一种自复位摩擦阻尼器制造技术

本发明专利技术涉及土木工程技术领域，具体涉及一种自复位摩擦阻尼器，应用于建筑与桥梁结构的减震控制领域。包括第一连接件、第一外套管、第二外套管、第三外套管、轴和第二连接件；第一外套管一端连接第一连接件；第二外套管、第三外套管内设有预压挡板，第二外套管内套装碟形弹簧和垫片，碟形弹簧两端分别连接垫片。自复位摩擦阻尼单元实现复位和耗能功能合二为一，整体阻尼器构造简化，长度缩减；碟形弹簧系统始终受压，阻尼器拉压等强；具有可拆卸、可更换的特点，震后仅需更换摩擦片，节约材料，维修速度快，可重复利用。可重复利用。可重复利用。

【技术实现步骤摘要】
一种自复位摩擦阻尼器


[0001]本技术涉及土木工程
，具体涉及一种自复位摩擦阻尼器，应用于建筑与桥梁结构的减震控制领域。

技术介绍

[0002]我国是一个地震多发的国家，破坏性地震时有发生，常常对人民群众的生命和财产安全造成严重威胁。因而，如何提高建筑物的抗震性能就成为工程抗震界科研人员一直以来的研究热点。目前的有效措施之一是利用耗能型支撑替代传统支撑，消耗地震输入给建筑物的能量，从而减轻地震给建筑物带来的破坏。在所有耗能支撑当中，当前应用较广的应属日本学者提出的约束屈曲支撑（或称防屈曲支撑，简称BRB），这种支撑受压时发生屈服而不屈曲，具有很好的耗能能力，从而充当结构“保险丝”的角色，有效避免结构在大震中发生严重损伤。BRB自引入国内以来，我国学者对其进行了大量研究，发展了许多新的构造形式，也有了实际工程应用。然而当前的产品仍然存在一些缺陷，如构件端部易屈曲、荷载作用下拉压不平衡、灌浆型BRB中混凝土和砂浆在反复荷载作用下容易开裂、支撑性能对制作误差比较敏感、内芯受拉破坏后支撑会立刻失效退出工作（仅一道防线）、支撑延性有限（已有的试验数据表明，大部分BRB无法满足50年内2%超越概率地震输入下约束屈曲支撑框架的最大延性需求）以及支撑无法循环利用以致震后整体更换或产品抽样检验时造成巨大浪费。此外，BRB主要是利用金属的塑性变形进行耗能，因此会使建筑物在震后产生一定的残余变形，当残余变形较大时，建筑物有可能丧失其使用功能，进而会影响人们的正常生活与生产。鉴于此，一种新的抗震设计理念——可恢复功能结构被学者们所提出，这种结构的特点是震后不需要修复或不影响使用的情况下局部修复便可恢复其使用功能，因此得到工程抗震界的广泛研究。可恢复功能结构的实现途径之一是采用新的自复位耗能支撑来替代传统支撑，通过自复位耗能支撑的复位功能实现整体结构的震后复位。这种方式对传统的结构体系改变最小，因而更容易推广应用。当前的自复位耗能支撑很大一部分是在传统BRB的基础上通过增加预应力钢筋、预应力钢绞线或形状记忆合金等复位材料来实现的，而传统BRB本身具有上述缺陷且构造并不简单，增加复位功能后使得构造相当复杂，制作与装配难度较大。另一方面，预应力钢筋及预应力钢绞线的弹性变形较小，限制了自复位支撑的变形能力，而形状记忆合金虽然具有较好的弹性变形能力，但是其的性能受温度影响明显，变形后需要通过加热才能使其恢复到变形前的状态，而且价格相对较高，增加了支撑制造成本。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于解决现有技术所存在的问题，提供一种可重复利用、性能稳定、高承载力、核心部件可替换的自复位摩擦阻尼器。
[0004]一种自复位摩擦阻尼器，包括第一连接件、第一外套管、第二外套管、第三外套管、轴和第二连接件；第一外套管一端连接第一连接件；
[0005]第二外套管、第三外套管内设有预压挡板，第二外套管内套装碟形弹簧和垫片，碟
形弹簧两端分别连接垫片，垫片卡挡在相邻的预压挡板之间，预压挡板的中心孔内穿入轴，轴一端依次穿过第一外套管、第二外套管内的碟形弹簧和垫片，并通过第一传力螺母卡挡在垫片上，轴上还连接第二传力螺母，通过第一传力螺母和第二传力螺母调节垫片位置压缩碟形弹簧，轴另一端穿出第三外套管与第二连接件连接。
[0006]所述碟形弹簧设有多组，每组碟形弹簧两侧分别设1至2片摩擦片组成自复位摩擦阻尼单元，第二外套管内设有多组自复位摩擦阻尼单元，轴依次穿过自复位摩擦阻尼单元。
[0007]所述自复位摩擦阻尼单元之间设有垫片。
[0008]所述第一传力螺母侧部连接有第一防松动螺母，第二传力螺母侧部连接有第二防松动螺母，第一防松动螺母和第二防松动螺母分别贴合锁紧第一传力螺母和第二传力螺母。
[0009]所述第一连接件和第一外套管通过第一连接螺栓连接，第一外套管和第二外套管通过第二连接螺栓连接，第二外套管和第三外套管通过第三连接螺栓连接。
[0010]所述第三外套管一侧通过螺钉连接封板，轴穿过封板中心孔与第二连接件连接。
[0011]所述轴与第二连接件螺纹连接，轴上还连接有第三防松动螺母，第三防松动螺母贴合锁紧第二连接件。
[0012]本技术的有益效果为：
[0013]1.自复位摩擦阻尼单元实现复位和耗能功能合二为一，阻尼器构造简化，长度缩减；碟形弹簧系统始终受压，阻尼器拉压等强；具有可拆卸、可更换的特点，震后仅需更换摩擦片，节约材料，维修速度快，可重复利用。
[0014]2.阻尼器的复位功能依靠预压碟形弹簧来实现，耗能功能依靠碟形弹簧锥面与摩擦片及碟形弹簧与垫片之间产生摩擦来耗能。
