CN109707788A - 一种旋转质量摩擦阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种旋转质量摩擦阻尼器，包括机架，贯穿机架且移动式安装的滚珠丝杠，套装在滚珠丝杆上的T型螺母，通过预紧力螺栓连接在一起的两块固定块，分别固定在两块固定块上的两片圆环形摩擦片，分别与两片圆环形摩擦片相接触的两块圆环形钢块；T型螺母包括一体成型的螺母头和螺母杆，两块圆环形钢块分别固定在螺母头的两端面上，圆环形摩擦片的两端面分别与其中一块固定块的端面和其中一块圆环形钢块的端面相接触；固定块、T型螺母、机架在滚珠丝杆的轴向方向上相对固定。阻尼器不会受到摩擦行程的影响，可以有效的避免摩擦阻尼器位移行程过大而失效，属于建筑结构消能减震技术领域。

Description

一种旋转质量摩擦阻尼器

技术领域

本发明涉及建筑结构消能减震技术领域，尤其涉及一种旋转质量摩擦阻尼器。

背景技术

为了减小地震对建筑结构的损害，减隔震技术应用越来越广泛。基于被动减隔震技术的阻尼器种类繁多，被广泛应用于消能减震结构。但现有大多数阻尼器在小震作用下难以充分发挥作用，耗能能力较差；在超出预期的大地震作用下阻尼器位移易超出极限位移而失效，若采用更大行程的阻尼器则造价过高，不利于推广应用。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种旋转质量摩擦阻尼器，不会受到摩擦行程的影响，可以有效的避免摩擦阻尼器位移行程过大而失效。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种旋转质量摩擦阻尼器，包括机架，贯穿机架且移动式安装的滚珠丝杠，套装在滚珠丝杆上的T型螺母，通过预紧力螺栓连接在一起的两块固定块，分别固定在两块固定块上的两片圆环形摩擦片，分别与两片圆环形摩擦片相接触的两块圆环形钢块；T型螺母包括一体成型的螺母头和螺母杆，两块圆环形钢块分别固定在螺母头的两端面上，螺母杆依次穿过其中一块圆环形钢块的中心通孔、其中一块圆环形摩擦片的中心通孔、其中一块固定块的中心通孔，圆环形摩擦片的两端面分别与其中一块固定块的端面和其中一块圆环形钢块的端面相接触；固定块、T型螺母、机架在滚珠丝杆的轴向方向上相对固定。

进一步的是：机架包括底板，固定在底板上表面的两块限位板，盖板；盖板的一侧连接在其中一块限位板的上端，盖板的另一侧连接在另一块限位板的上端；固定块、圆环形摩擦片、圆环形钢块、T型螺母均在两块限位板之间。

进一步的是：阻尼器还包括两个推力轴承和一个限位钢管，限位钢管固定在固定块上，其中一个推力轴承安装在其中一块固定块上且该推力轴承位于该固定块和螺母杆之间，另一个推力轴承安装在限位钢管的端面上且该推力轴承位于限位钢管和螺母头之间。

进一步的是：固定块呈方形，两块方形的固定块通过四个预紧力螺栓连接在一起，四个预紧力螺栓分布在固定块的四个角落。

进一步的是：从滚珠丝杆的轴向方向上看，限位钢管和安装在限位钢管上的推力轴承位于圆环形钢块的中心通孔内。

进一步的是：机架还包括加强筋板，加强筋板与限位板相固定，加强筋板与底板相固定。

进一步的是：底板上设有安装孔。

进一步的是：圆环形摩擦片和固定块硫化固结。

总的说来，本发明具有如下优点：

本发明的阻尼器可以往复多周旋转摩擦，不会受到结构即滚珠丝杠行程的影响，有效地避免了传统摩擦阻尼器行程过大而失效的现象。本发明具有良好的力的放大效应。本发明通过合理设计滚珠丝杠螺距的大小、圆环形钢块和圆环形摩擦片半径的大小等，可以调整力的放大倍数为几倍甚至几十倍，从而通过较小的摩擦效应提供较大的限位能力。本发明具有良好的质量放大效应，在地震力的作用下，T型螺母与圆环形钢块产生极大的加速转动会耗散一定的能量，而且加速度越大，质量耗散的能量越多。

附图说明

图1为本摩擦阻尼器三维图。

图2为机架内部部件的结构示意图。

图3为固定块和圆环形摩擦片的三维图。

图4为推力轴承、T型螺母、限位钢管的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式来对本发明做进一步详细的说明。

