[實用新型]一種雙出桿雙缸電流變阻尼器

無效

• 申請號: 200620134041.0
• 申請日: 2006-10-13
• 公開（公告）號: CN200975034Y
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 楊林;閆維明;常永平
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;F16F9/53
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 沈波

技術領域

本實用新型涉及一種雙出桿雙缸電流變阻尼器，屬于建筑及機械結構減振技術領域。本裝置主要用于減小各種建筑物和設備中所產生的移動或位移的影響，特別是適用于建筑物層間減震及隔震層耗能限位方面。

背景技術

電/磁流變體是由高介電常數的小顆粒分散在低介電常數的容積中形成的懸浮液體。這種懸浮液體在外加電場作用下可以在毫秒級的瞬間使固體顆粒極化而相互作用，形成平行于電場的鏈狀或柱狀結構，從而使液體表現為具有一定屈服應力的類似固體的本構狀態，使表觀粘度增大幾個數量級。這種使流體改變狀態的效應稱為電流變效應。

電/磁流變阻尼器是一種應用非常廣泛的消能減振控制裝置，可用于機械、建筑等領域。其控制機理是通過對阻尼器中的電流變效應，將結構的部分振動能量通過阻尼材料耗散掉，達到緩解外載的沖擊、減小結構振動、保護結構安全的目的。

雖然電/磁流變液兩者的性能在許多方面都很相似，但在相同的耗電功率下，磁流變可達到的屈服應力較一般的電流變液大一個數量級，也就是說，一般所采用的電流變液強度較低，最大只有5kPa，而磁流變最大可達50kPa。這一特點使其在產生較大的力和減振效果的前提下，用電流變液制作的阻尼器比用磁流變液制作的阻尼器要大得多。但是，電流變液體更容易商業利用和在實驗室制造，所以基于電流變液體的裝置比基于磁流變液體的裝置更易于設計與制造。同時，雖然電/磁流液的響應時間一般取決于裝置設計，但在同樣的條件下，電流變液響應時間比磁流變液快。

根據香港科技大學溫維佳教授所作的研究工作，目前研制的新型巨電流變液在5kV/mm的電場強度下可以達到130kPa以上的屈服強度，遠遠大于磁流變液，完全可以滿足工程應用的需要。但是，這種新型巨電流變液粘滯系數僅為普通電流變液的1/10，僅僅為0.1Pa·s，而一般所用的普通電流變液或粘滯阻尼液粘滯系數為1Pa·s。因此同樣條件下，普通電流變液或粘滯阻尼液提供的粘滯阻尼要遠遠大于新型巨電流變液提供的粘滯阻尼力。

理論和試驗表明：在實際工程中，我們更需要一種既能在被動控制(零場、滿場)還能在半主動和主動控制領域發揮較好效果的阻尼器，這就要求這種阻尼器不論在被動控制還是在半主動/主動時均具有較適宜的粘滯阻尼力，并提供較大的屈服應力。因此，急需開發一種體積小、構造簡單、出力大而且具有較大粘滯阻尼力的電/磁流變阻尼器，以防止結構失效破壞，減少結構振動反應。

發明內容

為了充分利用電流變阻尼器響應速度快、裝置構造簡單、巨電流變液屈服強度高以及普通電流變液和粘滯阻尼液粘滯阻尼力高的優點，克服現有的磁流變阻尼器構造復雜、電流變阻尼器屈服應力低以及巨電流變粘滯阻尼力低的缺點，本實用新型提供了一種雙出桿雙缸電流變阻尼器，將巨電流變液和普通電流變液或粘滯阻尼液的優點相結合。

本實用新型所采用的技術方案如下。一種雙出桿雙缸電流變阻尼器，其特征在于：包括有前缸缸蓋5、第一負極板11、第一隔板14、第二負極板21、第二隔板22、副缸缸蓋20、活塞桿4、第一活塞18、第二活塞24；其中，前缸缸蓋5、第一負極板11、第一隔板14組成主前缸9，第一隔板14、第二負極板21、第二隔板22組成主后缸16，第二隔板、副缸缸體23、副缸缸蓋20組成副缸19，第一活塞18、第二活塞24通過活塞桿4分別設置在主前缸9、主后缸16內，活塞桿4的前端穿過前缸缸蓋5延伸出主前缸9，后端依次穿過第一隔板14、第二隔板22延伸至副缸19，活塞桿4伸出主前缸9的一端和副缸缸蓋20的外側分別設置有用于與結構相連的連接耳環3；主前缸9內充有電流變液13，主后缸16內充有巨電流變液體15，第一活塞18與第一負極板11、第二活塞24與第二負極板21之間存在阻尼通道12，第一活塞18、第二活塞24與阻尼通道12接觸的一面均設置有與活塞同心的圓環形凹槽，在凹槽內設置有正極板17，第一活塞18、第二活塞24與正極板17與之間有絕緣板8絕緣，第一負極板11與前缸蓋5、第一隔板14之間和第二負極板21與第一隔板14、第二隔板22之間均設置有絕緣板8絕緣；活塞桿4和第一活塞18、第二活塞24內均設置有相互連通的穿線孔10，穿線孔10內設置有高壓正極導線2，高壓正極導線2的一端與正極板17連接，另一端從副缸19引出與高壓電源1的正極連接，高壓電源1的負極分別與第一負極板11、第二負極板21相連；在前缸蓋5、第一隔板14與主前缸9接觸的一側及第一隔板14、第二隔板22與主后缸16接觸的一側均設置有密封材料6，用于密封主前缸9和主后缸16。