CN109339270A - 一种装配式圆筒摩擦消能减震器 - Google Patents
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Abstract
本发明专利涉及建筑减隔震技术领域，具体涉及一种装配式圆筒摩擦消能减震器。该减震器包括外筒体和沿外筒体内部直线滑动的摩擦部件，摩擦部件包括固接在右连接板的摩擦钢管，外筒体包括通过螺栓紧固在摩擦钢管上的若干半圆形摩擦压片、套设在半圆形摩擦压片外部的约束套管和与约束套管固接的左连接板，摩擦钢管沿半圆形摩擦压片直线滑动，摩擦压片内侧设有增大摩擦力的摩擦层。本发明提供了一种性能可靠的装配式圆筒摩擦消能减震器，解决现有橡胶型摩擦消能器的中间摩擦钢板发生跑偏失稳导致两侧钢板压力过大，容易产生翘曲和摩擦力大小无法调节控制问题。
Description
技术领域
本发明专利涉及建筑减隔震技术领域，具体涉及一种装配式圆筒摩擦消能减震器。
背景技术
通常在高烈度地震多发区，建筑物高度达到或超过规定后，设计师们往往会采用柜架、剪力墙、柜剪等结构形式来设计，这样要加大梁柱尺寸，满足结构的强度和刚度的要求，势必增加钢筋混凝土用量，而增加了造价。随着社会经济水平均不断提高，技术水平的不断发展，人们认识到建筑物的减隔震技术是同样可以满足“小震不坏、中震可修，大震不倒”的要求。因此，在诸多减隔震技术中，比较成熟的有防屈曲支撑，建筑物的位移相关型阻尼器、速度相关型阻尼器，复合型消能阻尼器及隔震橡胶支座等。而摩擦消能器造价低、性能高、易生产，易安装，其预压力可调、位移能力大，有良好的吸收消能能力，在摩擦消能位移过程中不产生屈服，还有抗风反应的能力，是一种有一定先进性的减震技术。但现有的摩擦消能器在地震时，中间摩擦钢板会发生跑偏失稳，两侧钢板压力过大，容易产生翘曲等的问题，降低耗能能力，导致消能器性能不稳定。此外摩擦消能器的摩擦力大小无法调节控制，降低了产品适应性。因此需要一种新型摩擦消能减震器，解决现有摩擦消能器的中间摩擦钢板发生跑偏失稳导致两侧钢板压力过大，容易产生翘曲和摩擦力大小无法调节控制问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种结构简单、性能优异的配式圆筒摩擦消能减震器，解决现有橡胶型摩擦消能器的中间摩擦钢板发生跑偏失稳导致两侧钢板压力过大，容易产生翘曲和摩擦力大小无法调节控制问题。
本发明的技术方案是这样实现的：包括外筒体和沿外筒体直线滑动的摩擦部件，所述摩擦部件包括固接在右连接板的摩擦钢管,所述外筒体包括通过螺栓紧固在摩擦钢管上的若干半圆形摩擦压片、套设在半圆形摩擦压片外部的约束套管和与约束套管固接的左连接板，所述摩擦钢管沿半圆形摩擦压片直线滑动，所述摩擦压片内侧设有增大摩擦力的摩擦层。
所述约束套管左右两端分别开有U形槽，所述约束套管开槽两端分别通过右挡板和左挡板固定住摩擦压片。
所述右挡板和左挡板通过螺纹连接或焊接固定在约束套管上。
所述摩擦压片两两上下对称设置，并组成圆环状，所述摩擦压片之间设有间隙；所述摩擦压片两端通过其上设有的螺栓孔连接有螺栓，通过螺栓预紧力，调节该消能减震器摩擦力。
所述摩擦压片至少有两组，分别为右摩擦片和左摩擦片。
所述摩擦层为耐磨橡胶硫化层、铜合金材料层或非金属耐磨层材料层。
所述摩擦钢管由不锈钢材料制成，或由普通钢材，表面防腐处理制成，摩擦钢管形状为圆形、方形、锥形或者弧形变截面。
所述螺栓采用8.8级或10.9级高强度螺栓，配有平弹垫片或者碟形垫片。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷,具有以下有益效果：
本发明提供了一种性能可靠的装配式圆筒摩擦消能减震器，解决现有橡胶型摩擦消能器的中间摩擦钢板发生跑偏失稳导致两侧钢板压力过大，容易产生翘曲和摩擦力大小无法调节控制问题。通过预压螺栓旋入上下半圆形摩擦压片上的预压螺栓孔内，产生的预压力使摩擦钢管和半圆形摩擦压片压紧摩擦材料而产生摩擦力。摩擦力大小通过螺栓紧固力，或者添加摩擦压片对数数量调节控制。通过外约束套管，使摩擦片不跑偏失稳，提高耗能能力和消能器性能稳定性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的主视示意图；
图3为图1的内部结构示意图；
图4为图1中摩擦钢管的结构示意图；
