CN107191046A - 一种摩擦型质量转轮阻尼器 - Google Patents
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Abstract
一种摩擦型质量转轮阻尼器,包括螺旋作动杆,螺旋作动杆依此穿过高强外壳、上定位承压体、质量转轮、下定位承压体后和圆形连接板连接,螺旋作动杆上端伸出高强外壳外,下定位承压体与圆形连接板之间设有第一预压弹簧,圆形连接板与固定在高强外壳下端部的垫板之间设有第二预压弹簧,高强外壳的下端部连接有连接杆;上、下定位承压体设有滑槽,滑槽内安装有弧形摩擦板,弧形摩擦板和质量转轮配合,弧形摩擦板上连接有弧形铰,弧形铰上连接有超磁致伸缩材料,超磁致伸缩材料上有骨架套筒,骨架套筒上绕有励磁线圈,超磁致伸缩材料的另一端固定在高强外壳上,本发明能够适应不同地震作用下的耗能减震,同时增大阻尼器的出力,响应速度快。
Description
技术领域
本发明涉及结构消能减震技术领域,具体涉及一种摩擦型质量转轮阻尼器。
背景技术
近些年,地震频频发生,严重影响这人们生命安全和财产安全,面对经济的迅速发展,带动着建筑物的高度越来越来高,结构设计出现异形以及结构的跨度很大。越发的凸显地震对于建筑结构安全性、耐久性和适用性的严重影响。按传统设计方法设计的结构消能减震装置,总体出力小,响应慢,对外界环境适应力差,对于大型的建筑结构并不适用,适用范围较小。并且由于要预先设定阻尼器的力,往往在地震中会出现当设定的力在大震作用下能进行摩擦滑动的,在小震中往往不一定能滑动,不能起到小震作用下的耗能减震;与此相反,当设定的力在小震作用下能进行摩擦滑动的,在大震中往往不能滑动,也不能起到大震作用下的耗能减震,很难完全避免结构的损伤和破坏,而且震后复位能力差。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种摩擦型质量转轮阻尼器,能够适应不同地震作用下的耗能减震,同时增大阻尼器的出力,具有响应速度快的优点。
为了达到上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种摩擦型质量转轮阻尼器,包括高强外壳2,高强外壳2内腔顶部连接有上定位承压体17;上定位承压体17下端面、质量转轮5上下端面、下定位承压体18上端面设有圆形凹槽15,圆形凹槽15内部设有滚珠13,下定位承压体18全侧面焊接在高强外壳2内表面;上定位承压体17、质量转轮5和下定位承压体18连在一起;
螺旋作动杆1依此穿过高强外壳2、上定位承压体17、质量转轮5、下定位承压体18后和圆形连接板12连接,质量转轮5通过咬合齿21和螺旋作动杆1连接;螺旋作动杆1的上端伸出高强外壳2外,下定位承压体18与圆形连接板12上方之间设有第一预压弹簧10,圆形连接板12下方与垫板9之间设有第二预压弹簧11,垫板9固定在高强外壳2的下端部,高强外壳2的下端部连接有连接杆4。
所述的上定位承压体17的下部和下定位承压体18上部设有对应的滑槽19,滑槽19内安装有弧形摩擦板6,弧形摩擦板6和质量转轮5配合,弧形摩擦板6上连接有弧形铰7,弧形铰7上连接有超磁致伸缩材料(GMM)16,超磁致伸缩材料(GMM)16上有骨架套筒,骨架套筒上绕有励磁线圈8,超磁致伸缩材料(GMM)16的另一端固定在高强外壳2上。
所述的高强外壳2上有出线孔20,励磁线圈8的电线通过线孔20与外部供电设备连接。
所述的质量转轮5内沿竖向嵌有热棒14。
所述的螺旋作动杆1和质量转轮5的材质是碳纤维复合材料材料。
所述的圆形凹槽15和滑槽19上涂固体二硫化钼。
所述的第一预压弹簧10和第二预压弹簧11的预压应变相同,并且用SMA材料制作。
所述的弧形摩擦板6和质量转轮5贴有耐磨碳钎维摩阻材料。
与现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、相比其它智能材料来说,摩擦型质量轮阻尼器出力大,减震效果更好,性能稳定,适用范围广。对于响应大震、中震和小震的能力强,能够更好地运用于结构的半主动控制。
