CN104806692B - 一种自复位油阻尼器 - Google Patents

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Abstract

一种自复位油阻尼器，是由四组结构相同的阻尼单元通过连接销轴依次铰接构成的环状限位结构，阻尼单元包括有由上至下通过销轴依次连接设置的上层板、中间层板和底层板，上层板和底层板的主体为圆形结构，且在圆形结构的侧边一体形成有连接把手，中间层板是形成有由活塞杆驱动的液压机构的框架结构，活塞杆的一端沿框架结构的中间层板的径向伸出中间层板用于与上层板和底层板铰接。本发明可在二维空间内发生位移，并具有一定的初始刚度可以抵抗风荷载和小震作用，当超过设防烈度时，耗能元件进入工作状态，耗散地震能量；当地震结束后螺旋弹簧产生的压力或拉力迫使活塞杆回到初始位置，消除残余变形，达到复位功能。可广泛应用于建筑物的耗能减震及限位控制。

Description

一种自复位油阻尼器
技术领域
本发明涉及一种阻尼器。特别是涉及一种利用流体通过节流孔时的粘滞阻力耗散振动能量，利用弹性体产生的压力或拉力提供自复位功能的自复位油阻尼器。
背景技术
二甲基硅油是一种无色透明的油状液体，无机械杂质，不溶于水，并且疏水性好，耐高温，耐气候老化，具有良好的电气绝缘性能，并且具有有机高分子材料高粘性的特性，非常适合作为机械、建筑等领域减震和阻尼构件的粘滞介质。
粘滞阻尼器是根据流体运动，由其是当流体通过节流孔时会产生粘滞阻力的原理制成的，粘滞阻力主要取决于运动速度。粘滞阻尼器依据阻尼力产生原理的不同，可分为缸制式粘滞流体阻尼器、圆筒式粘滞阻尼器和粘滞阻尼墙。
传统的粘滞阻尼器具有以下特点：只能在轴线方向上起作用，因此是一种单向可往复运动的阻尼器；不具有弹性复位功能，产生的残余变形不利于结构的性能要求；鉴于此，设计了一种可在二维空间内发生位移，能够自复位的粘滞阻尼器。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种可在二维空间内发生位移，并利用弹性体产生的压力或拉力提供自复位功能的自复位油阻尼器。
本发明所采用的技术方案是：一种自复位油阻尼器，包括，是由四组结构相同的阻尼单元通过连接销轴依次铰接构成的环状限位结构，所述的阻尼单元包括有由上至下通过销轴依次连接设置的上层板、中间层板和底层板，所述的上层板和底层板的主体为圆形结构，且在圆形结构的侧边一体形成有连接把手，所述中间层板是形成有由活塞杆驱动的液压机构的框架结构，所述的活塞杆的一端沿框架结构的中间层板的径向伸出中间层板用于与所述的上层板和底层板铰接。
所述的四组结构相同的阻尼单元中第一组中间层板的活塞杆通过连接销轴能够旋转的连接在第二组上层板和底层板的连接把手之间，第二组中间层板的活塞杆通过连接销轴能够旋转的连接在第三组上层板和底层板的连接把手之间，第三组中间层板的活塞杆通过连接销轴能够旋转的连接在第四组上层板和底层板的连接把手之间，第四组中间层板的活塞杆通过连接销轴能够旋转的连接在第一组上层板和底层板的连接把手之间。
所述的形成有由活塞杆驱动的液压机构的框架结构的中间层板包括有：垂直设置在所述的上层板和底层板之间的由弧形板和两个侧板构成的以所述销轴为中心的扇形储油室、通过中心轴孔连接在所述销轴上且一端位于所述储油室内的活塞杆、沿所述的两个侧板的延长线分别设置在位于储油室外侧的活塞杆两侧的两个挡板以及分别连接在所述侧板(232)和挡板之间的加劲肋，所述活塞杆将所述储油室分割为两个油室，并且所述活塞杆这一端的端部形成有连通所述两个油室的节流孔，所述活塞杆的另一端与所述的上层板和底层板上的连接把手通过连接销轴相铰接。
所述的活塞杆的两侧与所述的两个挡板之间设置有螺旋弹簧。
所述的螺旋弹簧与所述的活塞杆和挡板的链接均为焊接。
所述的构成储油室的弧形板和两个侧板在与上层板和底层板的接触面之间设置有密封圈。
所述的储油室的两个侧板与所述活塞杆的转轴连接处设置有静密封件。
所述的上层板、活塞杆和底层板与所述的销轴为固定连接。
所述的挡板的强度确保在螺旋弹簧与加劲肋的作用下不发生剪切破坏
