一种可调谐复合式惯容阻尼减震器及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可调谐复合式惯容阻尼减震器及其制备方法，发明专利技术将惯容元件与黏滞阻尼元件件巧妙的结合为一体，形成了一种结构独立的惯容阻尼减震装置，且该装置含有两组滚珠丝杠副和双活塞阻尼液压缸，在液压缸内设置有弹簧，使得本发明专利技术集吸能、耗能、调谐功能一体且效率显著提高。效率显著提高。效率显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种可调谐复合式惯容阻尼减震器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及建筑物、桥梁方面的减震(抗振)装置，属于建筑物、桥梁方面减震(抗振)的
，尤其涉及一种可调谐复合式惯容阻尼减震器及其制备方法。

技术介绍

[0002]惯容减震理论建立至今只有十多年的时间，惯容技术是建筑防震减震领域的一项新兴技术。惯容元件具有表观质量放大作用，可以显著提高震动运动中的能量传递效率。
[0003]滚珠丝杠惯容减震器是惯容减震器的一种典型形式，其主要结构包括：滚珠丝杠副、质量元件、轴承等。由于惯容元件被认为主要起能量接收和传递作用，因此，滚珠丝杠惯容元件一般都需要与耗能元件(如：阻尼器)、调谐元件(弹簧)配合使用。现有的滚珠丝杠式惯容减震装置，自身并不能形成完整的吸能耗能过程，且只有一组滚珠丝杠副，在能量吸收传递方面还有提高的空间。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种具备吸能、耗能、调谐功能一体且效率显著提高的可调谐复合式惯容阻尼减震器。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种可调谐复合式惯容阻尼减震器，其特征在于，包括外筒质量元件，所述外筒质量元件内套设有内筒阻尼元件；所述外筒质量元件的两端分别设有一组滚珠丝杠机构，所述每组滚珠丝杠机构包括滚珠丝杠和滚珠螺母，所述滚珠丝杠包括前端的活塞杆段和后端的螺杆段，所述滚珠丝杠的螺杆段穿设过端盖，所述端盖与外筒质量元件的端部连接；所述两组滚珠丝杠机构结构相同且对称设置，所述两组滚珠丝杠分别与对应的端盖、外筒质量元件形成惯容机构；
[0007]所述滚珠丝杠的活塞杆段延伸至内筒阻尼元件内并与内筒阻尼元件内的一组活塞连接，所述两组滚珠丝杠机构对应的两个活塞将内筒阻尼元件分隔成三个腔室，所述每个活塞上设有至少一个油孔，所述两个活塞上的油孔连通其所在活塞两侧的腔室，且两个活塞之间设有调谐弹簧，三个腔室内注有黏滞阻尼液。
[0008]优选地，所述滚珠丝杠后端的螺杆段连接端锚，所述滚珠丝杠前端的活塞杆段穿过带滚珠螺母的端盖延伸至内筒阻尼元件内与活塞连接。
[0009]优选地，所述端盖通过螺纹与外筒质量元件的两端连接。
[0010]优选地，所述螺杆段和活塞杆段之间设有锥形过渡段。
[0011]优选地，所述螺杆段的长度大于活塞杆段的长度，所述活塞杆段的外径小于螺杆段的内径，便于安装时活塞杆段可穿过滚珠螺母。
[0012]优选地，所述螺杆段与活塞杆段采用一体结构。
[0013]优选地，所述外筒质量元件与内筒阻尼元件之间设有至少一个筒间轴承。
[0014]优选地，所述活塞一和活塞二之间的腔室二内设有调谐元件，所述调谐元件采用
弹簧。
[0015]本专利技术还提供了一种可调谐复合式惯容阻尼减震器的制备方法，步骤如下：
[0016]S1：材质的选择：外筒质量元件、内筒阻尼元件采用力学性能不低于40Cr的合金钢，或力学性能不低于14Cr17Ni2的不锈钢；
[0017]S2：主要技术参数的确定：
[0018]S21：设定适用的地震设防等级和对应的地震加速度值；
[0019]S22：惯容单元惯性力、滚珠丝杠副、黏滞阻尼器阻尼力，三者之间应遵循：
[0020]惯容单元惯性力≤滚珠丝杠副额定载荷≤粘滞阻尼器最大阻尼力
[0021]S221：根据惯容单元惯性力公式，确定外筒质量元件的规格尺寸；
[0022][0023]F
in
为惯容器的惯性力，L
d
为螺杆导程，m
f
为实际质量，r
o
为飞轮外直径，r
i
为飞轮内径，u1、u2为两端加速度；
[0024]S222：根据滚珠丝杠副额定载荷、外筒质量元件的规格尺寸，确定内筒阻尼元件规格；
[0025]S23：惯容单元螺杆、阻尼单元活塞的有效行程应保持一致；
[0026]S3：加工与装配：加工装配按照以下顺序进行：
[0027]S31：外筒质量单元的加工：选择符合要求的钢管、端盖作为坯料；在钢管两端加工内螺纹，在端盖的轴心加工圆孔，在端盖外廓加工外螺纹，钢管内螺纹与端盖外螺纹匹配；
[0028]S32：滚珠丝杠副丝杠的加工：滚珠丝杠副的丝杠分为螺杆段和活塞杆段，螺杆段长度大于活塞杆段的长度，活塞杆段的外径小于螺杆段的内径，以便安装时活塞杆段可穿过滚珠螺母；
