CN104453003A - 螺旋铅挤压阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种螺旋铅挤压阻尼器，包括外筒、可动轴、固定轴、螺旋式挤压口、铅和限位支承，可动轴上设置一组螺旋式挤压口，数量为3~4个；外筒的内侧设置2~4个横肋和4~8个纵肋。本发明的效果和优点是材料利用率高、耗能效果好；由于采用螺旋式挤压口，不仅能对铅进行纵向的挤压，也能对铅进行旋转式挤压，因此在小震和风振作用下能够快速进入耗能状态，在大震作用下能够进入到往复的螺旋式运动，既能纵向运动也能圆周运动，大幅提升铅的利用率。同时螺旋铅挤压阻尼器的制作安装简单、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震设计，还可以用于已有工程的加固维修。

Description

螺旋铅挤压阻尼器
技术领域
本发明属于建筑结构技术领域，特别是涉及一种螺旋铅挤压阻尼器。
背景技术
金属屈服阻尼器(metallic yielding damper)是用软钢或其它软金属材料做成的各种形式的阻尼耗能器。金属屈服后具有良好的滞回性能，利用某些金属具有的弹塑性滞回变形耗能。金属屈服阻尼器包括软钢阻尼器、铅阻尼器和形状记忆合金(shape memory alloys，简称SMA)阻尼器等。它对结构进行振动控制的机理是将结构振动的部分能量通过金属的屈服滞回耗能耗散掉，从而达到减小结构反应的目的。
铅阻尼器是充分利用铅具有密度大、熔点低、塑性高、强度低、耐腐强、润滑能力强等特点，同时由于具有较高的延性和柔性，所以在变形过程中可以吸收大量的能量，并具有较强的变形跟踪能力，而且通过动态回复和再结晶过程，其组织和性能还可恢复至变形前的状态，因此铅阻尼器具有使用寿命不受限制、提供的阻尼可靠、对位移变化敏感、构造简单、工作中不需要维护等优点。但是它具有恢复性差及铅污染等缺点。一般的铅挤压阻尼器由于铅挤压口的限制，致使铅受有效挤压耗能的范围较小，大部分铅无法发挥有效的作用，因此耗能效果也受到了影响。
全金属阻尼器具有可恢复变形大、阻尼能力强以及耐久性、抗腐蚀性、抗疲劳性能好、工作温度范围大和维护费用低等优点。
目前研究开发的铅挤压阻尼器有中国专利号201120031801.6公开了一种名称为“扭转型铅挤压阻尼器” 实用新型专利等，这些阻尼器无法用于建筑结构的耗能或效果较差。
发明内容
为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种螺旋铅挤压阻尼器，有效改善铅的利用率。本发明通过改善铅挤压口，提高铅的使用率，进而提高阻尼器的耗能效率。在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，而在遇到地震时，利用螺旋铅挤压阻尼器的屈服耗能能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用。
本发明采用的技术方案如下：
本发明一种螺旋铅挤压阻尼器，包括外筒、端板加强板、端板、可动轴、固定轴、连接耳环、铅、密封圈、可动轴导管、限位支承、限位挡板，在外筒两端均设置端板加强板和端板，在外筒的筒内两端均设置密封圈和限位支承；在其中一侧设置可动轴，而另一侧设置固定轴与端板相连接；可动轴与固定轴均设置连接耳环；可动轴两端设置限位挡板，限位挡板的外侧与限位支承之间形成滑动区间，在固定轴一侧设置可动轴导管；外筒内注满铅；所述可动轴上设置一组螺旋式挤压口，数量为3~4个，间距为1~2倍螺旋式挤压口的厚度，高度为三分之一到二分之一铅的厚度；螺旋式挤压口的旋转角度不小于720°，螺旋式挤压口的纵向间距为0.8~1.0倍的可动轴导管长度；外筒的内侧设置2~4个横肋，横肋为圆环状结构，沿着两限位支承间的外筒的纵向均匀分布在外筒上，外筒的内侧设置4~8个纵肋，所述纵肋为长条状结构，沿着两限位支承间的外筒的圆周均匀分布在外筒上；横肋和纵肋的高度为五分之一到四分之一铅的厚度。
本发明的有益效果：
本发明可动轴上设置螺旋挤压口，配合外筒上设置的横肋和纵肋，能够使铅径向和环向均运动，铅的有效挤压量显著提升，材料利用率高、耗能效果好；同时螺旋铅挤压阻尼器的制作安装简单、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震设计，还可以用于已有工程的加固维修。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的纵向剖面示意图。
图3为图1的B-B剖面示意图。
图中，1为外筒；2为端板加强板；3为端板；4为可动轴；5为固定轴；6为连接耳环；7为螺旋式挤压口；8为铅；9为密封圈；10为可动轴导管；11为限位支承。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：
实施例：如图1、图2所示，本发明包括外筒1、端板加强板2、端板3、可动轴4、固定轴5、连接耳环6、铅8、密封圈9、可动轴导管10、限位支承11及限位挡板12，在外筒1两端均设置端板加强板2和端板3，在外筒1的筒内两端均设置密封圈9和限位支承11；在其中一侧设置可动轴4，而另一侧设置固定轴5与端板相连接；可动轴4与固定轴5均设置连接耳环6；可动轴两端设置限位挡板12，限位挡板的外侧与限位支承之间形成滑动区间，在固定轴5一侧设置可动轴导管10；外筒1内注满铅8；所述可动轴4上设置一组螺旋式挤压口7，数量为3~4个，间距a为1~2倍螺旋式挤压口7的厚度，高度h0为三分之一到二分之一铅8的厚度h；螺旋式挤压口7的旋转角度不小于720°，螺旋式挤压口7的纵向间距b为0.8~1.0倍的可动轴导管10长度；外筒1的内侧设置2~4个横肋13，横肋13为圆环状结构，沿着两限位支承间的外筒1的纵向均匀分布在外筒1上，外筒1的内侧设置4~8个纵肋14，所述纵肋14为长条状结构，沿着两限位支承间的外筒1的圆周均匀分布在外筒1上；横肋13和纵肋14的高度为五分之一到四分之一铅8的厚度h。
本发明的工作原理：在外力作用下，可动轴4和固定轴5产生相对往复运动，螺旋式挤压口7往复挤压铅，由于挤压口采用螺旋式，铅则径向和环向均产生运动，配合外筒上设置的横肋和纵肋，增加了铅的有效挤压量，耗能效果得到明显改善。
发明根据实际工程需要制作各组件，首先组装密封圈9、可动轴导管10和限位支承11，并将固定轴5固定。将可动轴4插入可动轴导管10，然后装入铅8，在将端板3、密封圈9和限位支承11安装固定。

