CN104154160A - 自复位粘滞阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自复位粘滞阻尼器，包括通过连接件相互连接的主缸和副缸，主缸内充满粘滞阻尼液，主缸上设有主缸盖，副缸上设有副缸盖，主缸和副缸内设有导杆，导杆的一端穿过主缸盖位于主缸外，导杆的另一端穿出主缸并伸入至副缸中，导杆上设置有活塞，所述副缸内位于连接件与副缸盖之间轴向设置有多根弹簧杆，弹簧杆设置于导杆的周围，弹簧杆上活动设置有平衡板，平衡板与导杆的末端固定连接，每根弹簧杆上均穿套有一对复位弹簧，其中一个复位弹簧设置于平衡板与连接件之间，另一个复位弹簧设置于平衡板与副缸盖之间。本发明自复位粘滞阻尼器能够实现活塞自动复位，有效消除结构的残余位移，且结构简单，性能稳定。

Description

自复位粘滞阻尼器

技术领域

本发明属于减振技术领域，具体讲是一种具有自复位功能的粘滞阻尼器。

背景技术

粘滞阻尼器具有小刚度、高耗能的特点，其减振机理为通过阻尼液的粘滞特性和孔缩效应集中耗散输入结构中的能量，从而达到减小结构振动（地震或风振）反应、保护主体结构安全的目的。

现有技术的粘滞阻尼器的组件包括通过连接件相互连接的主缸和副缸，主缸内充满粘滞阻尼液，主缸上设有主缸盖，副缸上设有副缸盖，活塞在主缸内滑动。但是这种粘滞阻尼器存在一定的缺点：振动结束后，阻尼器活塞无法复位到主缸的中部位置，这使得结构中出现一定的残余位移。

发明内容

本发明主要目的是：提供一种能够实现自动复位功能的粘滞阻尼器，可有效消除残余位移，且结构简单，性能稳定。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自复位粘滞阻尼器，包括通过连接件相互连接的主缸和副缸，主缸内充满粘滞阻尼液，主缸上设有主缸盖，副缸上设有副缸盖，主缸和副缸内设有导杆，导杆的一端穿过主缸盖位于主缸外，导杆的另一端穿出主缸并伸入至副缸中，导杆上设置有活塞，所述副缸内位于连接件与副缸盖之间轴向设置有多根弹簧杆，弹簧杆设置于导杆的周围，弹簧杆上活动设置有平衡板，平衡板与导杆的末端固定连接，每根弹簧杆上均穿套有一对复位弹簧，其中一个复位弹簧设置于平衡板与连接件之间，另一个复位弹簧设置于平衡板与副缸盖之间。

作为优选，所述弹簧杆的数量为4根，分别均匀分布在导杆的周围。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

一、当外力撤除后，副缸内部的平衡板会在复位弹簧的作用下复位，平衡板的复位会带动导杆与活塞一同复位，从而有效消除结构的残余位移，提高整个阻尼器的性能。

二、复位弹簧与平衡板的配合还能对高速运行的活塞起到缓冲作用。

三、弹簧杆、复位弹簧以及平衡板等组成的自复位装置利用副缸作为安装空间，不影响阻尼器的总长度，对阻尼器的造价不敏感。

四、本发明自复位粘滞阻尼器采用装配式组件，维护方便。

附图说明

图1是本发明自复位粘滞阻尼器的结构示意图。

图2是本发明自复位粘滞阻尼器中自复位装置的结构示意图。

图3是本发明自复位粘滞阻尼器中活塞的结构示意图。

图4是本发明自复位粘滞阻尼器中主缸的前端部分结构示意图。

图5是本发明自复位粘滞阻尼器中平衡板的结构示意图。

图中所示：1、主缸 2、副缸 3、连接件 4、粘滞阻尼液 5、主缸盖 6、副缸盖 7、活塞8、导杆 9、弹簧杆 10、平衡板 11、复位弹簧 12、导向套 13、连接耳环 14、副缸耳环 15、第一弹簧底座 16、第二弹簧底座 17、固定螺母 18、通孔 19、PTFE组合密封圈 20、矩形密封圈 21、阻尼棒 22、半环键 23、压板 24、橡胶ⅡO型密封圈 25、耐磨环。

具体实施方式        

下面通过附图和实施例对本发明作进一步详细阐述。

如图1所示：一种自复位粘滞阻尼器，包括主缸1和副缸2，主缸1和副缸2通过连接件3相互连接，但是不相连通。主缸1内充满粘滞阻尼液4，粘滞阻尼液4采用二甲基硅油。主缸1上设有主缸盖5，副缸2上设有副缸盖6。主缸1和副缸2内设有导杆8，导杆8的一端穿过主缸盖5位于主缸1外，导杆8的另一端穿出主缸1并伸入至副缸2中，导杆8上设置有活塞7，活塞7位于主缸1内，随着结构振动，活塞7在主缸1内随着导杆8作往复运动。上述主缸1和副缸2的结构并非发明重点，本发明的关键技术点在于副缸2内设置有自复位装置，通过该自复位装置能够实现活塞7的自动复位，消除结构的残余位移。

