CN103291797B - 一种摩擦阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种摩擦阻尼器。其包括柱塞和约束筒，柱塞至少局部设置在约束筒内，特征是柱塞表面设置至少一组组合胀紧环，组合胀紧环由带有内锥面的外圆环和带有外锥面的内圆环配合组成，约束筒内壁与外圆环表面紧密接触，或者约束筒与外圆环之间设置耐磨防锈层或耐磨防锈套。本发明结构简单、性能稳定、基本无需维修、使用寿命长，检修后可以继续使用，具有可再生特性，十分环保，可以方便地进行阻尼参数调整，也可以现场根据工程实际对产品的阻尼参数进行优化调整，其工程实用性更好，具有广阔的市场应用前景。

Description

一种摩擦阻尼器

技术领域

本发明涉及一种冲击、振动、地震控制装置，一种阻尼器，尤其是工业缓冲和建筑结构的减震消能用阻尼器。

背景技术

阻尼器是一种应用广泛的振动控制基本元件，用于机械、交通工具、桥梁、建筑结构的减振、缓冲、减震、耗能。

最常见的阻尼器为小孔节流式，也称液压油缸式，其由活塞、缸体和密封组成，活塞设有若干小孔或与缸体之间留有适当径向间隙，活塞将油缸分为两活塞腔，活塞腔内充有液压油或粘度稍高的粘滞液体，如硅油，当活塞相对于油缸运动时，液压油从活塞间隙或小孔流到另一活塞腔，两活塞腔压力差形成对活塞的运动阻力，做功，将机械能转化为热能，从而达到吸收外界能量的目的。这种阻尼器经过几十年的不断改进，已很完善。但由于构造方面的原因，具有天生的缺陷，例如必须采用严格的密封，结构复杂，对加工精度和零件可靠性敏感，造价高，寿命短，无法维修，工作油泄漏易污染环境等。常见的阻尼器还包括屈曲约束支撑和金属屈服阻尼器，这些阻尼器主要应用在建筑抗地震领域，此类阻尼器通常仅针对强震设计，而且位移有限，屈服力与位移和循环周次有相关性，无法维修进行重复利用。

另一种常用的阻尼器是摩擦阻尼器，其用于桥梁、建筑结构的消能缓冲、消能减震。目前，常用的摩擦阻尼器主要分为两类：一类利用电磁装置控制滑动摩擦力，例如申请号018007365.4专利公开的一种磁控摩擦阻尼器，此类阻尼器结构复杂，使用过程中需要一定的能源，因此造价和使用成本均较高；另一类利用机械原理控制滑动摩擦力，市场上常用的此类摩擦阻尼器主要有平板式和圆管式两种，例如申请号200810056406.6专利公开的一种板式变摩擦阻尼器和申请号200910210939.X专利公开的一种位移线性摩擦阻尼器。现有技术中，平板式的摩擦阻尼器主要由滑动板和夹板组成，再通过预紧螺栓和弹簧组装压紧，由于结构中使用了弹簧，预紧力较小，很难实现大阻尼力输出，若想大幅提高预紧力，弹簧所需空间太大，实用性差，单独使用预紧螺栓又无法保持阻尼力长时间、多周次稳定；圆管式的摩擦阻尼器主要由外筒和活塞组成，通过外筒和活塞的过盈配合形成摩擦面所需的正压力，此类摩擦阻尼器在工作过程中，无法维持摩擦面始终处于高预压应力状态，一旦活塞或外筒内壁出现磨损，出力将大幅下降，阻尼性能不稳定，难以满足多周次使用要求。另外，由于此类阻尼器对外筒和活塞的配合状态要求很高，因此装配难度大，性能参数不易控制，而且无法维修进行重复利用。

针对上述阻尼器的缺陷，申请号为201220208910.5的专利公开了一种摩擦式阻尼器，其利用预紧圆环或预紧线绳构成环向闭合的束紧装置，提供稳定的环向应力，在柱塞和约束筒发生相对移动时产生持续的摩擦阻尼力，实现耗能的作用。这种摩擦式阻尼器虽然可以实现更大的阻尼力输出，阻尼性能更加稳定，适用性也更好，但是也存在一定的缺点，表现在：（1）利用预紧圆环作为束紧装置时，摩擦式阻尼器的阻尼参数固定，无法根据工程实际情况进行现场调整；（2）预紧线绳构成束紧装置时，其在施加预紧力的状态下进行缠绕，加工工艺比较复杂，需要专业的操作设备，操作不当，阻尼参数就会发生变化，因此一般情况下也无法在现场进行参数调整。

如何克服现有摩擦阻尼器的缺陷，使其更好地满足工程应用的需要，成为此类产品在市场推广应用中必须解决的一个难题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述缺陷，提供一种阻尼参数便于现场进行调节的摩擦阻尼器。

本发明摩擦阻尼器是这样实现的：包括柱塞和约束筒，柱塞至少局部设置在约束筒内，其特征在于柱塞表面设置至少一组组合胀紧环，组合胀紧环由带有内锥面的外圆环和带有外锥面的内圆环配合组成，约束筒内壁与外圆环表面紧密接触，或者约束筒与外圆环之间设置耐磨防锈层或耐磨防锈套。

组合胀紧环中内圆环与外圆环的数量及配合方式可以多种多样，例如组合胀紧环中的内圆环与外圆环可以沿柱塞轴向交错设置，外圆环的内锥面与相邻内圆环的外锥面相互配合，相邻的内圆环或/和相邻外圆环之间留有间隙。此外，组合胀紧环中的外圆环与内圆环还可以彼此叠加设置，外圆环的内锥面与叠加在一起的内圆环的外锥面相互配合，外圆环与内圆环各至少设置一个，其中，当同一组合胀紧环中外圆环与内圆环的数量超过一个时，相邻外圆环之间及相邻内圆环之间均没有间隙，并且相邻外圆环的内锥面倾斜方向与内圆环的外锥面倾斜方向也保持相同。

为了便于与周边结构进行连接，柱塞或/和约束筒上设置联接接口，联接接口包括联接板、联接环、螺纹联接件或联接法兰，螺纹联接件包括螺杆或螺孔。另外，为了防止异物进入本发明摩擦阻尼器中，柱塞和约束筒之间还可以设置密封保护套。

出于防止组合胀紧环在使用过程中发生意外滑脱的考虑，组合胀紧环至少一侧还设有预紧装置。所述预紧装置的具体形式多种多样，其可以为柱塞上设置的限位销、限位挡块或者是限位挡肩；此外，另一种典型结构是，至少组合胀紧环一侧设置的预紧装置由预紧力调节螺母及柱塞局部外表面对应设置的外螺纹结构构成；另外，还有一种典型结构是至少组合胀紧环一侧设置的预紧装置由预紧力调节螺母及内圆环局部外表面对应设置外螺纹结构构成。特别要指出的是，所述预紧力调节螺母除了应用常规螺母以外，还可以是液压螺母。除了起到预紧装置的作用，设置预紧力调节螺母的另一个有益效果在于，通过调整预紧力调节螺母的位置，可以方便地实现调整本发明摩擦阻尼器的阻尼参数。另外，为方便实现调整本发明的阻尼参数的目的，也可以在组合胀紧环与至少一侧的预紧装置之间设置空间补偿环。

