CN103089898A - 一种具有变截面梯形螺纹槽的粘滞阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有变截面梯形螺纹槽的粘滞阻尼器，包括一主缸、一副缸，所述主缸内设有沿轴向移动的活塞，所述主缸内填充有阻尼介质，所述活塞杆的一端通过所述左密封装置的中心孔与主缸铰座相连，所述活塞杆的另一端通过所述右密封装置的中心孔延伸至所述副缸腔内，所述活塞上至少设有两个带有螺纹槽的阻尼孔装置，该阻尼孔装置包括一内表面加工有变截面梯形螺纹槽的活塞孔道，与该活塞孔道相配套设置有一外表面加工有梯形螺纹槽的螺纹棒，该螺纹棒旋拧在所述活塞孔道内。本发明易于加工，自带导流功能，耗能能力强，阻尼力大，力学性能稳定，抗漏性能好，延长了阻尼器的使用寿命。

Description

一种具有变截面梯形螺纹槽的粘滞阻尼器
技术领域
本发明涉及一种具有变截面梯形螺纹槽的粘滞阻尼器，具体涉及一种可以有效控制工程结构在地震、冲击或风振作用下的动力响应装置。
背景技术
粘滞阻尼器最早应用于机械工程、军用设备、航空领域的冲击或振动控制。随着研究的不断深入，这一技术逐渐涉及到民用领域，如：建筑结构和桥梁，这一技术不仅能够用于新建建筑的振动控制，也可用于已有建筑的抗震加固。目前，已有很多工程使用了粘滞阻尼器，具体涉及有高层建筑、高耸结构、体育馆、桥梁、铁道、海洋石油平台和卫星发射塔等。
国内对粘滞阻尼器的研究起步比较晚，与此同时，国外的研究产品开始进入国内市场。目前，国内该类产品结构形式比较简单，有些存在技术上问题。此外，对不同结构形式的粘滞阻尼器进行研究，可以开发出不同吨位、防漏性能好、耗能能力强的粘滞阻尼器。
发明内容
本发明的目的在于研发一种设计简单、加工方便、防漏性能好的大吨位的具有变截面梯形螺纹槽的粘滞阻尼器。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种具有变截面梯形螺纹槽的粘滞阻尼器，包括一主缸、一副缸，所述主缸两端分别设有一密封装置，称作左密封装置和右密封装置，所述副缸紧邻右密封装置，所述主缸内设有沿轴向移动的活塞，该活塞的中心位置贯通一活塞杆，所述主缸内填充有阻尼介质，所述左密封装置、右密封装置的轴心位置均设有一中心孔，所述活塞杆的一端通过所述左密封装置的中心孔与主缸铰座相连，所述活塞杆的另一端通过所述右密封装置的中心孔延伸至所述副缸腔内，所述活塞上至少设有两个带有螺纹槽的阻尼孔装置，该阻尼孔装置包括一内表面加工有变截面梯形螺纹槽的活塞孔道，与该活塞孔道相配套设置有一外表面加工有梯形螺纹槽的螺纹棒，该螺纹棒旋拧在所述活塞孔道内，在螺纹棒外露的左右两端分别采用焊接或花键与活塞连接，最终螺纹棒被牢牢固定在活塞中。
进一步，所述螺纹棒的梯形螺纹槽的凸起部位和所述活塞孔道的变截面梯形螺纹槽的凹进部位紧密接触。
进一步，所述螺纹棒的梯形螺纹槽的凹进部位和所述活塞孔道的变截面梯形螺纹槽的凸起部位间留有间隙，所有的间隙形成了变截面螺纹阻尼孔。
进一步，所述活塞与主缸筒之间采用格莱圈/斯特封密封。
进一步，所述活塞与活塞杆之间采用密封圈进行密封。
进一步，所述密封装置和主缸筒之间采用密封圈进行密封。
本发明的粘滞阻尼器的工作原理：当结构受到风或地震等外荷载冲击振动时，靠阻尼器与连接节点中的铰座带动活塞杆往复运动使得阻尼介质在以活塞为分隔的两个腔体之间迅速流动。在此过程中阻尼介质的分子之间、介质与活塞杆、介质与缸体壁之间产生的摩擦，介质在通过活塞时产生巨大的节流阻尼，这些作用力产生的合力称之为阻尼力。阻尼力在活塞中的往复运动使得外载的机械能转换为介质的内能，以热量的形式散发，从而消耗输入的外载振动能量，达到保护结构安全的目的。
本发明具有以下优点：
1、该方法加工形成的间隙可以在有限的空间内加长阻尼孔，从而有效提高阻尼器的输出阻尼力，达到增强阻尼器耗能效果；
2、变截面螺纹阻尼孔是由活塞上的变截面螺纹槽与螺纹棒上螺纹槽间的间隙形成的，该种变截面螺纹阻尼孔存在导流功能；