图中：11-右连接板，2-摩擦钢管，4-螺栓，6-约束套管，7-摩擦层,12-左连接板，31-右挡板，32-左挡板，51-右摩擦片，52-左摩擦片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2、图3和图4所示一种装配式圆筒摩擦消能减震器，包括外筒体和沿外筒体内部直线滑动的摩擦部件，摩擦部件包括固接在右连接板11的摩擦钢管2,外筒体包括通过螺栓4紧固在摩擦钢管2上的若干半圆形摩擦压片、套设在半圆形摩擦压片外部的约束套管6和与约束套管6固接的左连接板12，摩擦钢管2沿半圆形摩擦压片5直线滑动，摩擦压片内侧设有增大摩擦力的摩擦层7。约束套管6左右两端分别开有U形槽，约束套管6开槽两端分别通过右挡板31和左挡板32固定住摩擦压片。右挡板31和左挡板32通过螺纹连接或焊接固定在约束套管6上。半圆形摩擦压片两两上下对称设置，并组成圆环状，摩擦压片之间设有间隙；摩擦压片两端通过其上设有的螺栓孔连接有螺栓4，通过螺栓预紧力，调节该消能减震器摩擦力。半圆形摩擦压片至少有两组，分别为右摩擦片51和左摩擦片52。摩擦层为耐磨橡胶硫化层、铜合金材料层或非金属耐磨层材料层。摩擦钢管2由不锈钢材料制成，或由普通钢材，表面防腐处理制成，摩擦钢管2形状为圆形、方形、锥形或者弧形变截面。摩擦层7单面粘贴在半圆形摩擦压片的接触面上，这样能进一步增大接触面摩擦面积，提高稳定性。通过增大摩擦压片和摩擦材料的长度，用以增大摩擦面积，亦可通过增加摩擦压片组数，从而增加摩擦力。通过螺栓4连接，紧固在摩擦钢管2上，相对摩擦压片间留有间隙，螺栓4紧固力越大，摩擦力越大，间隙越小。摩擦钢管2、约束套管通过螺栓或者焊接，与连接板相连，降低安装的精度要求，有利于安装。螺栓4采用8.8级或10.9级高强度螺栓，数量通过计算用扭力扳手在高强度螺栓中产生预拉力来实现所需预压力。
本发明实施过程是：本发明通过螺栓4旋入半圆形摩擦压片上的预压螺栓孔内，产生的紧固力使摩擦压片下的摩擦材料和摩擦钢管2压紧而产生摩擦力。摩擦力大小通过紧固力、摩擦压片尺寸或者增加摩擦压片和摩擦材料对数调节控制。通过右挡板31、左挡板32和约束套管6使半圆形摩擦压片不跑偏失稳。建筑物在受荷载或遇小地震时，其剪切力低于起滑阻尼力时，摩擦钢管2与摩擦层7之间不产生相对位移，可以在预压力来控制水平刚度。在大震作用时，摩擦钢管2、摩擦层7克服起滑阻尼力后产生相对位移，摩擦钢管2可以加工成圆筒，也可加工成图3变截面，位移能力很大，一方面将地震输入的能力耗散，另一方面使建筑物水平刚度变小，其耗能的滞回曲线饱满，耗能能力较大，性能比较稳定，避免大震时建筑物大的变形而破坏。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种装配式圆筒摩擦消能减震器，其特征在于，包括外筒体和沿外筒体内部直线滑动的摩擦部件，所述摩擦部件包括固接在右连接板(11)的摩擦钢管(2),所述外筒体包括通过螺栓(4)紧固在摩擦钢管(2)上的若干半圆形摩擦压片、套设在半圆形摩擦压片外部的约束套管(6)和与约束套管(6)固接的左连接板(12)，所述摩擦钢管(2)沿半圆形摩擦压片直线滑动，所述摩擦压片内侧设有增大摩擦力的摩擦层(7)。
2.根据权利要求1所述的装配式圆筒摩擦消能减震器，其特征在于：所述约束套管(6)左右两端分别开有U形槽，所述约束套管(6)开槽两端分别通过右挡板(31)和左挡板(32)固定住摩擦压片。
3.根据权利要求2所述的装配式圆筒摩擦消能减震器，其特征在于：所述右挡板(31)和左挡板(32)通过螺纹连接或焊接固定在约束套管(6)上。
4.根据权利要求1或2所述的装配式圆筒摩擦消能减震器，其特征在于：所述摩擦压片两两上下对称设置，并组成圆环状，所述摩擦压片之间设有间隙；所述摩擦压片两端通过其上设有的螺栓孔连接有螺栓(4)，通过螺栓预紧力，调节该消能减震器摩擦力。
5.根据权利要求4所述的装配式圆筒摩擦消能减震器，其特征在于：所述摩擦压片至少有两组，分别为右摩擦片(51)和左摩擦片(52)。
6.根据权利要求5所述的装配式圆筒摩擦消能减震器，其特征在于：所述摩擦层为耐磨橡胶硫化层、铜合金材料层或非金属耐磨层材料层。
7.根据权利要求6所述的装配式圆筒摩擦消能减震器，其特征在于：所述摩擦钢管(2)由不锈钢材料制成，或由普通钢材，表面防腐处理制成，摩擦钢管(2)形状为圆形、方形、锥形或者弧形变截面。
8.根据权利要求7所述的装配式圆筒摩擦消能减震器，其特征在于：所述螺栓(4)采用8.8级或10.9级高强度螺栓，配有平弹垫片或者碟形垫片。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111877586A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-03 | 邢台职业技术学院 | 一种装配式圆筒摩擦消能减震器 |
| CN114016372A (zh) * | 2021-09-16 | 2022-02-08 | 北京交通大学 | 一种悬索桥复位耗能型中央扣及其设计、使用方法 |
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2018
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