为了达到延长使用寿命的目的，同时防止柱塞和约束筒发生冷粘连或锈蚀，可以在本发明中约束筒内壁或者外圆环表面设置耐磨防锈层或耐磨防锈套。可以用于构成所述耐磨防锈层及耐磨防锈套的材料包括陶瓷合金材料、粉末冶金材料、铜合金材料、碳纤维材料和刹车片等，其中耐磨防锈套可以利用紧固件连接、嵌入式连接或焊接等连接工艺与约束筒或外圆环固定连接在一起，耐磨防锈层可以利用电镀、烧结、高温喷涂、激光焊接等方式设置在约束筒或外圆环的相应表面。

本发明摩擦阻尼器同样也适用于转动的工况，例如，在约束筒或柱塞上设置抗扭转法兰，对应的柱塞或约束筒上设有转动转换机构。所述转动转换机构包括绞线盘、齿轮与齿条配合机构、链轮与链条配合机构、齿形带与皮带轮配合机构、滑块与导向槽配合机构或离合器机构等。利用转动转换机构将相连外部结构的运动位移转移或转化为柱塞与约束筒之间的相对转动，由于柱塞表面设置了组合胀紧环，在柱塞与约束筒相对转动时，组合胀紧环中外圆环与约束筒之间会产生持续的摩擦阻力，从而实现耗能，使相连外部结构的运动很快趋于静止。

本发明中组合胀紧环可以直接由环形弹簧构成。为提高阻尼力输出，约束筒表面还可以设有束紧装置。所述束紧装置包括束紧环、束紧管或预紧线绳等多种形式。其中束紧管或束紧环由弹簧钢构成，预紧线绳由金属材料或非金属纤维材料制成。为了实现将束紧装置提供的束紧力更好地传递至约束筒与外圆环之间的工作表面，还可以在约束筒的局部筒体上设有至少一条沿筒体轴向延伸的压力释放缝。为了便于与柱塞及组合胀紧环进行装配，约束筒至少一侧端部的内壁设有过渡倒角。另外，作为一种特例，本发明摩擦阻尼器中，组合胀紧环中的内圆环还可以与柱塞一体化设置。

本发明摩擦阻尼器工作时，柱塞或/和约束筒在外力作用下沿轴向产生相对运动或绕轴向产生偏转，由于柱塞表面设置了专门的组合胀紧环，约束筒对组合胀紧环可以产生较大的、且十分稳定的束缚力，因此当柱塞与约束筒发生相对运动时，约束筒内壁与组合胀紧环中的外圆环之间会产生一阻碍柱塞运动的摩擦阻力，该摩擦阻力总是与柱塞的运动方向相反，从而消耗外力做功，将机械能转化为热能。本发明摩擦阻尼器，通过改变组合胀紧环中外圆环与内圆环之间的相对位置，就可以改变约束筒提供的环向束紧力，从而改变本发明摩擦阻尼器的阻尼参数，实现不同的阻尼力输出，因此本发明摩擦阻尼器可以很容易实现根据工程需要在现场进行阻尼参数调整，其实用性和适用性更强。

本发明摩擦阻尼器，结构简单、性能稳定，基本无需维修、使用寿命长，检修后可以继续使用，具有可再生特性，十分环保，特别是本发明摩擦阻尼器可以方便地进行阻尼参数调整，因此可以现场根据工程实际对产品的阻尼参数进行优化调整，其工程实用性更好，具有广阔的市场应用前景。

附图说明

图1为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之一。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1所示本发明摩擦阻尼器的应用示意图。

图4为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之二。

图5为图4的俯视图。

图6为图5所示本发明摩擦阻尼器的应用示意图之一。

图7为图6中的B部放大图。

图8为图5所示本发明摩擦阻尼器的应用示意图之二。

图9为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之三。

图10为图9所示本发明摩擦阻尼器的应用示意图。

图11为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之四。

图12为图11所示本发明摩擦阻尼器的应用示意图。

图13为图12的D向视图。

图14为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之五。

图15为图14所示本发明摩擦阻尼器的应用示意图。

图16为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之六。

图17为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之七。

图18为图17所示本发明摩擦阻尼器的应用示意图。

图19为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之八。

图20为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之九。

图21为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之十及其应用示意图。

图22为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之十一及其应用示意图。

图23为图22的E-E剖视图。

图24为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之十二及其应用示意图。

图25为图24的F向视图。

图26为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之十三及其应用示意图。

图27为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之十四。

图28为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之十五。

图29为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之十六。

图30为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之十七。

图31为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之十八。

图32为本发明摩擦阻尼器的结构示意图之十九。

具体实施方式

实施例一

如图1和图2所示本发明摩擦阻尼器，包括柱塞1和约束筒2，柱塞1局部设置在约束筒2内，柱塞1表面设置一组组合胀紧环，组合胀紧环由带有内锥面的外圆环4和带有外锥面的内圆环3配合组成，约束筒2内壁与外圆环4表面紧密接触。

下面以在桥梁结构中的应用为例对本发明摩擦阻尼器的工作原理进行说明，其中本发明摩擦阻尼器的柱塞1和约束筒2均由钢材制成，组合胀紧环中的内圆环3和外圆环4均由弹簧钢制成。如图3所示，根据桥梁的理论设计参数作为本发明摩擦阻尼器的设计输入，确定本发明摩擦阻尼器的各组成部件尺寸和阻尼力输出。组装本发明摩擦阻尼器时，首先将柱塞1及组合胀紧环装配在一起，再整体放入约束筒2，然后挤压组合胀紧环，通过改变组合胀紧环中外圆环4与内圆环3间彼此的相对位置直至实现外圆环4表面与约束筒2内壁紧密接触，这样约束筒2在外圆环4表面就施加了稳定的束缚力，按照需要调整该束缚力至预定的数值后，将组合胀紧环中两侧的内圆环3焊接固定在柱塞1表面，从而将组合胀紧环的位置进行限定，再利用两块耳板90焊接固定在约束筒2上。与桥梁结构进行装配时，将耳板90与桥梁6中锚接固定的钢制连接座5焊接固定在一起，将柱塞1的两端与锚接固定设置在桥墩8中的钢制连接座7焊接固定在一起，完成本发明摩擦阻尼器在桥梁6及桥墩8之间的装配。当桥梁6与桥墩8之间发生沿柱塞1轴向的相对运动时，会带动柱塞1与约束筒2之间产生相对运动，由于柱塞1上固定设置了组合胀紧环，约束筒2中储备了较高的束紧应力，在组合胀紧环中的外圆环表面施压了较大的、且十分稳定的束缚力，因此当柱塞1带动组合胀紧环与约束筒2发生相对运动时，约束筒2内壁与外圆环4配合表面之间会产生一阻碍柱塞运动的摩擦阻力，该摩擦阻力总是与柱塞的运动方向相反，从而消耗外力做功，将桥梁6与桥墩8之间相对运动的机械能转化为热能，从而消耗外部能量，实现减振耗能。调整组合胀紧环中内圆环和外圆环的相对位置，可以改变约束筒提供的束紧力，本发明摩擦阻尼器就可以提供不同的阻尼力输出，因此根据不同的工程需要，选择相应的组合胀紧环，本发明既可以用于控制桥梁日常使用中车辆行驶或大风等恶劣天气引发的振动，也可以用于控制地震产生的桥体相对运动，都能起到很好的而耗能防护作用。基于上述工作原理，本发明摩擦阻尼器可以广泛应用于机械、交通工具、桥梁、建筑结构的减振、缓冲、耗能。

