CN108756007B - 一种复合式多功能黏滞阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合式多功能黏滞阻尼器，涉及土木工程抗震抗风设备技术领域。所述阻尼器包括销头、主衬套组件、主油缸、主活塞、主活塞杆、副连接缸、耳板和阻尼介质；主油缸内灌注有阻尼介质，主衬套组件分别密封装配于主油缸两端；销头与主活塞杆一端固定连接；副连接缸一端与主油缸固定连接，另一端与耳板活动连接。还包括副油缸、副活塞、副活塞杆和副衬套组件；副油缸内灌注有阻尼介质且固定于主活塞杆另一端；副衬套组件分别密封装配于副油缸两端；主活塞杆为空心杆体，副活塞杆在主活塞杆内做往复运动；副活塞杆贯穿副衬套组件与耳板固定连接，耳板活动套接于副连接缸内；副活塞设置于副油缸内且与副活塞杆固定连接。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程抗震抗风设备技术领域，具体涉及一种复合式多功能黏滞阻尼器。
背景技术
黏滞阻尼器的控制机理是利用阻尼介质的压缩变形或高速流体流动过程中将结构传递过来的部分能转化为热能耗散掉，达到缓解外部载荷冲击、减小结构振动，保护结构安全的目的。
常规的黏滞阻尼器结构简单，功能单一，阻尼力大的黏滞阻尼器多用于减震抗震领域，阻尼力小的阻尼器一般多用于建筑抗风领域。阻尼器本构关系一旦确定，就意味着黏滞阻尼器的设计参数无法改变。黏滞阻尼器无法随建筑结构振动的改变而改变其性能，长期这样作用于建筑上，对建筑结构是有害的。
在现有施工技术中，因市场上暂未有同时满足抗震和抗风使用要求的黏滞阻尼器，建筑中需同时安装抗震用的黏滞阻尼器和抗风用的黏滞阻尼器，导致粘滞阻尼器数量多，施工工作量大，成本高，影响结构美观。
发明内容
本发明的目的在于提供一种复合式多功能黏滞阻尼器，解决因现有粘滞阻尼器无法同时满足抗震和抗风，导致施工过程中使用粘滞阻尼器数量多、施工工作量大成本高、影响结构美观的问题。
为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种复合式多功能黏滞阻尼器，包括销头、主衬套组件、主油缸、主活塞、主活塞杆、副连接缸、耳板和阻尼介质；
所述主油缸内灌注有阻尼介质，主衬套组件设置有两个且分别密封装配于主油缸左右两端，主活塞杆贯穿主衬套组件；所述销头与主活塞杆一端固定连接，主活塞设置于主油缸内且与主活塞杆固定连接；所述副连接缸一端与主油缸固定连接，另一端与耳板活动连接，其特征在于：还包括副油缸、副活塞、副活塞杆和副衬套组件；
所述副油缸内灌注有阻尼介质且固定于主活塞杆另一端；所述副衬套组件设置有两个且分别密封装配于副油缸左右两端；所述主活塞杆为空心杆体，副活塞杆在主活塞杆内做往复运动；所述副活塞杆贯穿副衬套组件与耳板固定连接，耳板活动套接于副连接缸内；所述副活塞设置于副油缸内且与副活塞杆固定连接。
更进一步的技术方案是所述副连接缸靠近耳板一端的内侧壁上固定设置有限位板，副活塞杆穿过限位板与耳板固定连接。
更进一步的技术方案是所述副活塞杆靠近限位板一端外侧壁上固定设置有限位滑块，限位滑块活动套接于副连接缸内。
更进一步的技术方案是所述耳板端面上设置有卡扣，副连接缸与耳板相对设置的端面上设置有卡槽，卡扣卡接于卡槽内。
更进一步的技术方案是所述副衬套组件与副活塞杆和副油缸装配间隙内设置有密封装置。
更进一步的技术方案是所述密封装置由泛塞封和O型圈组成。
工作原理：当黏滞阻尼器处于抗风状态时，驱动力未达到驱动主活塞杆的最小驱动力，建筑物在风力作用下的运动特性传递至耳板上，耳板带动副活塞杆、副活塞和限位滑块在限位区间内做往复运动，阻尼介质在副油缸中来回流动将动能转化为热量散失在空气中，达到减震抗风的目的。
当黏滞阻尼器处于抗震状态时，驱动力较大，导致限位滑块运动到极限位置，同时耳板的卡扣插入卡槽内并锁紧于副连接缸上，此时建筑物将地震特性通过主活塞杆传递至主活塞和副油缸体上，带动主活塞和副油缸体做往复运动，阻尼介质通过主活塞和副活塞的阻尼孔时产生耗能作用，达到抗震的目的。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供一种既能抗风又能抗震的复合式多功能黏滞阻尼器，通过在主活塞杆端面固定副油缸，并设置副活塞和副活塞杆，同时使耳板与副连接缸活动连接、与副活塞杆固定连接，来实现黏滞阻尼器抗风抗震的功能。当阻尼器所受力小时，耳板带动副活塞杆做往复运动；当阻尼器所受力大时，耳板与副连接缸紧贴成为一体，此时主活塞和副油缸做往复运动。