3、阻尼器的缸筒、活塞和活塞杆等部位设置了多道密封措施，有效增加了阻尼器的抗漏能力，从而延长了阻尼器的使用寿命。
附图说明
下面结合附图和实施方式进一步对本发明进行说明。
图1为本发明的整体外观结构示意图；
图2为本发明阻尼器的纵剖面结构示意图；
图3为本发明阻尼器的活塞装配纵剖面结构示意图；
图4为本发明阻尼器的活塞孔道加工示意图；
图5为图4中沿A-A线剖面图；
图6为本发明阻尼器的螺纹棒外观结构示意图。
图中有：
1．主缸铰座；2．活塞杆；3．左密封装置；4．主缸；5．阻尼材料；6．活塞；7．螺纹棒；8．右密封装置；9．副缸；10．副缸铰座；11．密封圈；12．格莱圈/斯特封；13．活塞孔道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
参见图1、图2，图中包括主缸4、副缸9，主缸4两端分别设有一密封装置，称作左密封装置3和右密封装置8，副缸9紧邻右密封装置8，主缸4内设有沿轴向移动的活塞6，该活塞6的中心位置贯通活塞杆2，主缸4内填充有阻尼介质，左密封装置3、右密封装置8的轴心位置均设有一中心孔，活塞杆2的一端通过左密封装置3的中心孔与主缸铰座1相连，活塞杆2的另一端通过右密封装置8的中心孔延伸至副缸9腔内。
参见图3、图4、图5和图6，活塞6上设有两个带有螺纹槽的阻尼孔装置，该阻尼孔装置包括一内表面加工有变截面梯形螺纹槽的活塞孔道13，与该活塞孔道13相配套设置有一外表面加工有梯形螺纹槽的螺纹棒7，该螺纹棒7旋拧在活塞孔道13内。
变截面螺纹阻尼孔是由活塞6上的变截面螺纹槽与螺纹棒7上螺纹槽间的间隙形成的，该种变截面螺纹阻尼孔存在导流功能。具体是：螺纹棒7的梯形螺纹槽的凸起部位和活塞孔道13的变截面梯形螺纹槽的凹进部位紧密接触。螺纹棒7的梯形螺纹槽的凹进部位和所述活塞孔道的变截面梯形螺纹槽的凸起部位间留有间隙，所有的间隙形成了变截面螺纹阻尼孔。
为了增加阻尼器的抗漏能力，本发明多处采用了密封装置，如：活塞6与主缸4筒之间采用格莱圈/斯特封密封，活塞6与活塞杆2之间采用密封圈进行密封，左密封装置3以及右密封装置8和主缸4筒之间采用密封圈进行密封。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种具有变截面梯形螺纹槽的粘滞阻尼器，包括一主缸、一副缸，所述主缸两端分别设有一密封装置，称作左密封装置和右密封装置，所述副缸紧邻右密封装置，所述主缸内设有沿轴向移动的活塞，该活塞的中心位置贯通一活塞杆，所述主缸内填充有阻尼介质，所述左密封装置、右密封装置的轴心位置均设有一中心孔，所述活塞杆的一端通过所述左密封装置的中心孔与主缸铰座相连，所述活塞杆的另一端通过所述右密封装置的中心孔延伸至所述副缸腔内，其特征在于，所述活塞上至少设有两个带有螺纹槽的阻尼孔装置，该阻尼孔装置包括一内表面加工有变截面梯形螺纹槽的活塞孔道，与该活塞孔道相配套设置有一外表面加工有梯形螺纹槽的螺纹棒，该螺纹棒旋拧在所述活塞孔道内，在螺纹棒外露的左右两端分别采用焊接或花键与活塞连接，最终螺纹棒被牢牢固定在活塞中。
2.根据权利要求1所述的一种具有变截面梯形螺纹槽的粘滞阻尼器，其特征在于，所述螺纹棒的梯形螺纹槽的凸起部位和所述活塞孔道的变截面梯形螺纹槽的凹进部位紧密接触。
3.根据权利要求1所述的一种具有变截面梯形螺纹槽的粘滞阻尼器，其特征在于，所述螺纹棒的梯形螺纹槽的凹进部位和所述活塞孔道的变截面梯形螺纹槽的凸起部位间留有间隙，所有的间隙形成了变截面螺纹阻尼孔。
4.根据权利要求1所述的一种具有变截面梯形螺纹槽的粘滞阻尼器，其特征在于，所述活塞与主缸筒之间采用格莱圈/斯特封密封。
5.根据权利要求1所述的一种具有变截面梯形螺纹槽的粘滞阻尼器，其特征在于，所述活塞与活塞杆之间采用密封圈进行密封。
6.根据权利要求1所述的一种具有变截面梯形螺纹槽的粘滞阻尼器，其特征在于，所述密封装置和主缸筒之间采用密封圈进行密封。
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