需要说明的是，约束筒作用在外圆环表面的束缚力与组合胀紧环对约束筒的胀紧力成正比，二者大小相同。因此当压缩组合胀紧环时，整个组合胀紧环的直径尺寸增大，对约束筒的胀紧力增大，约束筒产生的束缚力也随之增大；组合胀紧环的直径尺寸缩小时，对约束筒的胀紧力减小，约束筒产生的束缚力也相应减小。综上可以知道，压缩组合胀紧环时，约束筒束缚力增大，约束筒与柱塞及组合胀紧环发生相对移动时产生的摩擦阻力增大，本发明摩擦阻尼器输出的阻尼力也增大，反之，约束筒束缚力减小，本发明摩擦阻尼器的阻尼力输出也减小。上述说明适用于本发明所有实施例，在此一并说明。

由于本发明摩擦阻尼器中不采用任何液体阻尼材料，因此使用时没有方向限制，也不存在泄漏污染环境的隐患，受环境条件影响很小，与现有阻尼器相比，其阻尼性能更稳定，适用性和环保性也更好。本发明技术方案最突出的优势在于，当因为工程施工误差等原因需要对阻尼参数进行少量调整时，只需要调整调整组合胀紧环中内圆环和外圆环的相对位置就可以实现，十分方便，有利于保证阻尼参数的精确性，从而实现最佳的减振耗能效果。

本例中以本发明摩擦阻尼器中柱塞1、约束筒2均由钢材制成为例进行说明，实际应用中，根据使用条件的不同和所需阻尼力的不同，也可以利用尼龙、工程塑料等材料制成柱塞或/和约束筒，都可以实现一定的减振、缓冲、耗能的效果。此外，本例中选用弹簧钢制成组合胀紧环的外圆环4和内圆环3，是因为弹簧钢具有高强度和高延展率，适于提供束紧力，当然外圆环和内圆环除了可以利用弹簧钢加工以外，根据所需阻尼力输出的不同，也可以利用其他类型的钢材、其他类型的金属材料或非金属类型制成。

图1所示本发明摩擦阻尼器中设置了一组组合胀紧环，组合胀紧环中包含了多个交错设置的内圆环和外圆环，外圆环的内锥面与相邻内圆环的外锥面相互配合，相邻的内圆环之间及相邻的外圆环之间留有间隙。根据其中的技术原理，理论上组合胀紧环可以仅由二个内圆环和一个外圆环组成，外圆环的内锥面与相邻内圆环的外锥面相互配合，相邻的内圆环之间留有间隙；或者仅由二个外圆环和一个内圆环组成，外圆环的内锥面与相邻内圆环的外锥面相互配合，相邻的外圆环之间留有间隙，都是在本发明技术原理上的简单变化，外圆环和内圆环的尺寸和数量可以根据工程需要进行设计和选择，因而无法一一画图示意，在此仅以文字进行说明，都在本发明要求的保护范围之中。

另外要说明的是，由于组合胀紧环中内圆环与外圆环上设置的锥面倾斜度较小，有一定的自锁能力，因此当阻尼力输出较小时，也可以在内圆环与柱塞之间采用过盈配合，将组合胀紧环固定在柱塞上，不再采用焊接等额外的固定手段，只要内圆环与柱塞之间的结合力大于相对运动时外圆环与约束筒内壁之间的摩擦阻力，都可以很好地实现阻尼力输出，也在本发明要求的保护范围之中。

本发明摩擦阻尼器，结构简单、性能稳定，基本无需维修、使用寿命长，检修后可以继续使用，具有可再生特性，十分环保，特别是本发明摩擦阻尼器可以方便地进行阻尼参数调整，因此可以现场根据工程实际对产品的阻尼参数进行优化调整，其工程实用性更好，具有广阔的市场应用前景。

实施例二

如图4和图5所示本发明摩擦阻尼器，与实施例一的区别在于，柱塞1的一端设置在约束筒2内，此外，组合胀紧环两侧还设有预紧装置，预紧装置包括钢制的柱塞1外表面对应组合胀紧环两侧分别焊接固定设置的两个限位挡块11。此外，为了便于与周边结构进行连接，柱塞和约束筒上分别设置有联接接口，所述联接接口具体为柱塞1上焊接设置的联接板10，以及约束筒2上焊接固定的联接板9。另外，组合胀紧环直接采用成品的环形弹簧，环形弹簧同样由带有内锥面的外圆环4和带有外锥面的内圆环3配合组成。再有，为了方便进行装配，约束筒2一侧端部的内壁设有过渡倒角50。

由于组合胀紧环直接采用环形弹簧构成，其可以方便地实现标准化和系列化，并且有利于保证组合胀紧环的质量，从而保证本发明摩擦阻尼器的阻尼性能。当然，基于实施例一的技术原理，本例所述技术方案中，组合胀紧环中的内圆环和外圆环也可以利用钢材加工而成。

下面以本发明摩擦阻尼器应用在桥梁16及桥墩13之间，与桥梁支座14配合使用为例进行说明。如图6和图7所示，将图4所示的本发明摩擦阻尼器15沿桥梁的长度方向布置在桥梁16及桥墩13之间，桥梁16及桥墩13之间还设置有桥梁支座14，桥梁支座允许桥梁相对于桥墩沿桥身纵向和桥身横向相对运动。为了便于与摩擦阻尼器进行装配，桥梁12上一体化设置有限位块17，限位块17上设置有连接耳板19，桥墩13上对应设置有连接耳板21，装配时，柱塞1上的联接板10与连接耳板19通过销轴18铰接在一起，约束筒2通过联接板9与连接耳板21通过销轴20铰接在一起，完成本发明摩擦阻尼器在桥梁16及桥墩13之间的装配。当桥梁16及桥墩13受到外力激扰（如列车制动、地震）发生沿桥梁长度方向的振动时，由于桥梁支座14的隔离缓冲作用，桥梁16相对于桥墩13会产生相对的往复运动，进而带动柱塞1相对约束筒2发生往复运动，由于约束筒2对柱塞1及其外表面设置的由内圆环3和外圆环4构成的组合胀紧环持续产生很大的、稳定的束缚力，因此当柱塞1连同组合胀紧环与约束筒2发生相对运动时，约束筒内壁与外圆环4配合表面之间会产生一阻碍柱塞运动的摩擦阻力，从而消耗外力做功，将机械能转化为热能，这样桥梁16的振动能量很快会被本发明摩擦阻尼器消耗吸收，实现对桥梁16的消能减震。

由于本例所述的技术方案中，柱塞和约束筒上分别设置有联接板，因此当本发明摩擦阻尼器发生意外损坏时，可以随时拆卸进行维修或更换，十分方便。当因为工程施工误差等原因需要对阻尼参数进行少量调整时，只需要改变限位挡块11之间的间距就可以实现，十分方便，有利于保证阻尼参数的精确性，从而实现最佳的减振耗能效果。实际应用中，可以将一侧的限位挡块11去除，再利用压力机等装置重新挤压组合胀紧环，直至实现适于工程要求的束紧力，然后再重新焊上一个限位挡块11，实现对组合胀紧环的限位，操作过程十分简单，只需要很少的人力物力就可以完成阻尼参数的修正。