本发明的一种自复位油阻尼器，作为耗能元件安装在建筑结构中，可在二维空间内发生位移，并具有一定的初始刚度可以抵抗风荷载和小震作用，当超过设防烈度时，本耗能元件进入工作状态，耗散地震能量；当地震结束后螺旋弹簧产生的压力或拉力迫使活塞杆回到初始位置，消除残余变形，达到复位功能。本发明可广泛应用于建筑物的耗能减震及限位控制。
附图说明
图1是本发明外部整体结构俯视图；
图2是本发明内部结构示意图；
图3是本发明局部放大的结构示意图；
图4是本发明的上层板或下层板的结构示意图；
图5是本发明的中间层板的结构示意图；
图6是本发明的活塞杆21结构示意图；
图7是本发明的一个阻尼单元的结构示意图；
图8是图7的A-A剖面结构示意图；
图9是图7的B-B剖面结构示意图.
图中
1：上层板 2：中间层板
3：底层板 4：连接把手
5：连接销轴 6：销轴
21：活塞杆 22：节流孔
23：储油室 24：密封圈
25：静密封件 26：加劲肋
27：挡板 28：螺旋弹簧
29：中心轴孔 231：弧形板
232：侧板
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明的一种自复位油阻尼器做出详细说明。
如图1、图2所示，本发明的一种自复位油阻尼器，包括，是由四组结构相同的阻尼单元A通过连接销轴5依次铰接构成的环状限位结构，所述的阻尼单元A包括有由上至下通过销轴6依次连接设置的上层板1、中间层板2和底层板3，所述的上层板1和底层板3的主体如图4所示为圆形结构，且在圆形结构的侧边一体形成有连接把手4，所述中间层板2如图3和图4所示是形成有由活塞杆21驱动的液压机构的框架结构，所述的活塞杆21的一端沿框架结构的中间层板2的径向伸出中间层板2用于与所述的上层板1和底层板3铰接。所述的上层板1、活塞杆21和底层板3与所述的销轴6为固定连接。
如图1所示，所述的四组结构相同的阻尼单元A中第一组中间层板2的活塞杆通过连接销轴5能够旋转的连接在第二组上层板1和底层板3的连接把手之间，第二组中间层板2的活塞杆通过连接销轴5能够旋转的连接在第三组上层板1和底层板3的连接把手之间，第三组中间层板2的活塞杆通过连接销轴5能够旋转的连接在第四组上层板1和底层板3的连接把手之间，第四组中间层板2的活塞杆通过连接销轴5能够旋转的连接在第一组上层板1和底层板3的连接把手之间。
如图3、图5所述的形成有由活塞杆21驱动的液压机构的框架结构的中间层板2包括有：垂直设置在所述的上层板1和底层板3之间的由弧形板231和两个侧板232构成的以所述销轴6为中心的扇形储油室23、通过中心轴孔29连接在所述销轴6上且一端位于所述储油室23内的活塞杆21、沿所述的两个侧板232的延长线分别设置在位于储油室23外侧的活塞杆21两侧的两个挡板27以及分别连接在所述侧板232和挡板27之间的加劲肋26，所述的活塞杆21的两侧与所述的两个挡板27之间设置有螺旋弹簧28，所述的螺旋弹簧28与所述的活塞杆21和挡板27的链接均为焊接。所述活塞杆21将所述储油室23分割为两个油室，并且所述活塞杆21这一端的端部形成有连通所述两个油室的节流孔22，所述活塞杆21的另一端与所述的上层板1和底层板3上的连接把手4通过连接销轴5相铰接。所述的挡板27的强度确保在螺旋弹簧28与加劲肋26的作用下不发生剪切破坏。
所述的构成储油室23的弧形板231和两个侧板232在与上层板1和底层板3的接触面之间设置有密封圈24。所述的储油室23的两个侧板232与所述活塞杆21的转轴连接处设置有静密封件25。
本发明的一种自复位油阻尼器的工作过程是：当发生地震时，上层板1和底层板3通过连接把手的连接相对于中间层板2产生转动，此时，活塞杆21发生摆动，储油室23一侧的硅油通过节流孔22流向另一侧，其间产生的粘滞阻力与运动方向相反，使活塞杆21的运动幅度急剧下降，从而消耗地震作用能量，达到耗能减震的目的。与此同时，活塞杆21的两侧与所述的两个挡板27之间设置的螺旋弹簧28产生的压力或拉力，当荷载撤除，螺旋弹簧28产生的压力或拉力迫使活塞杆回到初始位置，消除残余变形，达到复位功能。

