本发明专利技术公开了一种自复位摩擦可控电涡流复合阻尼装置，包括具有外层钢管和内层钢管的钢外筒以及嵌入钢外筒内且套设在内层钢管外侧面上可沿轴向来回移动的钢内筒，钢内筒伸入钢外筒内的一段外壁为曲率半径自中心向两端逐渐减小且中心处为平面的变曲面板，变曲面板上周向均匀开设多个有内置滑槽，钢外筒上沿轴向和周向均设置有依次穿过外层钢管、蝶形弹簧、滑块、内置滑槽和内层钢管且两端分别与外层钢管和内层钢管相固定的螺栓，蝶形弹簧的上端与外层钢管的内侧相固定，下端与滑块上表面相固定；变曲面板上表面设有导体板，外层钢管的内侧沿轴向和周向均匀布置有电磁铁，且相邻电磁铁的磁极相反。本发具有自适应变频摩擦与电涡流复合阻尼。电涡流复合阻尼。电涡流复合阻尼。
【技术实现步骤摘要】
自复位摩擦可控电涡流复合阻尼装置
[0001]本专利技术涉及一种阻尼装置，尤其涉及一种自复位摩擦可控电涡流复合阻尼装置。
技术介绍
[0002]消能减震(振)技术发展迅速，其原理为增加主体结构的阻尼，降低结构的地震响应，当主体结构具有足够的附加阻尼时，可满足主体结构在极端荷载作用下的震(振) 动控制需求。因此在建筑结构的易损伤部位设置消能减震(振)装置，可以有效的减缓地震与风荷载等对主体结构的影响。传统的消能减震(振)装置主要有粘滞阻尼装置、黏弹性阻尼装置和摩擦阻尼装置等，而传统的摩擦阻尼装置能提供较大初始刚度和附加阻尼，其工作原理是通过摩擦滑移能力实现外部能量转换为内能耗散的控制过程。但是传统的摩擦阻尼装置存在耐久性差，可靠度低，高频(震)振动下反应迟滞，低频震(振) 动下易遭受破坏，减震(振)效率低下，残余变形大等问题，难以满足韧性结构体系的需求。
[0003]电涡流阻尼是一种基于磁场与导体的相对运动产生电涡流效应的阻尼，其拥有无接触、无摩擦、无损耗等优点，一般分为永磁式与电磁式两种类型，永磁体电涡流阻尼装置采用永磁体，无需外界供能；电磁式阻尼装置采用电磁铁，可通过电流大小调整磁场强度，调整电涡流阻尼大小，在土木工程领域广受关注，其主要由电磁铁和导体板两部分组成，同等条件下，导体板性能越好，电涡流阻尼越大。
[0004]形状记忆合金(Shape memory Alloy)简称SMA是一种新型智能材料，其是主要由两种及以上通过热弹性、马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应和超弹性特性的金属元素构成。它具有高强度、超弹性、形状记忆效应、抗疲劳，耐腐蚀等特点，利用SMA 的超弹性效应制作的阻尼装置具有良好自复位性能等优点，相比传统阻尼装置减震(振) 性能更加优越。
[0005]为提升结构在运营荷载作用下的强适应性，同时实现强震、巨震作用下的可恢复功能的设防性能目标，有必要采用变频减震技术、电涡流阻尼非接触耗能减震技术、形状记忆合金等研发新型可恢复功能减震(振)装置。当前，关于新型减震(振)装置的研发如“一种自复位摩擦阻尼器”、“一种SMA自复位摩擦阻尼器”等，但主要以材料自身提供耗能为主，其性能随时间而显著退化，应对复杂运营荷载作自适应能力弱、可靠性低，在极端荷载作用下阻尼耗能效率低、震后残余变形大等技术难题，难以实现结构运营荷载与极端荷载作用下的震振双控设防性能目标。
[0006]因此，亟待解决上述问题。
技术实现思路
[0007]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种具有自适应变频摩擦阻尼和自适应电涡流阻尼的自复位摩擦可控电涡流复合阻尼装置。
[0008]技术方案：为实现以上目的，本专利技术公开了一种自复位摩擦可控电涡流复合阻尼装置，包括具有外层钢管和内层钢管的钢外筒以及嵌入钢外筒内且套设在内层钢管外侧面
上并可沿轴向来回移动的钢内筒，钢内筒伸入钢外筒内的一段外壁为曲率半径自中心向两端逐渐减小且中心处为平面的变曲面板，该变曲面板上周向均匀开设有多个沿轴向延伸的内置滑槽，钢外筒上沿轴向和周向均设置有依次穿过外层钢管、蝶形弹簧、滑块、内置滑槽和内层钢管且两端分别与外层钢管和内层钢管相固定的螺栓，其中蝶形弹簧的上端与外层钢管的内侧相固定，蝶形弹簧的下端与滑块上表面相固定；变曲面板上表面设有导体板，外层钢管的内侧沿轴向和周向均匀布置有电磁铁，且相邻电磁铁的磁极相反。
[0009]其中，变曲面板的曲率半径由中心向外依次为R1、R2和R3，其中R1对应平面， R2和R3对应曲面。
[0010]优选的，电磁铁上外接有用于调节电流强度改变电磁力大小的电阻调节器。
[0011]再者，钢内筒上位于内置滑槽的两端部分别具有限位块。
[0012]进一步，限位块的内侧粘贴有防撞垫。
[0013]优选的，滑块的下表面设置有摩擦层。
[0014]再者，钢外筒的嵌入口四周设置有密封圈。
[0015]进一步，内层钢管端面与钢内筒内侧端面之间固连有用于复位的弹簧。
[0016]优选的，钢外筒的端部均设置有用于外接固定的第一连接孔。