基于本例所述的应用原理，除了将本发明摩擦阻尼器15沿桥梁的长度方向布置在桥梁16及桥墩13之间外，还可以将本发明摩擦阻尼器15沿桥梁的宽度方向布置在桥梁16及桥墩13之间。例如，如图8所示，沿桥梁的长度方向在桥梁16及桥墩13之间布置一组本发明摩擦阻尼器15，同时沿桥梁的宽度方向在桥梁16及桥墩13之间还布置有另外一组本发明摩擦阻尼器15，这样，当桥梁16相对于桥墩13产生沿桥梁长度方向的相对运动时，沿桥梁的长度方向在桥梁16及桥墩13之间布置的本发明摩擦阻尼器15会消耗外力作功；当桥梁16相对于桥墩13产生沿桥梁宽度方向的相对运动时，沿桥梁宽度方向在桥梁16及桥墩13之间布置的本发明摩擦阻尼器15会消耗外力做功。一般来说，桥梁在使用过程中，桥梁16及桥墩13之间会同时产生沿桥梁长度和宽度方向的相对位移，因此在两个方向分别设置本发明摩擦阻尼器15可以同时控制桥梁16在这两个方向上与桥墩13间的相对运动，实现理想的缓冲减振效果。当然，根据建筑结构不同可以选择不同的应用方式，例如，对于简支梁结构的桥梁，可以如图8所示在同一个桥墩上分别设置控制两个方向的本发明摩擦阻尼器；对于连续梁结构的桥梁，也可以在部分桥墩上设置控制某一方向的本发明摩擦阻尼器，在其他桥墩上设置控制另一方向的本发明摩擦阻尼器，在使用过程中可以根据安装条件和工程需要选择应用方式。

需要说明的是，如实施例一和实施例二所述的本发明摩擦阻尼器，柱塞为圆柱体，其可以在约束筒内发生转动，由于约束筒在外圆环表面施加了持续的束缚力，因此柱塞带动外圆环转动时同样与约束筒的内壁发生摩擦，从而消耗外力做功，将机械能转化为热能。所以，采用此类技术方案的本发明摩擦阻尼器，不仅在柱塞与约束筒发生轴向相对移动时提供阻尼力，还可以在柱塞与约束筒发生相对转动时提供阻尼力。可见，采用圆柱体柱塞的本发明摩擦阻尼器，柱塞与约束筒的相对运动并不局限于沿轴线方向的相对移动，还包括了二者之间的相对转动，上述两种情况只要有一种发生，本发明就会自动开始工作，实现减振耗能，因此此类本发明摩擦阻尼器也同样适用于需要提供防止相对偏转的阻尼力的场所。综上所述，本发明摩擦阻尼器可以广泛应用于机械、交通工具、桥梁、建筑结构的减振、缓冲、耗能。

实施例三

如图9所示本发明摩擦阻尼器，与实施例二的区别在于，组合胀紧环包括多个内圆环3和外圆环4，二者数量相同，内圆环3与外圆环4一一对应并通过内、外锥面配合彼此叠加在一起，相邻外圆环之间及相邻内圆环之间均没有间隙，并且相邻外圆环的内锥面倾斜方向与内圆环的外锥面倾斜方向也保持相同。此外，柱塞1上对应组合胀紧环两侧设置预紧装置，所述预紧装置包括固定焊接在柱塞1表面的限位挡块11和嵌设在柱塞1上的限位销43。其中，限位挡块11与组合胀紧环之间还设有空间补偿环29，空间补偿环29抵压在组合胀紧环中邻近一端外圆环4的端面上，限位销43抵压在组合胀紧环另一端对应的内圆环3的端面上。另外，柱塞和约束筒上分别设置有联接接口，所述联接接口具体为柱塞1上焊接设置的联接法兰21，以及约束筒2上焊接固定的联接环24。

本例所述的技术方案中，组合胀紧环由多组彼此叠放在一起的内圆环3和外圆环4构成，相邻的外圆环4和相邻的内圆环3之间均没有间隙，因此如果从一侧挤压内圆环时，所有内圆环受到的挤压力完全相同，同样，挤压外圆环时也是如此。鉴于这一特点，当调整组合胀紧环中内圆环与外圆环之间的相对位置时，与前述实施例中相邻内圆环及相邻外圆环之间均留有间隙的技术方案相比，本例所述技术方案中构成组合胀紧环的各内圆环及外圆环的受力始终保持相同，因此，组合胀紧环在与约束筒的所有接触表面产生的胀紧力基本是均匀的，其阻尼性能输出十分稳定。相比之下，图1或图4所对应的技术方案中，从一侧挤压组合胀紧环后，作用在组合胀紧环中各内、外圆环上的挤压力由靠近施力点的一侧向另一侧呈现逐渐递减的趋势，因此，相应的约束筒表面受到的胀紧力也逐渐减小，所以当柱塞在约束筒中位置发生变化的过程中，所输出的阻尼力的变化是非线性的。另外要指出的是，为了保证阻尼力输出可调，组合胀紧环中内、外圆环的相对位置应该是可调的，因此组合胀紧环两侧设置的预紧装置中，一侧仅抵压在内圆环端面上，另一侧仅抵压在外圆环端面上。

下面以应用于钢框架结构中为例进行说明。安装时，利用紧固件23将钢梁27上固定设置的联接法兰22及柱塞1上固定设置的联接法兰21连接在一起，实现柱塞1与钢梁27的连接；利用紧固件26将钢梁28上固定设置的联接法兰25与约束筒2上固定设置的联接环24连接在一起，实现约束筒2与钢梁28的连接，完成本发明摩擦阻尼器的装配。当钢梁27和钢梁28之间发生相对运动时，会带动柱塞和约束筒之间产生相对运动，进而实现减振耗能。其耗能原理与实施例二完全相同，在此不再重复。

需要指出的是，为了防止使用过程中，异物进入本发明摩擦阻尼器中，如图10中所示，还可以在柱塞1和约束筒2之间设置密封保护套91，可以有效有利于延于本发明产品的使用寿命，也在本发明要求的保护范围之中。当然根据使用环境的不同，密封保护套可以用橡胶、无纺布、不锈钢波纹管等不同材料制成。另外，由于设置了空间补偿环，本例所述的本发明摩擦阻尼器还可以方便地实现增大或减小阻尼力输出，想要增大输出的阻尼力时，可以压缩组合胀紧环，同时相应的增大空间补偿环的宽度；想要减小输出的阻尼力时，可以直接通过减小空间补偿环的宽度来实现。当然，也可以通过调整限位销43的位置来实现。

由于本发明摩擦阻尼器不受使用方向的限制，因此可以根据需要布置成水平向、垂向、倾斜等各种形式，都可以实现很好的效果，这一特点也适用于其他实施例所述的本发明技术方案，在此一并说明。

实施例四

如图11所示本发明摩擦阻尼器，与实施例二的区别在于，组合胀紧环包括多个内圆环3和外圆环4，二者数量相同，内圆环3与外圆环4一一对应并通过内、外锥面配合彼此叠加在一起，相邻外圆环之间及相邻内圆环之间均没有间隙，并且相邻外圆环的内锥面倾斜方向与内圆环的外锥面倾斜方向也保持相同。此外，柱塞1上对应组合胀紧环两侧设置预紧装置，所述预紧装置包括位于组合胀紧环一侧柱塞1上一体化设置的限位挡肩30，以及组合胀紧环另一侧设置的预紧力调节螺母44和柱塞1局部外表面对应设置的外螺纹结构。其中，限位挡肩30抵压在组合胀紧环邻近一端对应的内圆环3的端面上，预紧力调节螺母44抵压在组合胀紧环中另一端外圆环4的端面上。

本例所述本发明摩擦阻尼器的最大优势在于，由于设置了预紧力调节螺母44和柱塞1局部外表面对应设置的外螺纹结构作为预紧装置，应用过程中，当需要调整阻尼力输出时，只需要转动预紧力调节螺母44就可以改变组合胀紧环的轮廓尺寸，进而改变约束筒施加在外圆环上的束缚力，实现阻尼力输出的变化，更加方便快捷，易于操作，也更容易保证阻尼参数的准确性。

