[發明專利]一種具有自復位功能的自適應粘滯阻尼器

有效

• 申請號: 202010073325.8
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111173878B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 張洵安;何萬龍;吳悅;王天龍
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F16F9/30
• 分類號: F16F9/30;F16F9/32;F16F9/36;F16F9/512
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 云燕春

本發明提出一種具有自復位功能的自適應粘滯阻尼器，屬于結構減震技術領域；包括阻尼器缸體、插電式蓄電池、速度傳感器、動態控制器和電動比例伺服閥，所述插電式蓄電池用于給所述動態控制器提供電壓，所述動態控制器從所述速度傳感器接收速度信號后轉換為電壓信號，然后將電壓信號傳遞給所述電動比例伺服閥，再通過所述電動比例伺服閥控制所述阻尼器缸體輸出的阻尼力；本發明提出的新型粘滯阻尼器采用了雙缸設計，活動活塞和塞軸一體組成的整體活塞在主缸內往復運動時，達到了兩個阻尼器并聯工作的效果。實現實時調節導流管中粘滯流體的有效流經截面積，從而改變導流管內粘滯流體的流量，進而實時自適應調節阻尼的大小。

技術領域

本發明屬于結構減震技術領域，具體涉及一種具有自復位功能的自適應粘滯阻尼器。

背景技術

粘滯阻尼器是一種速度相關型阻尼器,最早應用于機械、軍工、航空等領域，用于控制設備的振動與沖擊。隨著技術不斷進步，粘滯阻尼器現逐步推廣到建筑結構和橋梁等民用工程，用于耗散地震荷載、風荷載等對結構輸入的能量。粘滯阻尼器主要包含阻尼系數、阻尼指數、最大阻尼力等幾個技術指標。常規的粘滯阻尼器的阻尼系數為固定值，無法滿足實際使用中不同工況下需要不同阻尼力的需求，阻尼力較小，為保證足夠的阻尼力導致阻尼器尺寸過大，且阻尼器工作后若不處于開始工作前的平衡位置則不能復位到工作前的平衡狀態。

專利201310693362.9的名稱《可調式粘滯阻尼器》，在活塞桿內外桿上郡設有阻尼孔，重合的阻尼孔作為阻尼通道，并在活塞桿上設置有調節螺母，通過調節螺母調節阻尼孔道的大小，使得阻尼器產生不同阻尼力效果。但該專利無法根據設備的實時振動對阻尼力進行調整，且不能完成自復位。

發明內容

要解決的技術問題：

為了避免現有技術的不足之處，本發明提出一種具有自復位功能的自適應粘滯阻尼器，活塞在外荷載的作用下在主缸1-9內作往復運動，并不斷擠壓空間100-1、100-2、101-1和101-2中的粘滯流體，粘滯流體在流經阻尼孔1-13和導流管1-8時，通過速度傳感器2對測點速度的實時監測并將數據傳遞給動態控制器3，進而動態控制器控制電動比例伺服閥1-14閥門的有效開度，進而改變粘滯流體的有效流經截面積，從而改變導流管內粘滯流體的流量，進而實現該新型粘滯阻尼器阻尼的自動調節。當該新型粘滯阻尼器停止工作且活塞不處于平衡位置時，此時高強彈簧1-2處在壓縮或伸長的狀態，則會為活塞復位到平衡狀態提供一個額外的恢復力，以驅動活塞復位。該型阻尼器在充分發揮其耗能減震能力的同時，擴大了其使用范圍并有效提高了結構的減震效果和安全性能。

本發明的技術方案是：一種具有自復位功能的自適應粘滯阻尼器，其特征在于：包括阻尼器缸體、插電式蓄電池、速度傳感器、動態控制器和電動比例伺服閥，所述插電式蓄電池用于給所述動態控制器提供電壓，所述動態控制器從所述速度傳感器接收速度信號后轉換為電壓信號，然后將電壓信號傳遞給所述電動比例伺服閥，再通過所述電動比例伺服閥控制所述阻尼器缸體輸出的阻尼力；

所述阻尼器缸體包括副缸、主缸、左缸蓋、右缸蓋、活塞、導流管和高強彈簧；所述主缸為兩端開口的圓筒結構，其兩端開口處均設置有法蘭盤，其內沿徑向設置有隔板，將主缸內分為兩個腔體；所述隔板上開有中心孔，其端面上相對于其中心軸對稱設置有兩個阻尼孔；所述左缸蓋和右缸蓋均為開有中心孔的圓形板狀結構，分別設置于所述主缸的兩端；所述副缸為一端開口的圓筒結構，其開口端設置有法蘭盤；所述副缸的法蘭盤、左缸蓋和主缸一端的法蘭盤通過多個缸體連接螺栓同軸固定連接，所述右缸蓋和主缸另一端的法蘭盤通過多個缸體連接螺栓同軸固定連接；所述導流管為U型管結構，其兩端口分別固定于所述主缸壁面的兩個通孔的孔口處，用于連通所述主缸內的兩個腔體；所述電動比例伺服閥安裝與所述導流管上，通過調節其閥門的開啟高度，改變所述導流管內粘滯流體的有效流經截面積；