[0015]3. 碟形弹簧系统由碟形弹簧、摩擦片和垫片部分组成，垫片至少在碟形弹簧系统两端各设置一个，垫片直径不小于碟形弹簧压平后的直径，保证碟形弹簧在压平前一直能与垫片发生摩擦；碟形弹簧制作过程中表面处理时优选发黑处理部件，行业内也称发兰处理，以增加碟形弹簧之间的摩擦力；摩擦片采用黄铜、普通钢材、刹车片或硬度低于碟形弹簧制作材料的其他金属材料制作；碟形弹簧组合方式为复合组合，即碟形弹簧叠合后再对合；摩擦片布置在叠合组合的碟形弹簧之间，摩擦片布置数量根据单个摩擦片所能提供的摩擦力和阻尼器所需摩擦力进行设计；碟形弹簧选用优选厚度较薄的规格进行组合，以增加摩擦片最大布置数量。
[0016]4.垫片直径比第二外套管的内径小1
‑
3mm,确保碟形弹簧系统能穿入第二外套管，同时也使第二外套管能对碟形弹簧系统产生横向约束作用，使轴在受拉或受压时能保持与3个外套管平行。
[0017]5.碟形弹簧、垫片及摩擦片的内径比轴的直径大1
‑
2mm，保证轴能从碟形弹簧系统中穿过，同时，碟形弹簧系统对轴也能起到约束作用，使轴在工作时不会产生横向晃动。
附图说明
[0018]图1为本技术的结构示意图；
[0019]图2为本技术支撑残余位移为0时的滞回曲线示意图；
[0020]图3为本技术未加摩擦片对照组支撑滞回曲线试验示意图。
[0021]图中：1
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第一连接件；2
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第一外套管；3
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第二外套管；4
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第三外套管；5
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轴；6
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第二连接件；7
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碟形弹簧；8
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垫片；9
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摩擦片；10
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第一传力螺母；11
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第一防松动螺母；12
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第二传力螺母；13
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第二防松动螺母；14
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第一连接螺栓；15
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第二连接螺栓；16
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第三连接螺栓；17
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螺钉；18
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第三防松动螺母；19
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预压挡板。
具体实施方式
[0022]一种自复位摩擦阻尼器，包括第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自复位摩擦阻尼器，其特征在于包括第一连接件（1）、第一外套管（2）、第二外套管（3）、第三外套管（4）、轴（5）和第二连接件（6）；第一外套管（2）一端连接第一连接件（1）；第二外套管（3）、第三外套管（4）内设有预压挡板（19），第二外套管（3）内套装碟形弹簧（7）和垫片（8），碟形弹簧（7）两端分别连接垫片（8），垫片（8）卡挡在相邻的预压挡板（19）之间，预压挡板（19）的中心孔内穿入轴（5），轴（5）一端依次穿过第一外套管（2）、第二外套管（3）内的碟形弹簧（7）和垫片（8），并通过第一传力螺母（10）卡挡在垫片（8）上，轴（5）上还连接第二传力螺母（12），通过第一传力螺母（10）和第二传力螺母（12）调节垫片（8）位置压缩碟形弹簧（7），轴（5）另一端穿出第三外套管（4）与第二连接件（6）连接。2.根据权利要求1所述的一种自复位摩擦阻尼器，其特征在于所述碟形弹簧（7）设有多组，每组碟形弹簧（7）两侧分别设1至2片摩擦片（9）组成自复位摩擦阻尼单元，第二外套管（3）内设有多组自复位摩擦阻尼单元，轴（5）依次穿过自复位摩擦阻尼单元。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：郑国足，韩建平，张守丽，
申请(专利权)人：兰州理工大学，
类型：新型
国别省市：