[實用新型]一種液壓式同性磁鐵阻尼器

有效

• 申請號: 201620460841.5
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN206233393U
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 張景洲;張升堂;劉元臣
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及研究一種液壓式同性磁鐵阻尼器，將磁鐵和粘性液體結合，由承壓軸、高彈性粘性材料、粘滯性液體、蜂窩狀空洞、非線性彈簧、阻尼器腔體單元、磁鐵及非線性彈簧組成，應用于水利與土木工程建筑之中的減震系統及阻尼器系統領域，可用于橋梁結構、高層建筑和高聳結構等。

背景技術

隨著社會經濟的快速發展和結構設計理論的不斷改進，復雜、剛柔等高層結構不斷涌現，但隨之也產生了很多災害防護問題，其中大部分動力問題，如風、地震等，由于其具有很大的隨機性，導致結構的動力響應極為復雜，因此改正結構的抗震性能具有重大的研究意義。

阻尼器即為耗能減震裝置，在工程建設結構中發揮著不可替代的作用，其通過阻尼裝置的形變從而為主體結構提供附加剛度和附加阻尼比，實現震動時的能量對主體結構輸入過程中的消耗。阻尼器是耗能減震系統的核心部分，其功能是當結構發生相對變形（包括相對位移、相對轉角）時，耗能器為結構提供較大阻尼，發揮耗能作用。

消能減震技術作為一種被動控制方法，主要通過在結構的某些部位增設阻尼器或消能部件，為結構提供一定的附加剛度或附加阻尼，并以此來耗散輸入結構的能量，從而減輕結構動力反應，保護主體結構的安全。由于該方法概念簡單、減震機理明確、減震效果顯著、安全可靠且不需要外部能源輸入，因此近年來取得很大發展，目前也形成了一系列較為成熟的消能減震產品。目前，常見的耗能阻尼器大致分為四種類型：粘彈性阻尼器、粘滯液體阻尼器、摩擦阻尼器、金屬阻尼器，粘滯性液體阻尼器具有耗能性能優越、構造簡單、制作方便等特點。在各類建筑結構被動控制設備中，粘滯阻尼器對環境溫度和激勵頻率的變化不敏感，性質比較穩定。近十幾年來國內外對粘滯阻尼器減震結構進行了大量理論分析和試驗研究。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種減輕結構動力反應，保護主體結構安全的液壓式阻尼裝置，即通過擠壓作用使得粘滯性液體進入蜂窩狀空洞從而產生強大的摩擦力和同極磁鐵相斥的原理為主體結構提供附加剛度和附加阻尼比，實現震動時的能量對主體結構輸入過程中的消耗。

為了實現上述目的，本發明采取如下技術方案。

本實用新型提出的一種液壓式同性磁鐵阻尼器，其特征在于：所述液壓式同性磁鐵阻尼器包括圓柱狀液壓缸、圓柱狀活塞缸、圓柱狀阻尼器外部保護殼、圓柱狀承壓軸及螺絲帽狀充氣氣門，所述圓柱狀活塞缸為高彈性粘性材料，所述圓柱狀液壓缸由環形蜂窩狀空洞、非線性彈簧、圓餅狀同性磁鐵、圓柱狀阻尼器內腔、圓孔狀底部開口及粘性液體組成，所述圓柱狀阻尼器外部保護殼和螺絲帽狀充氣氣門位于圓柱狀液壓缸的外部，所述圓柱狀承壓軸鑲嵌于圓柱狀活塞缸的內部，所述圓柱狀活塞缸位于圓柱狀液壓缸的上部且與圓柱狀液壓缸固定連接。

上述技術方案直接帶來的技術效果是，活塞缸采用高彈性粘性材料可以承受承壓軸一定的形變，使承壓軸的承載面上受到的力均能轉化為壓力，高彈性粘滯性材料、阻尼器外部保護殼對其阻尼裝置均具有保護作用。

所述同性磁鐵分別位于阻尼器內腔的底部和頂部，同性磁鐵間用非線性彈簧相連。

該優選技術方案直接帶來的技術效果是，在承壓軸向下運動時，帶動頂部磁鐵向下運動，根據磁鐵的同性相斥原理及非線性彈簧被壓縮發生形變會產生向上的反作用力，用非線性彈簧將上下兩塊磁鐵相連可以達到固定和牽制磁鐵的作用，有利于提高阻尼器腔體內部的穩定性。

所述環形蜂窩狀空洞位于阻尼器外部保護殼和圓餅狀同性磁鐵之間，且兩兩之間為無縫接觸。

該優選技術方案直接帶來的技術效果是，使得阻尼器內部結構更加緊湊，可以達到更好的減震效果。

所述粘滯性液體充滿于環形蜂窩狀空洞與上下兩同極磁鐵所形成的內腔的內部。

該優選技術方案直接帶來的技術效果是，承壓軸帶動頂部磁鐵向下運動時，迫使其內部的粘滯性液體進入環形蜂窩狀的空洞中，此過程會產生很大的摩擦力，從而提供一定的附加阻尼。

所述底部開口布設在環形蜂窩狀空洞與底部磁鐵的底部連接處。

該優選技術方案直接帶來的技術效果是，底部開口將環形蜂窩狀空洞裝置與阻尼器內腔相連通，是粘滯性液體流動運動的出入口。

所述環形蜂窩狀空洞的內部充有惰性氣體氮氣；且布設在阻尼器外部保護殼的充氣氣門與環形蜂窩狀空洞相連通。