2、利用两个预压应变相等的SMA材料所做的第一预压弹簧10和第二预压弹簧11以及质量轮5进行初期的被动耗能和后期的自复位,以及当振动达到一定程度时,超磁致伸缩材料(GMM)16的半主动控制相结合,其耗能充分,自适应能力强。
3、考虑到了摩擦产热问题,并且利用内置竖向热棒14将质量转轮5摩擦产生的热带走,然后将其散出。
4、采用固体的二硫化钼,减小接触体间的摩擦,有利于弧形摩擦板在滑槽19里运动,以及滚珠13在圆形凹槽15里运动。
5、螺旋作动杆1和质量转轮5的材质是碳纤维复合材料材料所做,其强度高,有利于阻尼器的耐久性。
6、弧形摩擦板6和质量转轮5贴有耐磨碳钎维摩阻材料,增大了材料间摩擦系数,使其阻尼器的出力更加大,对于大震适应能力更强。
7、设计弧形铰7与滑槽19,使超磁致伸缩材料(GMM)16防止受弯破坏。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为上定位承压体17、质量转轮5、下定位承压体18的相对位置的示意图。
图3为质量转轮5的示意图。
图4为上定位承压体17的示意图。
图5为超磁致伸缩材料(GMM)16与弧形摩擦板6连接的示意图。
图6为第一预压弹簧10和第二预压弹簧11的连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
参照图1、图2、图3、图4、图5、图6,一种摩擦型质量转轮阻尼器,包括高强外壳2,高强外壳2内腔顶部通过螺栓3连接有上定位承压体17,与高强外壳2一起承担质量转轮5所传来的力;上定位承压体17下端面、质量转轮5上下端面、下定位承压体18上端面设有圆形凹槽15,圆形凹槽15内部设有滚珠13,下定位承压体18全侧面焊接在高强外壳2内表面;上定位承压体17、质量转轮5和下定位承压体18连在一起;
螺旋作动杆1依此穿过高强外壳2、上定位承压体17、质量转轮5、下定位承压体18后和圆形连接板12连接,质量转轮5通过咬合齿21和螺旋作动杆1连接;螺旋作动杆1的上端伸出高强外壳2外,下定位承压体18与圆形连接板12上方之间设有第一预压弹簧10,圆形连接板12下方与垫板9之间设有第二预压弹簧11,垫板9用螺栓固定在高强外壳2的下端部,高强外壳2的下端部连接有连接杆4;
所述的上定位承压体17的下部和下定位承压体18上部设有对应的三个滑槽19,滑槽19内安装有弧形摩擦板6,滑槽19为弧形摩擦板6提供滑动路径,并且限制其它路径的运动,弧形摩擦板6和质量转轮5配合,弧形摩擦板6上连接有弧形铰7,弧形铰7上连接有超磁致伸缩材料(GMM)16,超磁致伸缩材料(GMM)16上有骨架套筒,骨架套筒上绕有励磁线圈8,超磁致伸缩材料(GMM)16的另一端固定在高强外壳2上。
所述的高强外壳2上有出线孔20,励磁线圈8的电线通过线孔20与外部供电设备连接。
所述的质量转轮5内沿竖向嵌有热棒14,热棒14用来导出质量转轮5因摩擦产生的热。
所述的螺旋作动杆1和质量转轮5的材质是碳纤维复合材料材料,其强度刚度高。
所述的圆形凹槽15和滑槽19上涂固体二硫化钼,减小接触体间的摩擦。
所述的第一预压弹簧10和第二预压弹簧11的预压应变相同,并且用SMA材料制作。
所述的弧形摩擦板6和质量转轮5贴有耐磨碳钎维摩阻材料,增大了材料间摩擦系数,使其阻尼器的出力更加大,对于大震适应能力更强。
本发明的工作原理为:
连接杆4与螺旋作动杆1分别连接在结构上,当震动发生时,螺旋作动杆1在外力的驱使下做往复运动时,会带动质量转轮5转动以及第一预压弹簧10和第二预压弹簧11的受压,两者同时进行被动耗能;当振动达到一定程度时,在外电压控制下使励磁线圈8产生磁场,超磁致伸缩材料(GMM)16在磁场作用下伸长,推动弧形摩擦板6在滑槽19运动,并与质量转轮5接触,提供给质量转轮5摩擦力,摩擦力的大小可以通过外电压控制励磁线圈8产生磁场大小,再通过磁场大小来调节超磁致伸缩材料(GMM)16的伸长量与收缩量,增加与减小弧形摩擦板6与质量转轮5间正压力,以此来消耗螺旋作动杆1所传来的外部力,达到结构的半主动控制的目的。
Claims (8)
1.一种摩擦型质量转轮阻尼器,包括高强外壳(2),其特征在于:高强外壳(2)内腔顶部连接有上定位承压体(17),上定位承压体(17)下端面、质量转轮(5)上下端面、下定位承压体(18)上端面设有圆形凹槽(15),圆形凹槽(15)内部设有滚珠(13),下定位承压体(18)全侧面焊接在高强外壳(2)内表面;上定位承压体(17)、质量转轮(5)和下定位承压体(18)连在一起;