以下结合图1和图2对自复位装置进行展开描述：自复位装置包括复位弹簧11，平衡板10和用于支撑复位弹簧11的弹簧杆9。副缸2内位于连接件3与副缸盖6之间轴向设置有多根弹簧杆9，弹簧杆9的一端固定在副缸盖6上，另一端固定在连接件3上。弹簧杆9分布于导杆8的周围，平衡板10上开设有通孔18，弹簧杆9穿过通孔18与平衡板10活动连接。平衡板10与导杆8的末端固定连接，当导杆8往复运动时，平衡板10随着导杆8往复运动，且运动过程中受弹簧杆9的导向作用。

本实施例中，平衡板10为环形板，上述提到的通孔18等角度分布于环形板的周边，多个通孔18的位置分别与多根弹簧杆9的位置一一对应，使得每根弹簧杆9正好能穿过一个通孔18。同时，保证通孔18的直径略大于弹簧杆9的直径，以避免平衡板10在往复运动的过程中与弹簧杆9之间的摩擦，以使平衡板10能够沿着弹簧杆9自由滑动。

如图2所示：每根弹簧杆9上均穿套有一对复位弹簧11，其中一个复位弹簧11设置于平衡板10与连接件3之间，另一个复位弹簧11设置于平衡板10与副缸盖6之间。成对的复位弹簧11规格相同且对称设置，如此，平衡板10两侧的受力均匀，能在复位弹簧11的作用下实现自动精确复位。本实施例中，副缸2内位于连接件3的端面上设置有第一弹簧底座15，副缸2内位于副缸盖6的端面上设置有第二弹簧底座16。设置于平衡板10与连接件3之间的复位弹簧11的一端固定在平衡板10上，另一端固定在第一弹簧底座15上。设置于平衡板10与副缸盖6之间的复位弹簧11的一端固定在平衡板10上，另一端固定在第二弹簧底座16上。导杆8伸入至副缸2中的一端与平衡板10通过固定螺母17固定连接。

如图2和图5所示：本实施例中，弹簧杆9的数量优选为4根，分别均匀分布在导杆8的周围。采用4根弹簧杆9，相对应有4对复位弹簧11，如此，平衡板10受力更加平衡，整个自复位装置的复位效果更佳。当然，弹簧杆9为4根只是一种优选方案，弹簧杆9的数量可视实际情况做适当的增减，比如2根、3根或其它任何合理的根数，均可为本发明所采用。

本发明自复位粘滞阻尼器，当外力撤除后，平衡板10两侧的复位弹簧11会驱动平衡板10复位，平衡板10的复位会带动导杆8与活塞7一同复位，以使活塞7自动回复到主缸1的中部位置，从而达到消除结构的残余位移的目的。同时，复位弹簧11与平衡板10的配合还能对高速运行的活塞7起到缓冲作用。成对的复位弹簧11规格相同且对称设置，如此，平衡板10两侧的受力均匀，能在复位弹簧11的作用下实现自动精确复位。

此外，本发明自复位粘滞阻尼器中，弹簧杆9、复位弹簧11以及平衡板10等组成的自复位装置利用副缸2作为安装空间，不影响阻尼器的总长度，对阻尼器的造价不敏感，同时，自复位装置采用装配式组件，维护方便。

复位弹簧11采用硅锰合金材料制成，承载力及刚度可根据阻尼器的性能选定。在同一个自复位粘滞阻尼器中，各个复位弹簧11的规格均相同，当阻尼器空载时，平衡板10可自动复位至副缸2的中部位置，此时活塞7也复位至主缸1的中部位置。

主缸1和副缸2均采用材质为45#钢的无缝钢管，外表面采用镀镍处理，以增强耐久性。导杆8所采用的材质为40cr，外表面镀硬铬，以增强耐腐蚀性。

如图1和图4所示：主缸1内部的顶端和底端分别设置有导向套12，导向套12能够保证导杆8在运动时的直线轨迹。导向套12与导杆8之间采用PTFE组合密封圈19进行密封，导向套12与主缸1之间通过矩形密封圈20进行密封。

如图3所示：活塞7上设置阻尼孔2个。加工时通过压力将阻尼棒21挤压入阻尼孔。通过4个半环键22以及2片压板23的配合将活塞7固定在导杆8的预定位置上，保证活塞7与导杆8同步运行。活塞7与导杆8之间设置橡胶ⅡO型密封圈24，活塞7与主缸1的内壁之间设置耐磨环25。

 此外，自复位粘滞阻尼器还包括连接耳环13和副缸耳环14，连接耳环13与导杆8位于主缸1外部的一端固定连接，副缸耳环14与副缸盖6固定连接，连接耳环13和副缸耳环14均用于与外部需要减振的结构构件相连接。

Claims (2)

1.一种自复位粘滞阻尼器，包括通过连接件相互连接的主缸和副缸，主缸内充满粘滞阻尼液，主缸上设有主缸盖，副缸上设有副缸盖，主缸和副缸内设有导杆，导杆的一端穿过主缸盖位于主缸外，导杆的另一端穿出主缸并伸入至副缸中，导杆上设置有活塞，其特征在于：所述副缸内位于连接件与副缸盖之间轴向设置有多根弹簧杆，弹簧杆设置于导杆的周围，弹簧杆上活动设置有平衡板，平衡板与导杆的末端固定连接，每根弹簧杆上均穿套有一对复位弹簧，其中一个复位弹簧设置于平衡板与连接件之间，另一个复位弹簧设置于平衡板与副缸盖之间。

2.根据权利要求1所述的自复位粘滞阻尼器，其特征在于：所述弹簧杆的数量为4根，分别均匀分布在导杆的周围。