下面以图11所示本发明摩擦阻尼器34应用于房屋建筑抗震为例进行说明。如图12和13所示，房屋32与地基33之间设置有抗震支座31，此外，根据抗震需要，在房屋32的下方，沿房屋的横向和纵向还分别布置有多个本发明摩擦阻尼器34，其中，摩擦阻尼器34的一端与房屋32铰接相连，另一端与地基33铰接相连。当地震来临时，在地震波的作用下，房屋32会在抗震支座31上发生晃动，使房屋32与地基33之间产生相对移动，进而带动摩擦阻尼器34中的柱塞与子约束筒之间发生相对运动，实现迅速消耗能量，降低房屋晃动幅度，避免房屋发生倒塌，实现良好的抗震效果。需要指出的是，应用本发明摩擦阻尼器抵抗地震的另一个优势在于，当主震过后，可以松开预紧力调节螺母，释放组合胀紧环的部分胀紧力，由于现有抗震支座31一般都具有一定的复位能力，在抗震支座31的作用下或借助复位千斤顶，就可以实现本发明摩擦阻尼器34的顺利复位，重新拧紧预紧力调节螺母，使本发明摩擦阻尼器重新恢复阻尼性能，这样当有余震发生时，本发明摩擦阻尼器34仍可重新发挥减震耗能的作用，可以更有效降低地震对房屋带来的破坏，保护居民的生命财产安全。

基于本例的技术原理，本发明其他实施例中所述的摩擦阻尼器也可以用于房屋的抗地震应用，既使不能方便地实现复位，起码在地震发生过程中仍然都可以发挥一定的抗震耗能作用，在此不一一附图说明。

实施例五

如图14所示本发明摩擦阻尼器，与实施例四的区别在于，柱塞1采用阶梯轴结构，柱塞1进入约束筒2内部的、直径最大的中间部分上设有组合胀紧环。柱塞1两端分别设置螺纹联接件35作为联接接口，所述螺纹联接件为柱塞两端直接加工成的螺杆。此外，组合胀紧环中的内圆环3及外圆环4均由钢管加工而成，组合胀紧环两侧分别设置预紧装置，预紧装置均由预紧力调节螺母44及柱塞1局部外表面对应设置的外螺纹结构构成。

下面以应用于桥梁结构中为例进行说明，如图15所示，将柱塞1中部直径最大部分置于约束筒的中间，在约束筒两端分别焊接固定联接板37，利用锁紧螺母36与柱塞两端的螺纹联接件35配合将柱塞1与桥梁42中固定设置的连接座41连接在一起，将联接板37与固定设置在桥墩40中的钢制锚固法兰39通过销轴38铰接在一起，完成本发明摩擦阻尼器在桥梁42及桥墩40之间的装配。当桥梁42与桥墩40之间发生沿柱塞1轴向的相对运动时，会带动柱塞1与约束筒2之间产生相对运动，由于约束筒2可以储备较高的束紧应力对外圆环4产生较大的、且十分稳定的束缚力，因此当柱塞1连同组合胀紧环与约束筒2发生相对运动时，约束筒2内壁与外圆环4之间会产生一阻碍柱塞运动的摩擦阻力，该摩擦阻力总是与柱塞的运动方向相反，从而消耗外力做功，将桥梁42与桥墩40之间相对运动的机械能转化为热能，从而消耗外部能量，实现减振耗能。

与实施例四相似，本发明所述的摩擦阻尼器同样具有便于现场进行阻尼参数调节的特点，此外，由于组合胀紧环两侧均设置了由预紧力调节螺母44及柱塞1局部外表面对应设置的外螺纹结构构成的预紧装置，因此可以随时从任意一侧对产品的阻尼参数进行调整，也可以从两侧同时进行阻尼参数调整。由于本例所述技术方案中，本发明摩擦阻尼器的柱塞与桥梁之间，以及约束筒与桥墩之间均采用可以拆分的连接方式，因此在使用过程中，可以随时取下本发明摩擦阻尼器进行维修更换，十分方便。

此外，柱塞1两端分别设置螺纹联接件35作为联接接口，所述螺纹联接件除了图14中所示为螺杆结构以外，还可以如图16所示，为柱塞两端分别设置的螺孔，也可以实现与外部结构连接的作用，也在本发明要求的保护范围之中。另外，基于实施例四记载的技术原理，为了放便装配，必要时，本例中约束筒两侧内壁上，也可以如图11那样分别设置过渡倒角，也在本发明要求的保护范围中。

实施例六

如图17所示本发明摩擦阻尼器，与图14所示摩擦阻尼器的区别在于，预紧力调节螺母44及柱塞1局部外表面对应设置的外螺纹结构构成的预紧装置设置在约束筒2的外面，相应的组合胀紧环与其两侧设置的预紧力调节螺母44之间分别设置空间补偿环45和空间补偿环29，其中，空间补偿环29仅抵压在相邻内圆环3的端面上，空间补偿环45仅抵压在相邻外圆环4的端面上。此外，柱塞两端直接为光轴结构，约束筒的内表面还固定设置了耐磨防锈套46，外圆环4与耐磨防锈套46表面相互配合，彼此紧密接触，耐磨防锈套46具体为铜合金材料制成的衬套。

本例所述摩擦阻尼器，由于预紧力调节螺母设置在约束筒外部，因此可以随时对摩擦阻尼器的阻尼参数进行调节，应用时更加实用方便。

仍以应用于桥梁结构中为例进行说明，如图18所示，在桥梁92上一体化对称设置限位块48，限位块48中还设置有钢制锚固件49，此外，桥墩51顶面设置钢制锚固件47，将约束筒2的两端分别与锚固件47上的联接板焊接固定在一起，再将柱塞1的两端分别与锚固件49焊接固定在一起，完成本发明摩擦阻尼器在桥梁92及桥墩51之间的装配。当桥梁92与桥墩51之间发生沿柱塞轴向的相对运动时，会带动柱塞1及组合胀紧环与约束筒2之间产生相对运动，由于约束筒的束缚进而产生摩擦阻力，形成摩擦阻尼，消耗外部能量，实现减振耗能。

由于在约束筒的内表面增设了耐磨防锈套，利用耐磨防锈套的表面作为工作表面与外圆环配合，显著提高了工作表面的耐磨性，避免钢－钢同类材料在长期不相互运动、高接触应力下发生冷粘结，摩擦系数稳定，可以大大延长本发明摩擦阻尼器的使用寿命。除了本例提到的铜合金材料外，耐磨防锈套还可以由陶瓷合金材料、粉末冶金材料、碳纤维材料或刹车片等材料构成。需要指出的是，如果在约束筒表面增设刹车片材料制成的耐磨保护套，可以显著提高柱塞与约束筒之间工作表面的摩擦系数，有利于进一步提升产品的阻尼性能。当然，基于本例所述的技术原理，耐磨防锈套也可以利用嵌入式连接或焊接等连接工艺与约束筒固定连接在一起，也能起到同样的效果，都在本发明要求的保护范围中。

实施例七

如图19所示本发明摩擦阻尼器，与图17所示摩擦阻尼器的区别在于，约束筒2内壁设置耐磨防锈层109，耐磨防锈层具体由粉末冶金材料烧结而成。此外，为了增加施加在外圆环4表面的束缚力，约束筒2外表面设有束紧装置106，束紧装置106由多个束紧环构成。

