【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属阻尼器，具体为一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器。
技术介绍
1、地震作为一种自然灾害，因其破坏性极强和不可预测性而受到结构工程师的关注。为使建筑结构在地震荷载作用下减少损伤，开发新型的消能减震部件成为抗震工程领域的研究热点。通常在结构中设置阻尼器来减少结构在地震荷载以及风荷载作用下的动力响应。阻尼器种类颇多，主要能分为四大类：金属阻尼器、粘弹性阻尼器、摩擦阻尼器以及粘滞阻尼器。
2、其中，金属阻尼器凭借其简单的力学性能、良好的耗能效果以及较低的成本成为大部分用于修复老旧建筑的首选器械。然而，大部分金属阻尼器的可修复性差，核心耗能件连接部件一旦损坏，整个耗能阻尼器便无法再次投入使用，必须对受损的阻尼器进行更换才能保证阻尼器的循环使用。
3、例如，申请号为201910628655.6的中国专利公开了一种可拆卸式摩擦弯曲复合型金属阻尼器，设置了12个矩形限位板一共32个螺栓孔，每次拆卸更换核心耗能构件都需要拆卸4个限位板16个螺栓，核心耗能摩擦板连接也采用螺栓连接，每次都需要拧松螺栓，更换拆卸麻烦。又如申请号为201910571512.6的中国专利公开了一种扭转摩擦板型金属阻尼器，但是摩擦板损耗需要将整个耗能部更换，耗能部需要特制，无法放大微小变形。
4、因此，如何使受损的阻尼器更换更加便捷、阻尼器先于结构破坏要求的问题亟待解决。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术目的是提供一种耗能减震效果好
2、技术方案：本专利技术所述的一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，包括第一滑动导杆、第二滑动导杆和主动齿轮轴，主动齿轮轴分别与同轴转动的小齿轮、大齿轮相连，小齿轮的两侧分别与第一滑动导杆、第二滑动导杆相啮合；大齿轮与阵列分布的从动齿轮相啮合，从动齿轮与从动齿轮轴相连；从动齿轮两端对称设置第一齿轮圈、第二齿轮圈，第一齿轮圈与第一涡卷弹簧相连，第二齿轮圈与第二涡卷弹簧相连；第一涡卷弹簧与第二涡卷弹簧的扭矩方向相反。
3、进一步地，第一涡卷弹簧顺时针旋转收缩，第二涡卷弹簧为顺指针旋转扩散。在同一从动齿轮轴转动下，假设第一涡卷弹簧发生收缩，第二涡卷弹簧就发生扩散，这样同一从动齿轮轴就会因为第一涡卷弹簧和第二涡卷弹簧有两个相反方向的扭矩，就可以实现涡卷弹簧自复位，克服了传统金属阻尼器可修复性差的缺点；其次，能够通过调整涡卷弹簧的尺寸大小、厚度，以此来实现调整阻尼器的减震能力。
4、进一步地，第一涡卷弹簧的端部设置第一限位部，第二涡卷弹簧的端部均设置第二限位部。第一限位部、第二限位部均为u型。
5、上述可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器还包括防护壳；第一滑动导杆、第二滑动导杆的一端伸出防护壳，另一端均设置限位板。
6、进一步地，防护壳包括上防护壳、下防护壳，上防护壳、下防护壳的两侧延伸设有连接耳板，连接耳板通过螺栓相连。上防护壳、下防护壳上均设置与主动齿轮轴转动连接的连接槽孔一、与从动齿轮轴转动连接的连接槽孔二、用于放置从动齿轮的放置槽孔。上防护壳、下防护壳上还设置用于卡接固定第一限位部的卡槽一、用于卡接固定第二限位部的卡槽二。
7、进一步地，第一滑动导杆伸出防护壳的一端、第二滑动导杆伸出防护壳的一端设置与建筑结构件相连接的螺栓孔。
8、进一步地，第一滑动导杆、第二滑动导杆上均设置锯齿，锯齿与小齿轮相啮合。
9、进一步地，第一齿轮圈上设置与第一涡卷弹簧的第一限位部卡接的卡槽三，第二齿轮圈上设置与第二涡卷弹簧的第二限位部卡接的卡槽四。
10、工作原理：第一涡卷弹簧和第二涡卷弹簧发生相反的收缩和扩散，使得涡卷弹簧发生屈曲变形来吸收能量；又由于力的作用是相互的，防护壳会对涡卷弹簧有相反的力，会使涡卷弹簧复原，从而循环往复。从动齿轮轴转动，使涡卷弹簧重复发生屈曲变形，达到消能减震的效果，直至涡卷弹簧发生疲劳断裂，拆卸更换涡卷弹簧即可。
11、在受到的地震或风荷载等横向水平力作用时，该阻尼器能够通过三级齿轮组两次放大微小位移，实现本阻尼器先于结构破坏要求。通过三级齿轮配合来实现位移两次放大，l＝θ×r，主动齿轮轴中有两个同轴半径不同的齿轮，小齿轮和大齿轮转动相同角度时大齿轮上弧度比小齿轮上弧度大，此为第一次放大。大齿轮的齿轮面和从动齿轮的齿轮面相啮合，在相同弧度条件下，由于从动齿轮轴上从动齿轮半径小于主动齿轮轴上相配合的大齿轮，因此，从动齿轮轴转动的角度比主动齿轮轴大，此为第二次放大。
12、有益效果：本专利技术和现有技术相比，具有如下显著性特点：
13、1、具有良好的耗能效果，能够实现自复位循环使用，且拆卸方便，可修复性强；
14、2、采用三级齿轮组配合两次放大微小位移，可实现阻尼器先于结构破坏要求；
15、3、可根据抗震要求算出涡卷弹簧的具体尺寸，能够实现核心耗能构件的高效利用，避免耗能构件无法满足抗震要求，避免耗能能力远超抗震要求造成材料浪费。
