[發明專利]速度位移雙鎖調節式粘滯阻尼器

有效

• 申請號: 201410745064.4
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104452576A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 禹見達;唐伊人;竹剡鋒;禹蒲陽
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 宋向紅

技術領域

本發明屬于結構或橋梁的抗震減振技術領域，具體涉及一種速度位移雙鎖調節式粘滯阻尼器。?

背景技術

高層建筑和大跨橋梁等大型結構在地震或風的作用下會發生大幅振動，結構的大幅振動將導致其部分構件的破壞或整體坍塌。為了減少地震或風對結構的影響，粘滯阻尼器被廣泛應用于建筑結構和橋梁結構進行耗能減振。粘滯阻尼器在大跨度橋梁和超高層建筑結構中大量應用，對結構振動耗能減振起到關鍵性的作用。粘滯阻尼器的結構一般采用剪切閥式，如圖1所示，圖1中，29是缸體，30是活塞，31是活塞桿，32是節流孔，33是粘性流體。?

阻尼器減振的效果取決于其耗能能力W，在結構的一個振動周期T內：?

W＝2Fx?????????(1)?

其中F為平均阻尼力，x為結構振動一個周期內阻尼器活塞桿的行程。阻尼器活塞桿的一個行程內，阻尼力F的大小隨活塞運動速度變化關系可近似表示為：?

F＝cv^α?????????(2)?

其中c為阻尼器粘性系數，與活塞上節流孔的大小及活塞截面積之比有關；v為活塞桿與阻尼器缸體運動的相對速度，一般情況下，0<α≤1，是粘滯阻尼器的一個重要性能指標，α越小，阻尼力越便于控制。?

對于結構或橋梁在地震、風作用下的抗震或減振，目前主要采用粘滯阻尼?器與其它隔震(隔振)措施共同完成。例如在橋梁主梁與橋墩間安裝粘滯阻尼器，可有效抑制橋梁在強風作用下的振動，同時可以抑制一般地震對橋梁的破壞。但在超強臺風或強地震作用下，阻尼器的耗能不足可能導致主梁振動位移過大而與橋墩發生碰撞或滑落，導致橋梁的嚴重破壞或損毀。高層建筑一般采用隔震支座和粘滯阻尼器結合進行地震的減隔震和強風作用下的減振，在超強臺風或強地震作用下，結構柱可能發生過大的錯動而導致整座大樓的坍塌。采用圖1所示的阻尼器，當結構發生過大的振動(震動)時，活塞與活塞缸體間將發生剛性碰撞，從而導致阻尼器破壞，最終可能導致橋梁或房屋結構破壞。另外，現有粘滯阻尼器阻尼力F中α較大，導致阻尼器阻尼力F在正常工作階段變化就比較大，不利于其耗能能力的充分發揮。?

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中存在的上述缺陷，提供一種能防止活塞與活塞缸體間發生剛性碰撞、調節阻尼力、并且降低阻尼力F中的α值的速度位移雙鎖調節式粘滯阻尼器。?

本發明的目的是通過如下的技術方案來實現的：該速度位移雙鎖調節式粘滯阻尼器，包括缸體、活塞、活塞桿、缸體內的粘性流體；所述缸體的外筒兩端從外至內設有端蓋、密封座，密封座內的活塞桿外嵌套有密封環；活塞桿的一端封閉于端蓋內，另一端伸出端蓋；其特點是：活塞桿上中部位于活塞左端加工有活塞桿軸肩，活塞右端的活塞桿上設有壓緊螺母；活塞桿上位于活塞桿軸肩和壓緊螺母的外側分別設有左限位塊和右限位塊，左限位塊和右限位塊的內側分別固連有左限位環和右限位環，左限位塊、右限位塊與活塞的兩端面分別通過左外壓簧和左拉簧、右外壓簧和右拉簧定位；未工作狀態下，左限位環和右限位環的端面分別靠近活塞桿軸肩和壓緊螺母的端面并留有間隙，左限位?環的內徑與活塞桿軸肩的內徑、右限位環的的內徑與壓緊螺母的外徑之間均為間隙配合；所述活塞桿為內空的圓筒狀結構，其內腔中部設有一個閥芯；所述閥芯為中間直徑較大兩端直徑較小的三段圓桿狀結構，其直徑較大中段桿部的中心段的外表面為圓弧面，其直徑較大中段桿部除中心段外的兩邊的外表面為花鍵形；對應于閥芯直徑較大中段桿部的中心段的活塞桿內裝有限流環座，限流環座與該段閥芯為間隙配合；對應于閥芯直徑較小的左、右段桿部的活塞桿內分別裝有左調節螺母、右調節螺母，左調節螺母、右調節螺母的內側面與閥芯直徑較大中段桿部的兩端面之間分別設有左內壓簧、右內壓簧；閥芯兩端外側的活塞桿內分別裝有左密封螺塞和右密封螺塞；所述缸體外筒內壁、外筒兩端的密封座和密封環、活塞桿外壁所形成的空腔內裝有粘性流體；所述活塞桿內壁與左密封螺塞、右密封螺塞所形成的空腔內裝有粘性流體；所述左限位塊和右限位塊上加工有軸向節流孔，所述左限位環和右限位環上加工有徑向節流孔，所述活塞桿位于左限位塊和右限位塊內側的一段圓筒壁上加工有徑向節流孔，所述左調節螺母、右調節螺母上加工有軸向節流孔；所述缸體外筒內的左、右限位塊，左、右限位環，活塞桿軸肩，壓緊螺母，左、右外壓簧，左、右外拉簧組成限速限位裝置；所述活塞桿內的限流環座，閥芯，左、右內壓簧，左、右調節螺母組成限壓裝置。?