由于约束筒2外表面设置了束紧装置106，约束筒2可以承受更大的胀紧力，因此可以提供更大的束缚力，有利于显著提高本发明摩擦阻尼器的阻尼出力。此外，由于在约束筒的内表面增设了耐磨防锈层，利用耐磨防锈层的表面作为工作表面与外圆环配合，显著提高了工作表面的耐磨性，避免钢－钢同类材料在长期不相互运动、高接触应力下发生冷粘结，摩擦系数稳定，可以大大延长本发明摩擦阻尼器的使用寿命。除提到的粉末冶金材料以外，耐磨防锈层还可以由陶瓷合金材料、铜合金材料、碳纤维材料或其他耐磨金属材料等构成，所述其他耐磨金属材料包括镍等，根据具体材料不同，耐磨防锈层可以利用电镀、烧结、高温喷涂、激光焊接等方式设置在约束筒的相应表面，都在本发明要求的保护范围之中。

实际应用中，束紧环可以利用弹簧钢加工制作，也可以根据需要利用其他材料加工制作。

实施例八

如图20所示本发明摩擦阻尼器，与实施例七的区别在于，柱塞1表面设置二组组合胀紧环，其中，二组组合胀紧环的中间共用一个限位挡块11，限位挡块分别抵压着其中一组组合胀紧环中相邻的内圆环4端面，以及另一组组合胀紧环中相邻的外圆环3端面。另外，二组组合胀紧环中的外圆环4表面分别设置耐磨防锈层109，耐磨防锈层109由外圆环4表面电镀的金属材料镍构成。另外，为了增加施加在外圆环4表面的束缚力，约束筒2外表面还设有束紧装置103，束紧装置103由一根束紧管构成。

由于约束筒2外表面设置了束紧装置103，约束筒2可以承受更大的胀紧力，因此可以提供更大的束缚力，有利于显著提高本发明摩擦阻尼器的阻尼出力。本例以柱塞上设置二组组合胀紧环为例进行说明，基于本例所述的技术原理，实际应用时柱塞上也可以设置三组、四组甚至更多组组合胀紧环，也能起到很好的效果，都在本发明要求的保护范围之中。

耐磨防锈层可以利用电镀、烧结、高温喷涂、激光焊接等方式设置在约束筒或柱塞的表面，例如镀镍等，此外，耐磨防锈层还可以由陶瓷合金材料、粉末冶金材料、铜合金材料、碳纤维材料或刹车片等材料构成，都在本发明要求的保护范围之中。实际应用中，束紧管可以利用弹簧钢加工制作，也可以根据需要利用其他材料加工制作。

根据实施例七以及实施例八之前所描述的技术原理，约束内壁表面设置耐磨防锈层或耐磨防锈套，或者外圆环表面设置耐磨防锈层的技术方案，也可以应用于本发明其他实施例所记录的技术方案中，都在本发明要求的保护范围之内。

实施例九

本发明摩擦阻尼器同样也适用于转动的工况，如图21所示本发明摩擦阻尼器，包括圆柱体的柱塞1及钢管制成的约束筒2,柱塞表面还设有组合胀紧环，组合胀紧环具体由钢制的内圆环3和外圆环4组合而成，为防止组合胀紧环滑脱，组合胀紧环的一侧还设置有限位挡块11构成的预紧装置，此外，柱塞1下端还焊接固定设有抗扭转法兰58，抗扭转法兰58对组合胀紧环的另一侧实现限位。对应的约束筒2上设有转动转换机构，所述转动转换机构具体为离合器机构，该离合器机构由离合盘52及离合盘53构成。

应用时，通过紧固件59和抗扭转法兰58将柱塞1固定在机械设备框架57中设置的金属连接件56上，离合盘52固定在约束筒2的端部，离合盘53对应离合盘52固定在与机械设备框架57可发生相对转动、又有制动需求的转动体54上，构成离合器机构，转动体54在约束55的限制下除了可以与机械设备框架57发生相对转动外，还可以沿柱塞轴向相对机械设备框架57发生移动，完成本发明摩擦阻尼器在转动体54与机械设备框架57之间的装配。这样，非工作状态下，保持离合盘52与离合盘53分离，此时本发明摩擦阻尼器不工作；当转动体54相对机械设备框架57的转动需要制动时，沿柱塞轴向移动转动体54，使离合盘53与离合盘52紧密接触，离合盘53与离合盘52立即实现同步转动，带动约束筒2绕柱塞1及组合胀紧环旋转，此时本发明摩擦阻尼器开始工作，由于约束筒2与组合胀紧环中的外圆环4之间会存在持续的摩擦阻力，该摩擦阻力反向做功不断消耗约束筒2的转动能量，进而实现持续消耗转动体54的转动能量，达到使转动体54相对机械设备框架57减速或趋于静止的目的。

基于本例所述的技术原理，在实际应用中，也可以在约束筒上设置抗扭转法兰，对应的在柱塞上设置离合器形式的转动转换机构，也能实现同样的效果，不再另外附图说明，也在本发明要求的保护范围中。

实施例十

如图22和图23所示本发明摩擦阻尼器，与实施例九的区别在于，柱塞1的一端固定设有抗扭转法兰60，对应约束筒2的一端设有转动转换机构，所述转动转换机构具体为齿轮64与齿条65配合机构，另外，为了方便进行阻尼参数调节，抗扭转法兰60对柱塞1上设置的组合胀紧环提供一侧限位，柱塞1上对应组合胀紧环的另一端设置预紧装置，预紧装置均由预紧力调节螺母44及柱塞1局部外表面对应设置的外螺纹结构构成。

下面以在桥上的应用为例进行说明，如图22所示，当桥采用了单向的滑移支座，仅存在单一方向（例如沿桥梁纵向）的位移时，利用紧固件62将抗扭转法兰60与桥墩63顶面固定设置的钢制锚固件61连接在一起，使柱塞1与桥墩63固定相连，齿轮64焊接固定在约束筒2顶端，齿条65与桥梁66中设置的钢制锚固件67利用紧固件（图中未示出）连接在一起，齿条65沿桥梁66的纵向设置，齿轮64在齿条65中部与之相互啮合配合，完成本发明摩擦阻尼器在桥墩与桥梁之间的连接安装。当发生地震或车辆紧急制动等情况时，桥梁66发生沿齿条65布置方向的移动或振动，在齿条65的驱动下，齿轮64会同步发生转动，同时，齿轮64还带动约束筒2相对柱塞1发生转动，从而实现将桥梁66的水平移动转化为约束筒2与柱塞1之间的转动，此时，本发明摩擦阻尼器开始工作，由于约束筒2相对柱塞1上设置的组合胀紧环预先储存了一定的束缚力，约束筒2相对柱塞1转动的过程中，与组合胀紧环中的外圆环之间4会存在持续的摩擦阻力，该摩擦阻力反向做功不断消耗约束筒2的转动能量，进而作用于齿条65及桥梁66，使齿条65及桥梁66的水平移动或振动很快趋于静止，有利于提高行车的安全性。

由于设置了预紧力调节螺母44，可以根据工程实际随时对本发明产品的阻尼参数进行调整。

基于本例的技术原理，转动转换机构还可以是链轮与链条配合机构、齿形带与皮带轮配合机构等具体形式，都可以实现同样的功能，仅为同类传动机构的简单变换，不再一一附图说明，都在本发明要求的保护范围内。

实施例十一

如图24和图25所示本发明摩擦阻尼器，与实施例十的区别在于，当物体72相对基础框架77发生水平移动时，转动转换机构也可以设置在柱塞1上，柱塞1上设置的转动转换机构还可以是。约束筒2的一端固定设有抗扭转法兰74，对应的柱塞1一端设有转动转换机构，所述转动转换机构具体为偏心滑块与导向槽配合机构，另外，为了方便进行阻尼参数调节，柱塞1上对应组合胀紧环的一端设置预紧装置，预紧装置均由预紧力调节螺母44及柱塞1局部外表面对应设置的外螺纹结构构成。