Claims (7)

1.一种自复位油阻尼器，包括，是由四组结构相同的阻尼单元（A）通过连接销轴（5）依次铰接构成的环状限位结构，其特征在于，所述的阻尼单元（A）包括有由上至下通过销轴（6）依次连接设置的上层板（1）、中间层板（2）和底层板（3），所述的上层板（1）和底层板（3）的主体为圆形结构，且在圆形结构的侧边一体形成有连接把手（4），所述中间层板（2）是形成有由活塞杆（21）驱动的液压机构的框架结构，所述的活塞杆（21）的一端沿框架结构的中间层板（2）的径向伸出中间层板（2）用于与所述的上层板（1）和底层板（3）铰接，所述的四组结构相同的阻尼单元（A）中第一组中间层板（2）的活塞杆通过连接销轴（5）能够旋转的连接在第二组上层板（1）和底层板（3）的连接把手之间，第二组中间层板（2）的活塞杆通过连接销轴（5）能够旋转的连接在第三组上层板（1）和底层板（3）的连接把手之间，第三组中间层板（2）的活塞杆通过连接销轴（5）能够旋转的连接在第四组上层板（1）和底层板（3）的连接把手之间，第四组中间层板（2）的活塞杆通过连接销轴（5）能够旋转的连接在第一组上层板（1）和底层板（3）的连接把手之间，所述的上层板（1）、活塞杆（21）和底层板（3）与所述的销轴（6）为固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种自复位油阻尼器，其特征在于，所述的形成有由活塞杆（21）驱动的液压机构的框架结构的中间层板（2）包括有：垂直设置在所述的上层板（1）和底层板（3）之间的由弧形板（231）和两个侧板（232）构成的以所述销轴（6）为中心的扇形储油室（23）、通过中心轴孔（29）连接在所述销轴（6）上且一端位于所述储油室（23）内的活塞杆（21）、沿所述的两个侧板（232）的延长线分别设置在位于储油室（23）外侧的活塞杆（21）两侧的两个挡板（27）以及分别连接在所述侧板（232）和挡板（27）之间的加劲肋（26），所述活塞杆（21）将所述储油室（23）分割为两个油室，并且所述活塞杆（21）这一端的端部形成有连通所述两个油室的节流孔（22），所述活塞杆（21）的另一端与所述的上层板（1）和底层板（3）上的连接把手（4）通过连接销轴（5）相铰接。
3.根据权利要求2所述的一种自复位油阻尼器，其特征在于，所述的活塞杆（21）的两侧与所述的两个挡板（27）之间设置有螺旋弹簧（28）。
4.根据权利要求3所述的一种自复位油阻尼器，其特征在于，所述的螺旋弹簧（28）与所述的活塞杆（21）和挡板（27）的链接均为焊接。
5.根据权利要求2所述的一种自复位油阻尼器，其特征在于，所述的构成储油室（23）的弧形板（231）和两个侧板（232）在与上层板（1）和底层板（3）的接触面之间设置有密封圈（24）。
6.根据权利要求2所述的一种自复位油阻尼器，其特征在于，所述的储油室（23）的两个侧板（232）与所述活塞杆（21）的转轴连接处设置有静密封件（25）。
7.根据权利要求2所述的一种自复位油阻尼器，其特征在于，所述的挡板（27）的强度确保在螺旋弹簧（28）与加劲肋（26）的作用下不发生剪切破坏。
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