CN110409649B - 一种多孔气动阻尼器 - Google Patents

一种多孔气动阻尼器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多孔气动阻尼器，包括有外套筒，外套筒内开设有空腔，空腔内设置有活塞，外套筒的一端开口处固定设置有第一密封件；外套筒的一端设置有第一气动阻尼孔，外套筒的另一端设置有第二气动阻尼孔，第一气动阻尼孔和第二气动阻尼孔内均分别固定设置有多孔介质阀体，活塞位于第一气动阻尼孔和第二气动阻尼孔之间，活塞的一侧设置有第一活塞杆，第一活塞杆贯穿第一密封件并穿出外套筒外。本发明在气体进出空腔过程中，因为气体一直更换，可在保证阻尼效果的前提下，实现散热效果，避免阻尼器内部温升过大；由于阻尼介质为自然空气，并不依赖于硅油等液体介质，不存在温升过大及液体泄漏产生阻尼力下降的问题。

Description

一种多孔气动阻尼器
技术领域
本发明属于减震阻尼器技术领域，具体涉及一种多孔气动阻尼器。
背景技术
建筑、桥梁等结构因地震或风载激励作用下的破坏，将造成人员伤亡和直接或间接的严重经济损失。在抗震规范中，通常采用加固结构构件，利用结构本身的弹塑性变形消耗地震或风振的能量，从而保证建筑和桥梁结构的安全性和正常使用性。为更加有效地确保建筑和桥梁等结构的安全性和正常使用性，结构振动控制技术如隔震或消能减振技术被引入到土木领域。
液体阻尼器作为一种智能减震耗能装置，其主要功能是将外来振动能转化为热能，从而实现控制效果。但传统液体阻尼器均依赖于外在介质，如硅油、磁流变液体等，存在高温散热问题及泄露问题，不易于实现稳定控制。鉴于土木结构中的地震或风振等振动控制的要求较高，研究阻尼介质可替换性的阻尼器具有重要的实际工程意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多孔气动阻尼器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多孔气动阻尼器，包括有外套筒，所述外套筒内开设有空腔，所述空腔内设置有活塞，所述外套筒的一端开口处固定设置有第一密封件；
所述外套筒的一端设置有第一气动阻尼孔，所述外套筒的另一端设置有第二气动阻尼孔，所述第一气动阻尼孔和第二气动阻尼孔内均分别固定设置有多孔介质阀体，所述活塞位于第一气动阻尼孔和第二气动阻尼孔之间，所述活塞的一侧设置有第一活塞杆，所述第一活塞杆贯穿第一密封件并穿出外套筒外。
优选的，所述外套筒的一端环向间隔设置有多个第一气动阻尼孔；
所述外套筒的另一端环向间隔设置有多个第二气动阻尼孔。
优选的，所述第一气动阻尼孔和第二气动阻尼孔均包括有相连通的第一通气孔和多孔介质安装槽，所述第一通气孔与空腔连通，所述多孔介质安装槽与外套筒外界连通，所述多孔介质安装槽内设置有多孔介质阀体，所述多孔介质安装槽的顶部设置有盖板，所述盖板通过螺钉固定连接在外套筒上，所述盖板的中心开设有通孔。
优选的，所述第一气动阻尼孔和第二气动阻尼孔均包括有螺栓安装槽，所述螺栓安装槽与空腔、外套筒外界连通，所述螺栓安装槽的内壁上设置有内螺纹；
还包括有螺栓紧固机构，所述螺栓紧固机构包括有相互适配的螺栓上套筒和螺栓下套筒，所述螺栓上套筒包括有头部和杆部，所述头部和杆部内均包括有第二通气孔，所述第二通气孔贯穿头部和杆部，所述螺栓上套筒的杆部外壁上设置有外螺纹，所述螺栓下套筒内开设有多孔介质安装槽，所述多孔介质安装槽的底部开设有第三通气孔，所述第三通气孔与空腔连通，所述多孔介质安装槽的内壁上设置有与螺栓上套筒杆部外螺纹适配的内螺纹，所述螺栓下套筒的外侧壁上设置有与螺栓安装槽的内壁内螺纹适配的外螺纹。
优选的，所述活塞的顶部和底部均设置有导环，所述导环与外套筒的内壁滑动配合。
优选的，所述多孔介质阀体的制作材料为玻璃纤维。