[0029]S33：筒间轴承的安装：先将筒间轴承加热，安装在内筒阻尼元件的外壁，冷却后筒间轴承紧固在内筒阻尼元件的外壁；
[0030]S34：将滚珠丝杠螺母安装在端盖孔内；
[0031]S35：将安装有滚珠螺母的端盖从活塞杆段一端套入，并套接在滚珠丝杠的螺杆段；
[0032]S36：将滚珠丝杠的活塞杆段连接在内筒阻尼元件的活塞上；
[0033]S37：将调谐元件弹簧安装到内筒阻尼元件的缸筒内；
[0034]S38：将连接有活塞的两个滚珠丝杠的活塞杆段分别从内筒阻尼元件筒体的两端安装到内筒阻尼元件筒体内，密封后紧固，加注硅油；
[0035]S39：将外筒质量元件套接在内筒阻尼元件外面，定位后，将筒间轴承外圈与外筒质量元件固定；
[0036]S310：将端盖旋合紧固到外筒质量元件的两端，完成加工安装。与现有技术相比，本专利技术具备以下有益效果：
[0037]1、本专利技术既包括惯容单元，也包括阻尼单元和调谐单元，形成了一种结构独立的惯容阻尼减震装置，与现有的惯容单元、阻尼单元、调谐单元相比较，更加方便工程安装和工程应用。
[0038]2、本专利技术提供的两个滚珠丝杠结构形成的双惯容机制，可吸收传递更多能量，惯
容效果更大。
[0039]3、本专利技术提供的双活塞、三腔室组成的双阻尼机制，可以消耗更多的能量。
[0040]本专利技术通过将惯容元件与黏滞阻尼元件件巧妙的结合为一体，形成了一种结构独立的惯容阻尼减震装置，且该装置含有两组滚珠丝杠副和双活塞阻尼液压缸，在液压缸内设置有调谐元件——弹簧。形成了一种吸能、耗能、调谐功能一体且效率显著提高的可调谐复合式惯容阻尼减震器。
附图说明
[0041]图1为本专利技术提出的一种可调谐复合式惯容阻尼减震器的结构示意图；
[0042]图2为本专利技术提出的一种可调谐复合式惯容阻尼减震器中一体化螺杆活塞杆的结构示意图。
[0043]图中序号如下：
[0044]1、滚珠丝杠一；2、滚珠丝杠二；3、外筒质量元件；4、内筒阻尼元件；5、调谐元件；6、端锚；7、筒间轴承；8、活塞一；9、活塞二；10、腔室一；11、腔室二；12、腔室三；13、油孔；14、螺杆段；15、活塞杆段；16、锥形过渡段；17、端盖。
具体实施方式
[0045]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调谐复合式惯容阻尼减震器，其特征在于，包括外筒质量元件(3)，所述外筒质量元件(3)内套设有内筒阻尼元件(4)；所述外筒质量元件(3)的两端分别设有一组滚珠丝杠机构，所述每组滚珠丝杠机构包括滚珠丝杠和滚珠螺母，所述滚珠丝杠包括前端的活塞杆段(15)和后端的螺杆段(14)，所述滚珠丝杠的螺杆段(14)穿设过端盖(17)，所述端盖(17)与外筒质量元件(3)的端部连接；所述两组滚珠丝杠机构结构相同且对称设置，所述两组滚珠丝杠分别与对应的端盖、外筒质量元件(3)形成惯容机构；所述滚珠丝杠的活塞杆段(15)延伸至内筒阻尼元件(4)内并与内筒阻尼元件(4)内的一组活塞连接，所述两组滚珠丝杠机构对应的两组活塞将内筒阻尼元件(4)分隔成三个腔室，所述每个活塞上设有至少一个油孔(12)，所述两个活塞上的油孔(12)连通其所在活塞两侧的腔室，且两个活塞之间设有调谐弹簧，三个腔室内注有黏滞阻尼液。2.根据权利要求1所述的一种可调谐复合式惯容阻尼减震器，其特征在于，所述滚珠丝杠后端的螺杆段(14)连接端锚(6)，所述滚珠丝杠前端的活塞杆段(15)穿过带滚珠螺母的端盖(17)延伸至内筒阻尼元件(4)内与活塞连接。3.根据权利要求2所述的一种可调谐复合式惯容阻尼减震器，其特征在于，所述端盖(17)通过螺纹与外筒质量元件(3)的两端连接。4.根据权利要求2所述的一种可调谐复合式惯容阻尼减震器，其特征在于，所述螺杆段(14)和活塞杆段(15)之间设有锥形过渡段(16)。5.根据权利要求4所述的一种可调谐复合式惯容阻尼减震器，其特征在于，所述螺杆段(14)的长度大于活塞杆段(15)的长度，所述活塞杆段(15)的外径小于螺杆段(14)的内径，便于安装时活塞杆段(15)可穿过滚珠螺母。6.根据权利要求4所述的一种可调谐复合式惯容阻尼减震器，其特征在于，所述螺杆段(14)与活塞杆段(15)采用一体结构。7.根据权利要求1所述的一种可调谐复合式惯容阻尼减震器，其特征在于，所述外筒质量元件(3)与内筒阻尼元件(4)之间设有至少一个筒间轴承(7)。8.根据权利要求1所述的一种可调谐复合式惯容阻尼减震器，其特征在于，所述活塞一(8)和活塞二(9)之间的腔室二(11)内设有调谐元件(5)，所述调谐元件(5)采用弹簧。9.一种可调谐复合式惯容阻尼减震器的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁山，余荣华，郁德辉，李振奎，袁鹏斌，周勇其，
申请(专利权)人：上海惯容减震器有限公司，
类型：发明
国别省市：