[發明專利]一種自復位的多層圓環彈簧摩擦阻尼器

有效

• 申請號: 202110996873.2
• 申請日: 2021-08-27
• 公開（公告）號: CN113737977B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 馬玉宏;陳浩宇;趙桂峰;劉澤明
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 聶志偉

本發明公開了一種自復位的多層圓環彈簧摩擦阻尼器，包括筒體、多層圓環彈簧、墊件、連接軸以及緊固件，多層圓環彈簧的兩端均設有墊件，多層圓環彈簧以及墊件均設于筒體內，緊固件設于墊件的一側，緊固件位于遠離多層圓環彈簧的一側，連接軸穿過多層圓環彈簧和墊件，緊固件連接于連接軸。多層圓環彈簧包括內層圓環件、至少一層中層圓環件以及外層圓環件，內層圓環件、中層圓環件以及外層圓環件由內至外依次設置且沿上下方向層疊間隔的設置多個。通過在筒體內設置多層圓環彈簧，由于圓環彈簧設置為多層，連接軸的力通過墊件傳遞到多層圓環彈簧時，通過逐層耗能，實現高耗能以及自復位的效果，具有耗能高，強度大，恢復力大等優點。

技術領域

本發明涉及土木工程耗能減震技術領域，特別是涉及一種自復位的多層圓環彈簧摩擦阻尼器。

背景技術

我國是一個地震多發地區，當地震來臨時，建筑物的破壞與倒塌將會帶來巨大的生命和財產損失。如何減輕地震作用下結構的振動響應，成為了土木工程領域一個十分重要的問題。減震技術是通過采用一定的耗能裝置或附加子結構吸收或消耗地震傳遞給主體結構的能量，從而減輕結構的振動。減震方法主要有消能減震、吸振減震、沖擊減震等類型。

環形彈簧是一種近幾年在建筑結構減震、隔震領域興起的可自復位阻尼器，由帶內錐面的外圓環和帶有外錐面的內圓環配合而成，當環形彈簧承受軸向壓力時，內外圓環相互擠壓且沿著錐面相對滑動，產生軸向位移，起到彈簧作用。同時，內外圓環之間產生巨大的摩擦力，可在相對滑動過程中通過摩擦力耗散能量。其在高荷載的作用下僅發生微小的變形，但耗能能力有限。

近年來，針對土木工程結構極罕遇地震、近斷層地震的研究方興未艾，傳統的環形彈簧難以滿足實際工程結構大剛度、高耗能的需求，因此迫切需要研發具備高耗能能力且可自復位的新型阻尼器。

發明內容

本發明的目的在于至少解決現有技術中存在的技術問題之一，為此，本發明提出一種自復位的多層圓環彈簧摩擦阻尼器，包括筒體、多層圓環彈簧、墊件、連接軸以及緊固件，所述多層圓環彈簧的兩端均設有所述墊件，所述多層圓環彈簧以及所述墊件均設于所述筒體內，所述連接軸、所述多層圓環彈簧以及所述墊件同軸設置，所述緊固件設于所述墊件的一側，所述緊固件位于遠離所述多層圓環彈簧的一側，所述緊固件連接于所述連接軸；

所述多層圓環彈簧包括內層圓環件、至少一層中層圓環件以及外層圓環件，所述內層圓環件、所述中層圓環件以及所述外層圓環件由內至外依次設置且沿上下方向層疊間隔的設置多個，位于所述多層圓環彈簧的軸向兩端的中層圓環件分別抵接于所述墊件。

有益效果：通過在筒體內設置多層圓環彈簧，多層圓環彈簧的兩端均設有墊件，連接軸穿過多層圓環彈簧和墊件，緊固件連接于連接軸上。由于圓環彈簧設置為多層，連接軸的力通過墊件傳遞到多層圓環彈簧時，通過逐層耗能，實現高耗能以及自復位的效果，具有耗能高，強度大，恢復力大等優點。

在本發明的一些實施例中，所述內層圓環件具有內圓柱面的第一環部以及具有外錐面的第二環部，所述外層圓環件具有內錐面的第三環部以及具有外圓柱面的第四環部，所述中層圓環件具有內錐面的第五環部以及具有外錐面的第六環部。

在本發明的一些實施例中，至少部分所述第五環部與至少部分所述第二環部抵接。

在本發明的一些實施例中，至少部分所述第六環部與至少部分所述第三環部抵接。

在本發明的一些實施例中，位于所述多層圓環彈簧的軸向兩端的中層圓環件的截面形狀為梯形，其余各中層圓環件的截面形狀為六邊形。

在本發明的一些實施例中，所述中層圓環件設有兩層，兩層所述中層圓環件設置為相抵接的第一中層圓環件以及第二中層圓環件。