为了便于统一查看说明书附图里面的各个附图标记，现对说明书附图里出现的附图标记统一说明如下：

1、滚珠丝杠；2、圆环形摩擦片；3、圆环形钢块；4、固定块；5、预紧力螺栓；6、限位板；7、加强筋板；8、底板；9、安装孔；10、盖板；11、推力轴承；12、T型螺母；13、限位钢管；14、预紧力螺栓孔；12-1为螺母杆；12-2为螺母头。

为叙述方便，现对下文所说的方位说明如下：下文所说的上下左右方向与图2本身的上下左右方向一致。

结合图1、图2、图3、图4所示，一种旋转质量摩擦阻尼器，包括机架，贯穿机架且移动式安装的滚珠丝杠，套装在滚珠丝杆上的T型螺母，通过预紧力螺栓连接在一起的两块固定块，分别固定在两块固定块上的两片圆环形摩擦片，分别与两片圆环形摩擦片相接触的两块圆环形钢块。滚珠丝杆水平方向贯穿机架，但滚珠丝杆与机架不接触，滚珠丝杆可以在水平方向直线往复移动，T型螺母则与滚珠丝杆螺纹连接，滚珠丝杆可以安装在建筑结构上。T型螺母包括一体成型的螺母头和螺母杆，两块圆环形钢块分别固定在螺母头的两端面上，圆环形摩擦片的两端面分别与其中一块固定块的端面和其中一块圆环形钢块的端面相接触。左边的圆环形摩擦片硫化固结在左边固定块的右端面上，左边圆环形摩擦片的右端面与左边的圆环形钢块的左端面相接触，左边圆环形钢块的右端面固定在螺母头的左端面上；右边的圆环形摩擦片硫化固结在右边固定块的左端面上，右边圆环形摩擦片的左端面与右边的圆环形钢块的右端面相接触，右边圆环形钢块的左端面固定在螺母头的右端面上。结合图2、图3、图4所示，螺母杆依次穿过其中一块圆环形钢块的中心通孔、其中一块圆环形摩擦片的中心通孔、其中一块固定块的中心通孔；螺母杆穿过左边的圆环形钢块的中心通孔、左边的圆环形摩擦片的中心通孔、左边的固定块的中心通孔。圆环形钢块、圆环形摩擦片、固定块都具有中心通孔，螺母杆与圆环形钢块、圆环形摩擦片、固定块都不接触，只是从中心通孔穿过。结合图2、图3、图4所示，固定块、圆环形摩擦片、圆环形钢块、T型螺母、机架在滚珠丝杆的轴向方向上相对固定；即在滚珠丝杆的轴线方向上，固定块、圆环形摩擦片、圆环形钢块、T型螺母、机架五者是相对固定的，圆环形钢块和T型螺母在轴线方向上是固定的，不能移动，只能转动；固定块和圆环形摩擦片是固定不动的。

结合图1所示，机架包括底板，固定在底板上表面的两块限位板，盖板。两块限位板分别固定在底板的左部和右部，固定块放置在底板上，两块固定块位于两块限位板之间。盖板的一侧连接在其中一块限位板的上端，盖板的另一侧连接在另一块限位板的上端；固定块位于盖板的下方，固定块和盖板之间留有缝隙。固定块、圆环形摩擦片、圆环形钢块、T型螺母均在两块限位板之间。滚珠丝杆也从限位板的中心通孔穿过，滚珠丝杆也没有和限位板相接触。

结合图2、图3、图4所示，阻尼器还包括两个推力轴承和一个限位钢管，限位钢管固定在右边的固定块上，其中一个推力轴承安装在其中一块固定块上且该推力轴承位于该固定块和螺母杆之间，另一个推力轴承安装在限位钢管的端面上且该推力轴承位于限位钢管和螺母头之间，即左边推力轴承安装在左边的固定块上，且该推力轴承位于该固定块和螺母杆之间，右边的推力轴承安装在限位钢管的端面上且该推力轴承位于限位钢管和螺母头之间。这样实现了固定块、圆环形摩擦片、圆环形钢块、T型螺母、机架在滚珠丝杆的轴向方向上相对固定。滚珠丝杆从推力轴承的中心通孔和限位钢管的中心通孔贯穿推力轴承和限位钢管，且该中心通孔的直径大于滚珠丝杆的直径，滚珠丝杆并没有与推力轴承相接触，滚珠丝杆也没有与限位钢管相接触。

