一种半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器，其中，在压电驱动器与摩擦板之间密铺滚珠，将压电材料所受的摩擦力由传统的滑动摩擦力转变为滚动摩擦力，从而极大地减小了压电驱动器底部所受的摩擦力，避免压电驱动器受剪破坏；另外，本实用新型专利技术的压电材料采用弛豫铁电体，弛豫铁电体具有介电常数高、电致伸缩效应大的特点，从而可以确保给摩擦板提供充分的正压力。实施本申请实施例，在保证压电驱动器给摩擦板提供的正压力不变的情况下，极大地减小了压电驱动器底部所受的摩擦力，对压电驱动器进行了充分保护。压电驱动器进行了充分保护。压电驱动器进行了充分保护。

【技术实现步骤摘要】
一种半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器


[0001]本技术涉及阻尼器
，具体涉及一种压电摩擦阻尼器


技术介绍

[0002]目前传统技术经常采用阻尼器装置来预防或减轻地震或风振对结构工程造成的破坏，如常见的压电摩擦阻尼器，压电摩擦阻尼器通常采用摩擦耗能对工程结构整体起到减振控制的作用；其中，传统的压电摩擦阻尼器一般采用压电陶瓷作为压电驱动器材料；然而，传统技术存在的问题为，压电陶瓷驱动器易受剪切破坏，从而影响阻尼器的工作能力。

