外壳内部底面位置均设置弹簧卡位，所述的SMA扭簧的两端固定安装于从动齿轮的底部卡槽及从动齿轮的底部正下方的外壳内部底面弹簧卡位之间；所述的外壳底部外侧中心处设置连接部B。
[0009]进一步的，所述的连接部A与桨叶的中心轴的一端通过螺栓连接卡口和螺栓固定，桨叶的中心轴的另一端与主动齿轮的中心轴的一端通过螺栓连接卡口和螺栓固定。
[0010]进一步的，所述的阻尼缸体为圆形阻尼缸体，是由两个半圆形缸体拼接成整体，两个半圆形缸体之间设置密封件。
[0011]进一步的，所述的阻尼缸体与桨叶的中心轴之间设置橡胶密封圈。
[0012]进一步的，所述的外壳底部留有供主动齿轮及从动齿轮定位旋转的圆形卡口。
[0013]进一步的，所述的连接部A、连接部B、阻尼缸体、桨叶、主动齿轮和外壳的中心轴线共线。
[0014]进一步的，所述的连接部A、连接部B、阻尼缸体、桨叶、主动齿轮、从动齿轮和外壳采用不锈钢材料制成。
[0015]进一步的，所述的桨叶由多个扇形片组成，多个扇形片沿周向均布组成伞形结构，每个扇形片与水平面之间的剪切角度在0
°
—60
°
之间。
[0016]进一步的，所述的桨叶由12
‑
16个扇形片组成。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0018]1、本技术在低频扭转状时主要由齿轮带动的SMA扭簧提供阻尼力，在中高频扭转时由SMA扭簧和剪切增稠液同时提供阻尼力，从而实现宽频域抗扭，帮建建筑物消耗更多的能量，而且外扭力撤除后可自复位。
[0019]2、本技术的SMA扭簧的参数可根据荷载与变形的关系选用；针对不同的阻尼灵敏度要求，还可换装不同剪切角的桨叶。适用范围与效果因此进一步提高。
[0020]3、本技术构造相对简单，各部分拆卸简捷方便，易于日常维护及震后更换修复。
附图说明
[0021]图1为本阻尼器的整体外形三维示图。
[0022]图2为图1的A
‑
A剖面图。
[0023]图3为桨叶俯视图。
[0024]图4为主动齿轮主视图。
[0025]图5为从动齿轮底部视图。
[0026]图6为连接外壳俯视图。
[0027]图中：1、连接部A，2、桨叶，3、阻尼缸体，4、主动齿轮，5、外壳，6、从动齿轮，7、弹簧卡位，8、SMA扭簧，9、注口，10、橡胶密封圈，11、螺栓连接卡口，12、卡槽，13、连接部B。
具体实施方式
[0028]下面结合附图对本技术做进一步说明。如图1
‑
6所示，一种具有自复位功能的复合式宽频段抗扭阻尼器，包括连接部、阻尼缸体3、桨叶2、主动齿轮4、从动齿轮6、SMA扭簧8和外壳5，所述的SMA扭簧8为形状记忆合金扭力弹簧，所述的外壳5为一体化连接外壳；
[0029]所述的阻尼缸体3通过焊接方式与外壳5的上部连接；所述的桨叶2安装在阻尼缸体3内，桨叶2的中心轴的两端分别安装在阻尼缸体3的顶盖与底板的中心孔内，桨叶2的中心轴的上端与连接部A1固定连接、下端与主动齿轮4的中心轴固定连接；所述的阻尼缸体3的顶盖上设置注口9，并通过橡胶圈和不锈钢盖子密封；阻尼缸体3内注有增稠液，桨叶2完全浸没在增稠液中；
[0030]所述的主动齿轮4安装在外壳5内，主动齿轮4的中心轴的下端位于外壳5底部；所述的从动齿轮6有多个，多个从动齿轮6沿主动齿轮4周向均布、并与主动齿轮4啮合；所述的从动齿轮6的中心轴的下端位于外壳5底部；所述的从动齿轮6的底部和从动齿轮6正下方的外壳5内部底面位置均设置弹簧卡位7，所述的SMA扭簧8的两端固定安装于从动齿轮6的底部卡槽12及从动齿轮6的底部正下方的外壳5内部底面弹簧卡位7之间；所述的外壳5底部外侧中心处设置连接部B13。
[0031]进一步的，所述的连接部A1与桨叶2的中心轴的一端通过螺栓连接卡口11和螺栓固定，桨叶2的中心轴的另一端与主动齿轮4的中心轴的一端通过螺栓连接卡口11和螺栓固定。
[0032]进一步的，所述的阻尼缸体3为圆形阻尼缸体3，是由两个半圆形缸体拼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有自复位功能的复合式宽频段抗扭阻尼器，其特征在于：包括连接部、阻尼缸体(3)、桨叶(2)、主动齿轮(4)、从动齿轮(6)、SMA扭簧(8)和外壳(5)，所述的SMA扭簧(8)为形状记忆合金扭力弹簧，所述的外壳(5)为一体化连接外壳；所述的阻尼缸体(3)通过焊接方式与外壳(5)的上部连接；所述的桨叶(2)安装在阻尼缸体(3)内，桨叶(2)的中心轴的两端分别安装在阻尼缸体(3)的顶盖与底板的中心孔内，桨叶(2)的中心轴的上端与连接部A(1)固定连接、下端与主动齿轮(4)的中心轴固定连接；所述的阻尼缸体(3)的顶盖上设置注口(9)，并通过橡胶圈和不锈钢盖子密封；阻尼缸体(3)内注有增稠液，桨叶(2)完全浸没在增稠液中；所述的主动齿轮(4)安装在外壳(5)内，主动齿轮(4)的中心轴的下端位于外壳(5)底部；所述的从动齿轮(6)有多个，多个从动齿轮(6)沿主动齿轮(4)周向均布、并与主动齿轮(4)啮合；所述的从动齿轮(6)的中心轴的下端位于外壳(5)底部；所述的从动齿轮(6)的底部和从动齿轮(6)正下方的外壳(5)内部底面位置均设置弹簧卡位(7)，所述的SMA扭簧(8)的两端固定安装于从动齿轮(6)的底部卡槽(12)及从动齿轮(6)的底部正下方的外壳(5)内部底面弹簧卡位(7)之间；所述的外壳(5)底部外侧中心处设置连接部B(13)。2.根据权利要求1所述的一种具有自复位功能的复合式宽频段抗扭阻尼器，其特征在于：所述的连接部A(1)与桨叶(2)的中心轴的一端通过螺栓连接卡口(11)和螺栓固定，桨叶(2)的中心轴的另一端与...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴聪，裴强，郭航，蔡榜文，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：新型
国别省市：