固定块呈方形，两块方形的固定块通过四个预紧力螺栓连接在一起，四个预紧力螺栓分布在固定块的四个角落。固定块上设有预紧力螺栓孔。

从滚珠丝杆的轴向方向上看，限位钢管和安装在限位钢管上的推力轴承位于圆环形钢块的中心通孔内。

机架还包括加强筋板，加强筋板与限位板相固定，加强筋板与底板相固定。

底板上设有安装孔。可使阻尼器固定在建筑结构上。

圆环形摩擦片和固定块硫化固结。固定块可以完全限制圆环形摩擦片的转动。固定块为钢块。

本阻尼器的工作原理：滚珠丝杆与建筑结构相连，建筑结构产生的层间位移推动滚珠丝杆，使得滚珠丝杆在水平方向往复运动，由于推力轴承顶着T型螺母，使得T型螺母不能水平移动，T型螺母只能旋转，T型螺母带动圆环形钢块转动，圆环形钢块与圆环形摩擦片摩擦耗能，导致阻尼器耗能。而且T型螺母与圆环形钢块的加速转动也会耗散一定的能量。

本发明的阻尼器可以往复多周旋转摩擦，不会受到结构即滚珠丝杠行程的影响，有效地避免了传统摩擦阻尼器行程过大而失效的现象。本发明具有良好的力的放大效应。本发明通过合理设计滚珠丝杠螺距的大小、圆环形钢块和圆环形摩擦片半径的大小等，可以调整力的放大倍数为几倍甚至几十倍，从而通过较小的摩擦效应提供较大的限位能力。本发明具有良好的质量放大效应，在地震力的作用下，T型螺母与圆环形钢块产生极大的加速转动会耗散一定的能量，而且加速度越大，质量耗散的能量越多。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种旋转质量摩擦阻尼器，其特征在于：包括机架，贯穿机架且移动式安装的滚珠丝杠，套装在滚珠丝杆上的T型螺母，通过预紧力螺栓连接在一起的两块固定块，分别固定在两块固定块上的两片圆环形摩擦片，分别与两片圆环形摩擦片相接触的两块圆环形钢块；T型螺母包括一体成型的螺母头和螺母杆，两块圆环形钢块分别固定在螺母头的两端面上，螺母杆依次穿过其中一块圆环形钢块的中心通孔、其中一块圆环形摩擦片的中心通孔、其中一块固定块的中心通孔，圆环形摩擦片的两端面分别与其中一块固定块的端面和其中一块圆环形钢块的端面相接触；固定块、T型螺母、机架在滚珠丝杆的轴向方向上相对固定。

2.按照权利要求1所述的一种旋转质量摩擦阻尼器，其特征在于：机架包括底板，固定在底板上表面的两块限位板，盖板；盖板的一侧连接在其中一块限位板的上端，盖板的另一侧连接在另一块限位板的上端；固定块、圆环形摩擦片、圆环形钢块、T型螺母均在两块限位板之间。

3.按照权利要求2所述的一种旋转质量摩擦阻尼器，其特征在于：阻尼器还包括两个推力轴承和一个限位钢管，限位钢管固定在固定块上，其中一个推力轴承安装在其中一块固定块上且该推力轴承位于该固定块和螺母杆之间，另一个推力轴承安装在限位钢管的端面上且该推力轴承位于限位钢管和螺母头之间。

4.按照权利要求1所述的一种旋转质量摩擦阻尼器，其特征在于：固定块呈方形，两块方形的固定块通过四个预紧力螺栓连接在一起，四个预紧力螺栓分布在固定块的四个角落。

5.按照权利要求3所述的一种旋转质量摩擦阻尼器，其特征在于：从滚珠丝杆的轴向方向上看，限位钢管和安装在限位钢管上的推力轴承位于圆环形钢块的中心通孔内。

6.按照权利要求2所述的一种旋转质量摩擦阻尼器，其特征在于：机架还包括加强筋板，加强筋板与限位板相固定，加强筋板与底板相固定。

7.按照权利要求2所述的一种旋转质量摩擦阻尼器，其特征在于：底板上设有安装孔。

8.按照权利要求1所述的一种旋转质量摩擦阻尼器，其特征在于：圆环形摩擦片和固定块硫化固结。