以某物体与固定的基础框架之间的相对移动为例，对本发明以及本发明中偏心滑块与导向槽配合机构的具体工作原理进行说明。应用时，利用紧固件75和抗扭转法兰74将约束筒2固定在基础框架77中固定设置的金属连接件76上，另外，柱塞1下端支撑在抗扭转法兰74表面，抗扭转法兰74对柱塞1上设置的组合胀紧环提供一侧限位，在柱塞1上端固定设置连接耳板68，再利用销轴70在连接耳板68上铰接设置偏心滑块69,用槽钢加工制成的导向槽71与物体72中固定设置的钢制锚固件73焊接固定在一起，偏心滑块69嵌置在导向槽71中并可以在导向槽71中滑动，完成本发明摩擦阻尼器在物体72和基础框架77之间的安装。当物体72相对基础框架77发生沿导向槽71延伸方向垂向的水平运动时，偏心滑块69除了沿导向槽71与其发生相对滑动外，还在导向槽71的带动下与其一起水平移动，偏心滑块69在水平移动的过程中会带动连接耳板68及柱塞1相对约束筒2发生转动，从而将物体72的水平移动转化为柱塞1相对约束筒2的转动。此时本发明摩擦阻尼器开始工作，由于柱塞1表面设置了内圆环3和外圆环4构成的组合胀紧环，在组合胀紧环的胀紧作用下，约束筒2储备了较高的预紧力，对组合胀紧环产生较大的、且十分稳定的束缚力，因此柱塞1连同组合胀紧环在约束筒2内转动的过程中，约束筒2与组合胀紧环中的外圆环之间会存在持续的摩擦阻力，该摩擦阻力反向做功不断消耗柱塞1的转动能量，进而实现持续消耗物体72的动能，使物体72相对基础框架77很快趋于静止。

实施例十二

如图26所示本发明摩擦阻尼器，与实施例十一的区别在于，导向槽由易发生移动的物体上直接设置的限位槽结构构成。下而以在桥梁建筑中的应用为例进行说明，为同时限制桥梁79相对桥墩80在纵向（即图中X向）及横向（即图中Y向）的移动，桥梁79中对应X向和Y向分别设置有导向槽71a和71b，导向槽71a和71b为桥梁79底面上分别一体化设置的限位槽，相应的，在桥墩80与桥梁79之间设置两个本发明摩擦阻尼器，其中，约束筒2a和2b分别通过抗扭转法兰（图中未示出）与桥墩80固定连接在一起，柱塞1a和柱塞1b上分别设置连接耳板68a和68b,偏心滑块69a通过销轴78a与连接耳板68a铰接在一起，偏心滑块69b通过销轴78b与连接耳板68b铰接在一起,偏心滑块69a和偏心滑块69b分别嵌设在导向槽71a和导向槽71b内。在地震或车辆紧急制动等情况下，当桥梁79沿X向发生水平移动时，会驱动偏心滑块69a沿X向发生水平移动，进而带动柱塞1a相对约束筒2a转动，此时本发明摩擦阻尼器开始工作，由于约束筒2a表面设置了组合胀紧环（图中未具体示出）构成的束紧装置，柱塞1a在约束筒2a内转动的过程中二者之间会存在持续的摩擦阻力，该摩擦阻力反向做功不断消耗柱塞1a的转动能量，进而阻碍桥梁79沿X向的水平移动，使桥梁79相对桥墩80很快趋于静止。同理，当桥梁79沿Y向发生水平移动时，会驱动偏心滑块69b沿Y向发生水平移动，进而带动柱塞1b相对约束筒2b转动，此时本发明摩擦阻尼器开始工作，由于约束筒2b表面设置了组合胀紧环（图中未具体示出）构成的束紧装置，柱塞1b在约束筒2b内转动的过程中二者之间会存在持续的摩擦阻力，该摩擦阻力反向做功不断消耗柱塞1b的转动能量，进而阻碍桥梁79沿Y向的水平移动，使桥梁79相对桥墩80很快趋于静止。需要指出的是，桥梁与桥墩间发生任意方向的水平运动时，该运动都会分解为X向和Y向的运动分量，则二个本发明摩擦阻尼器同时开始工作，且互不干涉，使桥梁相对桥墩的运动很快趋于静止。由于两个本发明摩擦阻尼器中分别设置了预紧力调节螺母44a和44b,可以根据工程对于X向和Y向的不同减振需要分别对本发明摩擦阻尼器的阻尼参数进行调整，十分方便。

实施例十三

如图27所示本发明摩擦阻尼器，与实施例六中图17所示摩擦阻尼器的区别在于，组合胀紧环仅由一个外圆环4和一个内圆环3组成，内圆环与外圆环彼此叠加设置，外圆环的内锥面与内圆环的外锥面相互配合。另外，外圆环4表面设有耐磨防锈套46，耐磨防锈套由铜合金材料制成。外圆环4通过耐磨防锈套46与约束筒2内壁相配合。

本例中耐磨防锈套除了可以由铜合金材料制成以外，还可以由陶瓷合金材料、粉末冶金材料、碳纤维材料或刹车片等构成，都可以起到很好的效果，都在本发明要求的保护范围中。

基于本例的技术原理，本发明其他实施例所述技术方案中，也可以在外圆环表面固定设置耐磨防锈套，都在本发明要求的保护范围中。

实施例十四

如图28所示本发明摩擦阻尼器，与图27所示摩擦阻尼器的区别在于，柱塞1表面设置二组组合胀紧环，二组组合胀紧环沿柱塞表面中部固定设置的限位挡块11对称设置，其中一组组合胀紧环由一个内圆环117与二个外圆环115和116彼此叠加构成，另一组组合胀紧环由二个内圆环118和119与一个外圆环120彼此叠加构成，外圆环的内锥面与内圆环的外锥面相互配合。每组组合胀紧环一侧设置的预紧装置中预紧力调节螺母采用液压螺母101。

另外要说明的是，合理控制内圆环的外锥面及外圆环的内锥面的角度，可以实现内、外圆环之间的自锁，这样，采用液压螺母就可以方便的进行调节。所述液压螺母即市场上通用的液压螺母，例如上海馨予液压机电设备有限公司提供的THN系列液压螺母等，都可以应用于本发明中。

本例所述技术方案中设置超过一个组合胀紧环的好处是可以分别独立调节，可以实现变阻尼力，此类技术方案都具有这一特点。

调整阻尼参数时，利用液压装置驱动液压螺母101，液压螺母中的顶块102向外伸出抵压在相邻外圆环115及120的端部，进而在所有外圆环之间产生相同的挤压力，使外圆环与内圆环之间产生相对位移，实现改变组合胀紧环的轮廓尺寸，进而改变约束筒产生的束缚力，这样，柱塞连同组合胀紧环再与约束筒发生相对移动时，外圆环与约束筒之间产生的摩擦阻力也随之相应改变，实现本发明摩擦阻尼器输出阻尼力的调整。

实施例十五

如图29所示本发明摩擦阻尼器，与图28所示摩擦阻尼器的区别在于，每组组合胀紧环一侧设置的预紧装置由液压螺母101及内圆环3局部外表面对应设置外螺纹结构构成。

为防止工作过程中内圆环与柱塞发生相对移动或相对转动，制作时，可以在摩擦阻尼器装配完成后将内圆环3与柱塞1焊接成一体。

本例所述技术方案的好处是可以独立调节，可以实现变阻尼力。

与实施例十四相比，本例所述技术方案中柱塞的结构更加简单，有利于节约材料。

实施例十六

如图30所示本发明摩擦阻尼器，与图1所示摩擦阻尼器的区别在于，柱塞1表面设置两组组合胀紧环，二组组合胀紧环沿柱塞表面中部固定设置的限位挡块11对称设置，每组组合胀紧环另一侧设置的预紧装置由预紧力调节螺母44及柱塞局部外表面对应设置外螺纹结构构成。其中，一组组合胀紧环中的内圆环3和外圆环4交错设置，预紧力调节螺母44抵压在相邻内圆环3的端部，限位挡块11抵压在相邻内圆环3的端部；另一组组合胀紧环中的内圆环122与内圆环121一一对应彼此叠加设置，预紧力调节螺母44抵压在相邻外圆环122的端部，限位挡块11抵压在相邻内圆环121的端部。