技术实现思路

[0003]为了解决以上问题，本技术提供一种基于弛豫铁电体的半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器，采用在压电驱动器与摩擦板之间密铺光滑滚珠的方案，将压电驱动器底部的受摩擦方式由滑动摩擦改变为滚动摩擦，从而极大地减小了压电驱动器底部所受的摩擦力，降低压电驱动器因受底部剪力而发生破坏的可能性。
[0004]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：
[0005]本申请实施例提供了一种半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器，包括摩擦板、上钢板、下钢板、互相接触的高强螺栓和压电驱动器，其中，所述压电驱动器和所述摩擦板之间设置有滚珠；所述上钢板设置在所述摩擦板上且环绕所述压电驱动器；所述摩擦板设置在所述下钢板上；所述压电摩擦阻尼器还包括作动杆和固定杆，所述摩擦板在水平方向上一端与所述作动杆连接，另一端与所述固定杆连接。
[0006]进一步地，所述压电驱动器为弛豫铁电体压电驱动器，弛豫铁电体具有介电常数高、电致伸缩效应大的特点，以确保压电驱动器可以给摩擦板提供充分的正压力。
[0007]进一步地，所述摩擦板上开设有槽孔，所述压电摩擦阻尼器还包括固定螺栓，所述上钢板和所述下钢板上设置有螺栓孔，所述固定螺栓通过所述螺栓孔与所述槽孔依次穿过所述上钢板、所述槽孔和所述下钢板，所述槽孔的长度大于所述螺栓孔的直径；所述固定螺栓的数量为大于或等于4个，所述摩擦板上开设的槽孔沿着水平方向上的长度大于上述螺栓孔的直径，确保摩擦板在随作动杆运动时，给固定螺栓留有足够的空间。
[0008]进一步地，所述压电摩擦阻尼器还包括一阻尼器箱体，所述阻尼器箱体壁面开孔，所述作动杆与所述固定杆穿过所述开孔与摩擦板连接，所述阻尼器箱体主要采用钢板组装，为弹簧提供支撑、为螺栓与杆件定位，并起到保护内部结构的作用。
[0009]进一步地，所述高强螺栓通过高强螺母固定。
[0010]进一步地，所述滚珠为圆球，椭球，或者圆柱体中的任一种或多种的组合。
[0011]进一步地，所述上钢板的下表面和下钢板的上表面以及摩擦板的上下表面涂有WC
‑
Co涂层。
[0012]进一步地，所述压电摩擦阻尼器还包括两组弹簧，其中一组弹簧套设在所述作动杆上并与所述阻尼器箱体左壁相连，另一组弹簧设置在所述固定杆与所述摩擦板之间，弹
簧具有自复位功能，在摩擦板随作动杆运动的情况下，复位弹簧变形，积累弹性势能，提供弹力，协助摩擦板进行振动控制；在外力撤销后，复位弹簧需要释放积累的弹性势能，对其在受力期间发生的变形进行恢复，可以对摩擦板和作动杆提供复位能力。
[0013]进一步地，所述弛豫铁电体为圆柱体或长方体。
[0014]进一步地，所述阻尼器箱体由钢板通过焊接组成。
[0015]进一步地，所述弛豫铁电体用套筒进行包裹，套筒对压电材料起到保护作用。
[0016]本技术提供的一种基于弛豫铁电体的半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器具有以下有益效果：
[0017]本技术实施例提供的基于弛豫铁电体的半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器，在驰豫铁电体驱动器与摩擦板之间采用密铺光滑滚珠的方案，将驰豫铁电体底部的受摩擦方式由滑动摩擦改变为滚动摩擦，极大地减小了驰豫铁电体底部所受的摩擦力,降低压电驱动器因受底部剪力而发生破坏的可能性。
附图说明
[0018]图1是本申请实施例提供的一种半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器的结构示意图；
[0019]图2是本申请实施例提供的摩擦板及槽孔的结构示意图；
[0020]图3是本申请实施例提供的位于摩擦板槽孔位置处的截面图。
具体实施方式
[0021]下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
[0022]在本公开的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。
[0023]除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0024]在描述一些实施例时，可能使用了“连接”及其衍伸的表达。例如，描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接物理接触或电接触。然而，术语“连接”也可能指两个或两个以上部件彼此间并无直接接触，但仍彼此协作或相互作用。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。
[0025]在本公开的内容中，“在
……
上”、“上方”、和“之上”的含义应当以最宽泛的方式解释，使得“在...上”不仅意味着“直接在某物上”，而且还包括其间具有中间特征或层的“在某物上”的含义，并且“上方”或“之上”不仅意味着在某物“上方”或“之上”，还包括其间没有中间特征或层的在某物“上方”或“之上”的含义(即，直接在某物上)。
[0026]本文参照作为理想化示例性附图的剖视图和/或平面图描述了示例性实施方式。在附图中，为了清楚，放大了层和区域的厚度。因此，可设想到由于例如制造技术和/或公差引起的相对于附图的形状的变动。因此，示例性实施方式不应解释为局限于本文示出的区域的形状，而是包括因例如制造而引起的形状偏差。因此，附图中所示的区域本质上是示意性的，且它们的形状并非旨在示出设备的区域的实际形状，并且并非旨在限制示例性实施方式的范围。
[0027]针对以上提到的压电驱动器易受剪切破坏的问题，原因为传统的压电摩擦阻尼器一般采用压电陶瓷作为压电驱动器材料，且压电陶瓷驱动器底部直接与阻尼器中的钢板接触，在工程结构受地震作用或风振作用时，通过调整压电陶瓷驱动器的电压改变压电陶瓷驱动器给钢板施加的正压力，进而调节阻尼器提供的摩擦力，实现摩擦耗能，对工程结构整体起到减振控制的作用。采用此种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器，其特征在于，包括摩擦板(9)、上钢板(7)、下钢板(14)、互相接触的高强螺栓(5)和压电驱动器(6)，其中，所述压电驱动器(6)和所述摩擦板(9)之间设置有滚珠(8)；所述上钢板(7)设置在所述摩擦板(9)上且环绕所述压电驱动器(6)；所述摩擦板(9)设置在所述下钢板(14)上；所述半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器还包括作动杆(3)和固定杆(4)，所述摩擦板(9)在水平方向上一端与所述作动杆(3)连接，另一端与所述固定杆(4)连接。2.根据权利要求1所述的半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器，其特征在于，所述压电驱动器为弛豫铁电体压电驱动器。3.根据权利要求1所述的半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器，其特征在于，所述摩擦板(9)上开设有槽孔(91)，所述半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器还包括固定螺栓(1)，所述上钢板(7)和所述下钢板(14)上设置有螺栓孔，所述固定螺栓(1)通过所述螺栓孔与所述槽孔(91)依次穿过所述上钢板(7)、所述槽孔(91)和所述下钢板(14)，所述槽孔(91)的长度大于所述螺栓孔的直径；所述固定螺栓(1)的数量为大于或等于4个。4.根据权利要求1所述的半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器，其特征在于，所述半主动滚珠压电摩擦自复位阻尼器...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗浩，蒋浚启，翁顺，朱宏平，吴俐滢，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：