螺旋作动杆(1)依此穿过高强外壳(2)、上定位承压体(17)、质量转轮(5)、下定位承压体(18)后和圆形连接板(12)连接,质量转轮(5)通过咬合齿(21)和螺旋作动杆(1)连接;螺旋作动杆(1)的上端伸出高强外壳(2)外,下定位承压体(18)与圆形连接板(12)上方之间设有第一预压弹簧(10),圆形连接板(12)下方与垫板(9)之间设有第二预压弹簧(11),垫板(9)固定在高强外壳(2)的下端部,高强外壳(2)的下端部连接有连接杆(4)。
2.根据权利要求1所述的一种摩擦型质量转轮阻尼器,其特征在于:所述的上定位承压体(17)的下部和下定位承压体(18)上部设有对应的滑槽(19),滑槽(19)内安装有弧形摩擦板(6),弧形摩擦板(6)和质量转轮(5)配合,弧形摩擦板(6)上连接有弧形铰(7),弧形铰(7)上连接有超磁致伸缩材料(GMM)(16),超磁致伸缩材料(GMM)(16)上有骨架套筒,骨架套筒上绕有励磁线圈(8),超磁致伸缩材料(GMM)(16)的另一端固定在高强外壳(2)上。
3.根据权利要求2所述的一种摩擦型质量转轮阻尼器,其特征在于:所述的高强外壳(2)上有出线孔(20),励磁线圈(8)的电线通过线孔(20)与外部供电设备连接。
4.根据权利要求1所述的一种摩擦型质量转轮阻尼器,其特征在于:所述的质量转轮(5)内沿竖向嵌有热棒(14)。
5.根据权利要求1所述的一种摩擦型质量转轮阻尼器,其特征在于:所述的螺旋作动杆(1)和质量转轮(5)的材质是碳纤维复合材料。
6.根据权利要求2所述的一种摩擦型质量转轮阻尼器,其特征在于:所述的圆形凹槽(15)和滑槽(19)上涂固体二硫化钼。
7.根据权利要求1所述的一种摩擦型质量转轮阻尼器,其特征在于:所述的第一预压弹簧(10)和第二预压弹簧(11)的预压应变相同,并且用SMA材料制作。
8.根据权利要求2所述的一种摩擦型质量转轮阻尼器,其特征在于:所述的弧形摩擦板(6)和质量转轮(5)贴有耐磨碳钎维摩阻材料。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108442555A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-08-24 | 西京学院 | 一种半主动自复位质量转轮复合磁流变液阻尼器 |
CN109695303A (zh) * | 2018-08-10 | 2019-04-30 | 上海大学 | 一种智能调控刚度阻尼的转动摩擦型支撑 |
CN112095832A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-18 | 扬州大学 | 一种基于预压碟簧的自复位耗能拉索支撑装置 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101059004A (zh) * | 2006-04-21 | 2007-10-24 | 奇美电子股份有限公司 | 一种质量阻尼调节系统 |
CN101769014A (zh) * | 2009-12-18 | 2010-07-07 | 西安建筑科技大学 | 一种超磁致伸缩抗震控制装置 |
JP2013152011A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-08-08 | Shimizu Corp | 回転慣性質量ダンパー及びブレースダンパー並びにブレース架構 |
CN105155708A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-12-16 | 同济大学 | 一种调谐黏滞质量阻尼器 |
CN105221622A (zh) * | 2015-09-17 | 2016-01-06 | 同济大学 | 可变旋转等效惯性质量阻尼器 |