为限制副活塞杆的运动轨迹，避免活塞杆产生径向运动，增大磨损，缩短使用寿命，在副连接缸内设置限位板，在副活塞杆外侧壁上设置限位滑块。同时为方便在抗震时，耳板锁紧于副连接缸上，在其相对设置的端面上设置相适配的卡扣和卡槽。
附图说明
图1为本发明一种复合式多功能黏滞阻尼器装配示意图。
图2为图1中A部位局部放大图。
图3为复合式多功能黏滞阻尼器抗风工作状态示意图。
图4为复合式多功能黏滞阻尼器抗震工作状态示意图。
图中：1-销头，2-主衬套组件，3-主油缸，4-主活塞，5-主活塞杆，6-副油缸，7-副活塞，8-副活塞杆，9-副衬套组件，10-副连接缸，11-限位滑块，12-限位板，13-耳板，14-阻尼介质，15-卡扣，16-卡槽。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：图1示出了：一种复合式多功能黏滞阻尼器，包括销头1、主衬套组件2、主油缸3、主活塞4、主活塞杆5、副连接缸10、耳板13和阻尼介质14；所述主油缸3内灌注有阻尼介质14，主衬套组件2设置有两个且分别密封装配于主油缸3左右两端，主活塞杆5贯穿主衬套组件2；所述销头1与主活塞杆5一端固定连接，主活塞4设置于主油缸3内且与主活塞杆5固定连接；所述副连接缸10一端与主油缸3固定连接，另一端与耳板13活动连接，其特征在于：还包括副油缸6、副活塞7、副活塞杆8和副衬套组件9；所述副油缸6内灌注有阻尼介质14且固定于主活塞杆5另一端；所述副衬套组件9设置有两个且分别密封装配于副油缸6左右两端；所述主活塞杆5为空心杆体，副活塞杆8在主活塞杆5内做往复运动；所述副活塞杆8贯穿副衬套组件9与耳板13固定连接，耳板13活动套接于副连接缸10内；所述副活塞7设置于副油缸6内且与副活塞杆8固定连接。
主活塞杆5和主活塞4可在主油缸3内作往复运动，两端的主衬套组件2起支撑和密封作用，副活塞杆8和副活塞7可在副油缸6内作往复运动，两端的主衬套组件2起支撑和密封作用，耳板13随副活塞杆8在副连接缸10内作往复运动，副连接缸10内侧壁限制耳板13的径向运动。
如图3所示，黏滞阻尼器处于抗风工作状态，驱动力未达到驱动主活塞杆5的最小驱动力，建筑物在风力作用下的运动特性传递至耳板13上，耳板13在副连接缸10内作往复运动，同步地带动副活塞杆8、副活塞7在副油缸6做往复运动，阻尼介质14在副油缸6中来回流动将动能转化为热量散失在空气中，达到抗风减震的目的。
如图4所示，黏滞阻尼器处于抗震状态，驱动力较大，导致耳板13运动到极限位置，即运动到与副连接缸10端面重合的位置，此时耳板13停止运动，与副连接缸10成为一体，建筑物只能将地震特性通过主活塞杆5传递至主活塞4和副油缸6上，带动主活塞4和副油缸6做往复运动，此时主活塞4在主油缸3内作往复运动，副活塞杆8与耳板13一起停止运动，副油缸6相对副活塞杆8做往复运动，阻尼介质14通过主活塞4和副活塞7的阻尼孔时产生耗能作用，达到抗震的目的。
通过上述方式实现抗风和抗震的功能，此种黏滞阻尼器在结构中既可以抗风也可以抗震，实现多种功能，减少单一阻尼器的使用量，减少结构安装使用空间，减少了施工工作量，降低了施工成本。
实施例2：为进一步优化实施例1中的技术方案，本实施例中所述副连接缸10靠近耳板13一端的内侧壁上固定设置有限位板12，副活塞杆8穿过限位板12与耳板13固定连接。通过限位板12有效限制了副活塞杆8的运动轨迹，避免其产生较大的径向位移，导致耳板13与副连接缸10、副活塞7与副油缸6之间产生磨损，导致黏滞阻尼器寿命缩短，影响使用。为防止副活塞杆8与限位板12接触部位的磨损，在其装配间隙中可设置橡胶件或者填充润滑剂。
实施例3：为进一步优化实施例1或2中的技术方案，本实施例中所述副活塞杆8靠近限位板12一端外侧壁上固定设置有限位滑块11，限位滑块11活动套接于副连接缸10内。通过限制限位滑块11在副连接缸10内的运动，进一步限制副活塞杆8的运动轨迹，避免其产生径向位移，导致耳板13与副连接缸10、副活塞7与副油缸6之间产生磨损，导致黏滞阻尼器寿命缩短，影响使用。
