[發明專利]一種摩擦耗能型顆粒阻尼器

有效

• 申請號: 201910507972.2
• 申請日: 2019-06-12
• 公開（公告）號: CN110284742B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 閆維明;黃緒宏;王寶順
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

1.一種摩擦耗能型顆粒阻尼器，其特征在于：包括阻尼器外部套筒(1)、螺旋桿(2)、推力球軸承(3)、螺旋摩擦筒(4)和摩擦顆粒(5)；

阻尼器外部套筒(1)由圓柱筒(1a)、套筒連接孔(1b)和套筒內腔(1c)組成；套筒內腔(1c)設置在圓柱筒(1a)的內部，套筒連接孔(1b)設置在圓柱筒(1a)的外部；

螺旋桿(2)由螺旋桿連接孔(2a)和螺紋(2b)組成，螺旋桿連接孔(2a)的底部設有螺紋(2b)；螺旋桿連接孔(2a)與套筒連接孔(1b)對稱設置在阻尼器外部套筒(1)的左右兩側；

推力球軸承(3)由滾珠(3a)和座墊(3b)組成，滾珠(3a)安裝在上下兩個座墊(3b)之間；

螺旋摩擦筒(4)由防漏板(4a)、摩擦螺旋板(4b)、內螺紋(4c)和傳力筒(4d)組成；通過在螺旋摩擦筒(4)兩端設置推力球軸承(3)確保螺旋摩擦筒(4)能在阻尼器外部套筒(1)內自由轉動；上下防漏板(4a)設置在傳力筒(4d)的上下兩端；摩擦螺旋板(4b)設置在傳力筒(4d)的周向位置；傳力筒(4d)的內部設有內螺紋(4c)，內螺紋(4c)與螺旋桿(2)的螺紋(2b)相配合；

套筒連接孔(1b)通過下部連接桿(7)與建筑結構節點處連接，螺旋桿(2)的螺旋桿連接孔(2a)通過上部連接桿(6)與建筑結構節點處上部連接；螺旋桿(2)的螺紋(2b)依次伸入圓柱筒(1a)、推力球軸承(3)及螺旋摩擦筒(4)并與內螺紋(4c)相貼合；螺旋摩擦筒(4)通過上下兩端的推力球軸承(3)安裝在圓柱筒(1a)的上下兩端；摩擦顆粒(5)填充至套筒內腔(1c)中的螺旋摩擦筒(4)上下防漏板(4a)之間。

2.根據權利要求1所述的一種摩擦耗能型顆粒阻尼器，其特征在于：當螺旋桿(2)沿Ⅰ方向運動時，Ⅰ方向為沿套筒連接孔(1b)長度的方向即螺紋(2b)的旋入方向，內螺紋(4c)將水平作用力轉換為扭矩，驅動摩擦螺旋板(4b)沿Ⅰ方向轉動，摩擦螺旋板(4b)帶動內部摩擦顆粒(5)產生運動，摩擦顆粒(5)總體呈現沿Ⅱ方向運動的趨勢，Ⅱ方向為沿螺旋桿連接孔(2a)長度的方向即螺紋(2b)的旋出方向，并沿著摩擦螺旋板(4b)與圓柱筒(1a)之間間隙沿著Ⅰ方向運動形成回路；當螺旋桿(2)沿Ⅱ方向運動時，摩擦螺旋板(4b)沿Ⅱ方向轉動，摩擦螺旋板(4b)帶動內部摩擦顆粒(5)產生運動，摩擦顆粒(5)總體呈現沿Ⅰ方向運動，并沿著摩擦螺旋板(4b)與圓柱筒(1a)之間的間隙沿著Ⅱ方向運動形成回路。

3.根據權利要求1所述的一種摩擦耗能型顆粒阻尼器，其特征在于：結構層間發生相對運動帶動螺旋桿(2)與阻尼器外部套筒(1)發生相對運動，從而引起螺旋摩擦筒(4)發生旋轉運動，螺旋摩擦筒(4)轉動帶動內部摩擦顆粒(5)產生運動，摩擦顆粒(5)在運動過程中通過摩擦顆粒(5)之間、摩擦顆粒(5)與摩擦螺旋板(4b)之間、摩擦顆粒(5)與圓柱筒(1a)之間摩擦耗散結構動能，起到減振作用，摩擦顆粒(5)為實心鐵球，直徑小于摩擦螺旋板(4b)與圓柱筒(1a)間距的0.5倍。

4.根據權利要求1所述的一種摩擦耗能型顆粒阻尼器，其特征在于：摩擦螺旋板(4b)表面粘貼高性能摩擦材料，從而提高摩擦顆粒(5)與摩擦螺旋板(4b)之間的摩擦耗能能力；通過調節螺紋(2b)及摩擦螺旋板(4b)的螺距從而調節顆粒在運動過程中的速度，進而影響耗能參數。

5.根據權利要求1所述的一種摩擦耗能型顆粒阻尼器，其特征在于：通過設置防漏板(4a)防止摩擦顆粒(5)外漏。

6.根據權利要求1所述的一種摩擦耗能型顆粒阻尼器，其特征在于：梁(8)安裝在柱(9)上，建筑結構節點為梁(8)和柱(9)的連接位置。