本例所述本发明摩擦阻尼器，利用预紧力调节螺母44就可以随时调整阻尼力输出，应用十分方便。与图1记录的技术方案相比，本例所述本发明摩擦阻尼器中每组组合胀紧环包含的内圆环和外圆环数量更少，因此在制作过程中更加容易操作，另外，由于组合胀紧环中交错设置内圆环及外圆环的技术方案，具有胀紧力大小由近预紧力调节螺母44一侧向另一侧逐渐递减的特点，因此减少单个组合胀紧环中内圆环及外圆环的数量，有利于保持约束筒表面束缚力大小分布相对变化较小，约束筒与内圆环之间在各个位置的束缚力相对均匀，输出的阻尼力相对稳定一些。

实施例十七

如图31所示本发明摩擦阻尼器，与图31所示摩擦阻尼器的区别在于，约束筒2外还设有束紧装置201，束紧装置201由缠绕在约束筒2外表面的预紧线绳构成。为了防止预紧线绳从约束筒表面滑脱，约束筒2外表面对应预紧线绳两侧还分别焊接固定有限位挡块202。此外，为了充分发挥束紧装置的作用，使束紧装置产生的束紧力更多传递至约束筒与外圆环之间的工作表面，约束筒2的局部筒体上设有一条沿筒体轴向延伸的压力释放缝200。

基于本例所述的技术原理，预紧线绳可以由金属材料或非金属纤维材料制成。例如本例中可以利用缠绕过程中施压了预紧力的钢丝作为预紧线绳，此外，预紧线绳还可以是其他金属材料、非金属纤维材料制成的丝、线、绳、或索。具体的，预紧线绳可以由钢丝、钢铰线、钛合金丝、碳纤维、芳纶纤维、记忆合金、蜘蛛丝或凯芙拉纤维等构成。另外要说明的是，本例中以设置一条压力释放缝为例进行说明，在实际应用中，根据约束筒选材的不同，也可以在约束筒上设置二条、三条甚至更多条压力释放缝。上述这些都是基于本例技术原理的简单替代，在本发明要求的保护范围之中。再有，基于实施例七、实施例八及本例的技术原理，如果需要，本发明其他实施例中也可以增设束紧装置，也在本发明要求的保护范围中。

实施例十八

如图32所示本发明摩擦阻尼器，与图27所示摩擦阻尼器的区别在于，组合胀紧环中的内圆环3与柱塞1一体化设置，组合胀紧环仅一侧设有预紧装置，预紧力调节螺母44及柱塞1局部外表面对应设置的外螺纹结构构成的预紧装置设置在约束筒2的外面，组合胀紧环与其一侧设置的预紧力调节螺母44之间分别设置空间补偿环45，其中，空间补偿环45仅抵压在相邻外圆环4的端面上。

本例所述技术方案中，由于内圆环3与柱塞1一体化设置，因此内圆环与柱塞之间不会发生相对移动或转动，因此不用专门对应设置预紧装置，涉及零件更少，摩擦阻尼器的结构更加简单。

上述本发明的实施例中记叙的技术方案只为更好地理解本发明的技术原理，并不局限于实施例所记叙的技术方案本身，许多实施例中的技术安案还可以进行交叉利用，也都能实现很好的效果，在此不一一举例说明，都在本发明要求的保护范围之内。由本发明记载的技术内容可以知道，本发明中的柱塞及约束筒可以利用金属或非金属材料制成，同样，本发明的组合胀紧环当中，根据所需输出的阻尼力不同，可以利用钢材等金属材料或尼龙等非金属材料制成内圆环及外圆环，其取材十分广泛，可以形成的阻尼力输出变化范围极大。本发明摩擦阻尼器，结构简单、性能稳定，基本无需维修、使用寿命长，检修后可以继续使用，具有可再生特性，十分环保，特别是本发明摩擦阻尼器可以方便地进行阻尼参数调整，因此可以现场根据工程实际对产品的阻尼参数进行优化调整，其工程实用性更好，具有广阔的市场应用前景。

Claims (15)

1.一种摩擦阻尼器，包括柱塞和约束筒，柱塞至少局部设置在约束筒内，其特征在于：柱塞表面设置至少一组组合胀紧环，组合胀紧环由带有内锥面的外圆环和带有外锥面的内圆环配合组成，约束筒内壁与外圆环表面紧密接触，或者约束筒与外圆环之间设置耐磨防锈层或耐磨防锈套，内圆环与柱塞不发生相对移动或相对转动,内圆环与柱塞之间的结合力大于柱塞和约束筒相对运动时外圆环与约束筒内壁之间的摩擦阻力,约束筒外设置有束紧装置；

组合胀紧环中的外圆环与内圆环彼此叠加设置，外圆环的内锥面与叠加在一起的内圆环的外锥面相互配合，外圆环与内圆环各至少设置一个；

外圆环与内圆环的数量超过一个时，相邻外圆环之间及相邻内圆环之间均没有间隙，并且相邻外圆环的内锥面倾斜方向与内圆环的外锥面倾斜方向也保持相同；

组合胀紧环至少一侧还设有预紧装置；

组合胀紧环与至少一侧的预紧装置之间设有空间补偿环。

2.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于：预紧装置是约束筒上设置的限位销、限位挡块或者限位挡肩。

3.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于：组合胀紧环至少一侧设置的预紧装置由预紧力调节螺母及约束筒局部外表面对应设置的外螺纹结构构成。

4.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于：组合胀紧环至少一侧设置的预紧装置由预紧力调节螺母及内圆环局部外表面对应设置外螺纹结构构成。

5.根据权利要求3或4所述的摩擦阻尼器，其特征在于：预紧力调节螺母为液压螺母。

6.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于：柱塞和约束筒之间设有密封保护套。

7.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于：柱塞或/和约束筒上设置联接接口，联接接口是联接板、联接环、螺纹联接件或联接法兰，螺纹联接件是螺杆或螺孔。

8.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于：约束筒内壁或者外圆环表面设有耐磨防锈层或耐磨防锈套。

9.根据权利要求8所述的摩擦阻尼器，其特征在于：耐磨防锈层或耐磨防锈套由陶瓷合金材料、铜合金材料、碳纤维材料构成。

10.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于：约束筒或柱塞上设有抗扭转法兰，对应的柱塞或约束筒上设有转动转换机构。

11.根据权利要求10所述的摩擦阻尼器，其特征在于：转动转换机构为绞线盘、齿轮与齿条配合机构、链轮与链条配合机构、齿形带与皮带轮配合机构、滑块与导向槽配合机构或离合器机构。

12.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于：组合胀紧环由环形弹簧构成。

13.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于：约束筒的局部筒体上设有至少一条沿筒体轴向延伸的压力释放缝。

14.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于：约束筒至少一侧端部的内壁设有过渡倒角。

15.根据权利要求1所述的摩擦阻尼器，其特征在于：组合胀紧环中的内圆环与柱塞一体化设置。