CN105350679A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-02-24 | 西安建筑科技大学 | 一种复位型sma压电摩擦混合阻尼器 |
CN105804266A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-07-27 | 西安建筑科技大学 | 一种杆轴式压电-sma复合摩擦阻尼器 |
JP2017044328A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 株式会社免制震ディバイス | マスダンパ |
CN106836546A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-13 | 西京学院 | 一种磁控半主动摩擦耗能器 |
-
2017
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101059004A (zh) * | 2006-04-21 | 2007-10-24 | 奇美电子股份有限公司 | 一种质量阻尼调节系统 |
CN101769014A (zh) * | 2009-12-18 | 2010-07-07 | 西安建筑科技大学 | 一种超磁致伸缩抗震控制装置 |
JP2013152011A (ja) * | 2011-12-28 | 2013-08-08 | Shimizu Corp | 回転慣性質量ダンパー及びブレースダンパー並びにブレース架構 |
CN105155708A (zh) * | 2015-07-10 | 2015-12-16 | 同济大学 | 一种调谐黏滞质量阻尼器 |
JP2017044328A (ja) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | 株式会社免制震ディバイス | マスダンパ |
CN105221622A (zh) * | 2015-09-17 | 2016-01-06 | 同济大学 | 可变旋转等效惯性质量阻尼器 |
CN105350679A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-02-24 | 西安建筑科技大学 | 一种复位型sma压电摩擦混合阻尼器 |
CN105804266A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-07-27 | 西安建筑科技大学 | 一种杆轴式压电-sma复合摩擦阻尼器 |
CN106836546A (zh) * | 2017-03-31 | 2017-06-13 | 西京学院 | 一种磁控半主动摩擦耗能器 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
展猛 等: "安装复位型压电摩擦阻尼器模型结构控振试验研究", 《振动与冲击》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108442555A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-08-24 | 西京学院 | 一种半主动自复位质量转轮复合磁流变液阻尼器 |
CN108442555B (zh) * | 2018-05-14 | 2020-11-03 | 西京学院 | 一种半主动自复位质量转轮复合磁流变液阻尼器 |
CN109695303A (zh) * | 2018-08-10 | 2019-04-30 | 上海大学 | 一种智能调控刚度阻尼的转动摩擦型支撑 |
CN109695303B (zh) * | 2018-08-10 | 2024-04-19 | 上海大学 | 一种智能调控刚度阻尼的转动摩擦型支撑 |
CN112095832A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-18 | 扬州大学 | 一种基于预压碟簧的自复位耗能拉索支撑装置 |
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