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1.一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，其特征在于：包括第一滑动导杆(1)、第二滑动导杆(2)和主动齿轮轴(3)，所述主动齿轮轴(3)分别与同轴转动的小齿轮(4)、大齿轮(5)相连，所述小齿轮(4)的两侧分别与第一滑动导杆(1)、第二滑动导杆(2)相啮合；所述大齿轮(5)与阵列分布的从动齿轮(6)相啮合，所述从动齿轮(6)与从动齿轮轴(7)相连；所述从动齿轮(6)两端对称设置第一齿轮圈(8)、第二齿轮圈(9)，所述第一齿轮圈(8)与第一涡卷弹簧(10)相连，所述第二齿轮圈(9)与第二涡卷弹簧(11)相连；所述第一涡卷弹簧(10)与第二涡卷弹簧(11)的扭矩方向相反。
2.根据权利要求1所述的一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，其特征在于：所述第一涡卷弹簧(10)顺时针旋转收缩，所述第二涡卷弹簧(11)为顺指针旋转扩散。
3.根据权利要求1所述的一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，其特征在于：所述第一涡卷弹簧(10)的端部设置第一限位部(12)，所述第二涡卷弹簧(11)的端部均设置第二限位部(13)。
4.根据权利要求3所述的一种可拆卸扭转
5.根据权利要求4所述的一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，其特征在于：还包括防护壳(14)；所述第一滑动导杆(1)、第二滑动导杆(2)的一端伸出防护壳(14)，另一端均设置限位板(15)。
6.根据权利要求5所述的一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，其特征在于：所述防护壳(14)包括上防护壳(141)、下防护壳(142)，所述上防护壳(141)、下防护壳(142)的两侧延伸设有连接耳板(16)，所述连接耳板(16)通过螺栓(17)相连。
7.根据权利要求6所述的一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，其特征在于：所述上防护壳(141)、下防护壳(142)上均设置与主动齿轮轴(3)转动连接的连接槽孔一(1401)、与从动齿轮轴(7)转动连接的连接槽孔二(1402)、用于放置从动齿轮(6)的放置槽孔(1403)。
8.根据权利要求6所述的一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，其特征在于：所述上防护壳(141)、下防护壳(142)上还设置用于卡接固定第一限位部(12)的卡槽一(1404)、用于卡接固定第二限位部(13)的卡槽二(1405)。
9.根据权利要求5所述的一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，其特征在于：所述第一滑动导杆(1)伸出防护壳(14)的一端、第二滑动导杆(2)伸出防护壳(14)的一端设置与建筑结构件相连接的螺栓孔(18)。
10.根据权利要求1所述的一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，其特征在于：所述第一滑动导杆(1)、第二滑动导杆(2)上均设置锯齿(19)，所述锯齿(19)与小齿轮(4)相啮合。
...【技术特征摘要】
1.一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，其特征在于：包括第一滑动导杆(1)、第二滑动导杆(2)和主动齿轮轴(3)，所述主动齿轮轴(3)分别与同轴转动的小齿轮(4)、大齿轮(5)相连，所述小齿轮(4)的两侧分别与第一滑动导杆(1)、第二滑动导杆(2)相啮合；所述大齿轮(5)与阵列分布的从动齿轮(6)相啮合，所述从动齿轮(6)与从动齿轮轴(7)相连；所述从动齿轮(6)两端对称设置第一齿轮圈(8)、第二齿轮圈(9)，所述第一齿轮圈(8)与第一涡卷弹簧(10)相连，所述第二齿轮圈(9)与第二涡卷弹簧(11)相连；所述第一涡卷弹簧(10)与第二涡卷弹簧(11)的扭矩方向相反。
2.根据权利要求1所述的一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，其特征在于：所述第一涡卷弹簧(10)顺时针旋转收缩，所述第二涡卷弹簧(11)为顺指针旋转扩散。
3.根据权利要求1所述的一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，其特征在于：所述第一涡卷弹簧(10)的端部设置第一限位部(12)，所述第二涡卷弹簧(11)的端部均设置第二限位部(13)。
4.根据权利要求3所述的一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，其特征在于：所述第一限位部(12)、第二限位部(13)均为u型。
5.根据权利要求4所述的一种可拆卸扭转式涡卷弹簧型金属阻尼器，其特征在于：还包括防护壳(14)；所述第一滑动导杆(1)、第二滑动导杆(2)的一端伸出防护...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵建华，王勇，王展光，张旋，高震宇，刘宸，李翔岚，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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