Claims (1)

1.一种螺旋铅挤压阻尼器，包括外筒(1)、端板加强板(2)、端板(3)、可动轴(4)、固定轴(5)、连接耳环(6)、铅(8)、密封圈(9)、可动轴导管(10)、限位支承(11)、限位挡板(12)，在外筒(1)两端均设置端板加强板(2)和端板(3)，在外筒(1)的筒内两端均设置密封圈(9)和限位支承(11)；在其中一侧设置可动轴(4)，而另一侧设置固定轴(5)与端板相连接；可动轴(4)与固定轴(5)均设置连接耳环(6)；可动轴两端设置限位挡板(12)，限位挡板的外侧与限位支承之间形成滑动区间，在固定轴(5)一侧设置可动轴导管(10)；外筒(1)内注满铅(8)；其特征在于：所述可动轴(4)上设置一组螺旋式挤压口(7)，数量为3~4个，间距为1~2倍螺旋式挤压口(7)的厚度，高度为三分之一到二分之一铅(8)的厚度；螺旋式挤压口(7)的旋转角度不小于720°，螺旋式挤压口(7)的纵向间距为0.8~1.0倍的可动轴导管(10)长度；外筒(1)的内侧设置2~4个横肋(13)，横肋(13)为圆环状结构，沿着两限位支承间的外筒(1)的纵向均匀分布在外筒(1)上，外筒(1)的内侧设置4~8个纵肋(14)，所述纵肋(14)为长条状结构，沿着两限位支承间的外筒(1)的圆周均匀分布在外筒(1)上；横肋(13)和纵肋(14)的高度为五分之一到四分之一铅(8)的厚度。
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