实施例4：为进一步优化实施例3中的技术方案，本实施例中所述耳板13端面上设置有卡扣15，副连接缸10与耳板13相对设置的端面上设置有卡槽16，卡扣15卡接于卡槽16内。如图2所示，当黏滞阻尼器处于抗震状态时，卡扣15卡接于卡槽16内，使耳板13锁紧于副连接缸10端面上。
实施例5：为进一步优化实施例1中的技术方案，本实施例中所述副衬套组件9与副活塞杆8和副油缸6装配间隙内设置有密封装置。防止副活塞7在副油缸6中运动时，内部阻尼介质14出现泄漏现象，保证黏滞阻尼器的密封效果。
实施例6：为进一步优化实施例5中的技术方案，本实施例中所述密封装置由泛塞封和O型圈组成，通过泛塞封和O型圈实现副衬套组件9与副活塞杆8和副油缸6间的密封。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
Claims (5)
1.一种复合式多功能黏滞阻尼器，包括销头（1）、主衬套组件（2）、主油缸（3）、主活塞（4）、主活塞杆（5）、副连接缸（10）、耳板（13）和阻尼介质（14）；
所述主油缸（3）内灌注有阻尼介质（14），主衬套组件（2）设置有两个且分别密封装配于主油缸（3）左右两端，主活塞杆（5）贯穿主衬套组件（2）；
所述销头（1）与主活塞杆（5）一端固定连接，主活塞（4）设置于主油缸（3）内且与主活塞杆（5）固定连接；
所述副连接缸（10）一端与主油缸（3）固定连接，另一端与耳板（13）活动连接，
其特征在于：还包括副油缸（6）、副活塞（7）、副活塞杆（8）和副衬套组件（9）；
所述副油缸（6）内灌注有阻尼介质（14）且固定于主活塞杆（5）另一端；
所述副衬套组件（9）设置有两个且分别密封装配于副油缸（6）左右两端；
所述主活塞杆（5）为空心杆体，副活塞杆（8）在主活塞杆（5）内做往复运动；
所述副活塞杆（8）贯穿副衬套组件（9）与耳板（13）固定连接，耳板（13）活动套接于副连接缸（10）内；
所述副活塞（7）设置于副油缸（6）内且与副活塞杆（8）固定连接；
所述耳板（13）端面上设置有卡扣（15），副连接缸（10）与耳板（13）相对设置的端面上设置有卡槽（16），卡扣（15）卡接于卡槽（16）内。
2.根据权利要求1所述的一种复合式多功能黏滞阻尼器，其特征在于：所述副连接缸（10）靠近耳板（13）一端的内侧壁上固定设置有限位板（12），副活塞杆（8）穿过限位板（12）与耳板（13）固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种复合式多功能黏滞阻尼器，其特征在于：所述副活塞杆（8）靠近限位板（12）一端外侧壁上固定设置有限位滑块（11），限位滑块（11）活动套接于副连接缸（10）内。
4.根据权利要求1所述的一种复合式多功能黏滞阻尼器，其特征在于：所述副衬套组件（9）与副活塞杆（8）和副油缸（6）装配间隙内设置有密封装置。
5.根据权利要求4所述的一种复合式多功能黏滞阻尼器，其特征在于：所述密封装置由泛塞封和O型圈组成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 650000 Yunnan Kunming Guandu Industrial Park Kunming international printing and Packaging City D-2-4-1, D-2-4-2 block Applicant after: Zhenan Science and Technology Co.,Ltd. Address before: 650000 plots d-2-4-1 and d-2-4-2 of Kunming International Printing and Packaging City Applicant before: YUNNAN QUAKESAFE SEISMIC ISOLATION TECHNOLOGIES CO.,LTD. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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