[0017]再者，钢内筒的端部均设置有用于外接固定的第二连接孔。
[0018]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下显著优点：
[0019](1)本专利技术通过蝶形弹簧与变曲面板的自适应调节，改变摩擦力实现变频摩擦阻尼减震(振)，有效解决了传统摩擦阻尼装置高低频震(振)动下的自适应能力，提高了减震(振)效率，进而实现多级变频变摩擦减震控制；同时本专利技术利用电磁铁与导体板的相对运动，提供电涡流阻尼力，同时可通过位移相关型电阻调节器自调节电流强度，从而实现变电涡流阻尼耗能减震(振)，即本专利技术同时实现多级变频变摩擦变电涡流复合阻尼耗能减震(振)，有效改善了装置的耐久性和可靠性；
[0020](2)本专利技术通过优选弹簧的材料与蝶形弹簧的弹性恢复力提供的竖向压力提供装置的自复位能力，有效解决了传统阻尼装置在强震(振)作用下残余变形大的问题，进而具备在复杂工程环境下的可靠的减震(振)能力。
附图说明
[0021]图1为本专利技术的剖视图；
[0022]图2为本专利技术中钢外筒的俯视图；
[0023]图3为本专利技术中钢内筒的俯视图；
[0024]图4为本专利技术中钢内筒的剖视图；
[0025]图5为图1中A
‑
A的剖视图；
[0026]图6为图1中B
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B的剖视图；
[0027]图7为图1中C
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C的剖视图；
[0028]图8为图1中D
‑
D的剖视图；
[0029]图9为图1中E
‑
E的剖视图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明。
[0031]如图1所示，本专利技术一种自复位摩擦可控电涡流复合阻尼装置，包括钢外筒1、钢内筒2、蝶形弹簧3、滑块4、螺栓5、导体板6、电磁铁7、防撞垫8、摩擦层9、密封圈10、弹簧11和螺母12。
[0032]如图2所示，钢外筒1包括外层钢管101和内层钢管102，外层钢管101和内层钢管102为一体成型结构，钢外筒1的端部设置有用于外接固定的第一连接孔103；钢内筒2的端部设置有用于外接固定的第二连接孔204，钢外筒1通过第一连接孔103将装置固定于外部结构中，钢内筒2通过第二连接孔204将装置固定于外部结构中。如图3 和图4所示，钢内筒2嵌入钢外筒1内，钢外筒1的嵌入口四周设置有密封圈10，密封圈10优选耐磨材料，保证装置在运营时钢外筒和钢内筒发生相对运动时保持密封状态，本专利技术中钢外筒到钢内筒一侧限位块的距离L1为装置拉伸的范围区间，钢外筒到钢内筒另一侧限位块的距离L2为装置压缩的范围区间。钢内筒2套设在内层钢管102外侧面上，并且钢内筒2可沿轴向来回移动，其中钢内筒2的内侧面与内层钢管102的外侧面紧密接触，且之间可涂覆润滑脂或润滑油便于钢内筒沿轴向来回移动。钢内筒2伸入钢外筒内的一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自复位摩擦可控电涡流复合阻尼装置，其特征在于：包括具有外层钢管(101)和内层钢管(102)的钢外筒(1)以及嵌入钢外筒内且套设在内层钢管外侧面上并可沿轴向来回移动的钢内筒(2)，所述钢内筒(2)伸入钢外筒内的一段外壁为曲率半径自中心向两端逐渐减小且中心处为平面的变曲面板(201)，该变曲面板(201)上周向均匀开设有多个沿轴向延伸的内置滑槽(202)，钢外筒(1)上沿轴向和周向均设置有依次穿过外层钢管(101)、蝶形弹簧(3)、滑块(4)、内置滑槽(202)和内层钢管(102)且两端分别与外层钢管(101)和内层钢管(102)相固定的螺栓(5)，其中蝶形弹簧(3)的上端与外层钢管(101)的内侧相固定，蝶形弹簧(3)的下端与滑块(4)上表面相固定；变曲面板(201)上表面设有导体板(6)，外层钢管(101)的内侧沿轴向和周向均匀布置有电磁铁(7)，且相邻电磁铁(7)的磁极相反。2.根据权利要求1所述的自复位摩擦可控电涡流复合阻尼装置，其特征在于：所述变曲面板(201)的曲率半径由中心向外依次为R1、R2和R3，其中R1对应平面，R2和R3对应曲面。3.根据权利要求1所述的自复位摩擦可控电涡流复合...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑文智，谭平，冼志彬，王浩，刘彦辉，杨奎，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：
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