优选的，所述空腔内还设置有第二密封件，所述第二密封件与远离第一密封件的空腔一侧形成补偿腔，所述活塞远离第一活塞杆的一侧设置有第二活塞杆，所述第二活塞杆贯穿第二密封件并伸入至补偿腔内。
优选的，所述第一活塞杆的端部设置有第一连接件；
所述外套筒远离第一活塞杆的一端设置有第二连接件。
有益效果：
(1)本发明的一种多孔气动阻尼器，在气体进出空腔过程中，因为气体一直更换，可在保证阻尼效果的前提下，实现散热效果，避免阻尼器内部温升过大；由于阻尼介质为自然空气，并不依赖于硅油等液体介质，不存在温升过大及液体泄漏产生阻尼力下降的问题。
(2)本发明的一种多孔气动阻尼器，解决了现有液体阻尼器散热不足及液体泄漏导致阻尼力下降，从而产生阻尼器控制性能不稳定的问题。极大地简化了阻尼器的结构及力学模型，提高减震装置的控制精度和可靠性，降低其造价和维护费用，进一步实现了阻尼器长期稳定的工作性能。
附图说明
图1为本发明纵向断面结构示意图。
图2为实施例一中第一气动阻尼孔在外套筒上分布横向断面结构示意图。
图3为实施例一中盖板俯视结构示意图。
图4为实施例二中第一气动阻尼孔在外套筒上分布横向断面结构示意图。
图5为实施例二中螺栓紧固机构结构示意图。
图中：1-外套筒，2-空腔，3-活塞，4-第一密封件，5-第一气动阻尼孔，6-多孔介质阀体，7-第二气动阻尼孔，8-第一活塞杆，9-第一通气孔，10-多孔介质安装槽，11-盖板，12-第二密封件，13-补偿腔，14-第二活塞杆，15-导环，16-螺栓安装槽，17-螺栓紧固机构，171-螺栓上套筒，1711-头部，1712-杆部，1713-第二通气孔，172-螺栓下套筒，18-第三通气孔，19-第一连接件，20-第二连接件。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的实施例。
实施例一
如图1-3所示，一种多孔气动阻尼器，包括有外套筒1，所述外套筒1内开设有空腔2，所述空腔2内设置有活塞3，所述外套筒1的一端开口处固定设置有第一密封件4；
所述外套筒1的一端设置有第一气动阻尼孔5，所述外套筒1的另一端设置有第二气动阻尼孔7，所述第一气动阻尼孔5和第二气动阻尼孔7内均分别固定设置有多孔介质阀体6，所述活塞3位于第一气动阻尼孔5和第二气动阻尼孔7之间，所述活塞3的一侧设置有第一活塞杆8，所述第一活塞杆8贯穿第一密封件4并穿出外套筒1外。
所述外套筒1的一端环向间隔设置有多个第一气动阻尼孔5；
所述外套筒1的另一端环向间隔设置有多个第二气动阻尼孔7。
所述第一气动阻尼孔5和第二气动阻尼孔7均包括有相连通的第一通气孔9和多孔介质安装槽10，所述第一通气孔9与空腔2连通，所述多孔介质安装槽10与外套筒1外界连通，所述多孔介质安装槽10内设置有多孔介质阀体6，所述多孔介质安装槽10的顶部设置有盖板11，所述盖板11通过螺钉固定连接在外套筒1上，所述盖板11的中心开设有通孔。
所述活塞3的顶部和底部均设置有导环15，所述导环15与外套筒1的内壁滑动配合，从而避免活塞3与外套筒1的内壁直接摩擦接触，同时活塞3与外套筒1内壁之间的间隙较小，使得气体通道足够小。
所述多孔介质阀体6的制作材料为玻璃纤维。
所述空腔2内还设置有第二密封件12，所述第二密封件12与远离第一密封件4的空腔2一侧形成补偿腔13，所述活塞3远离第一活塞杆8的一侧设置有第二活塞杆14，所述第二活塞杆14贯穿第二密封件12并伸入至补偿腔13内。
所述第一活塞杆8的端部设置有第一连接件19；
所述外套筒1远离第一活塞杆8的一端设置有第二连接件20。
所述外套筒1包括有中间的空心圆柱筒和端部的顶盖。
本实施例的工作原理：当第一活塞杆8带动活塞3在空腔2内来回往复运动过程中，气体通过多孔介质阀体6时，会产生小孔阻尼。比如说，当第一活塞杆8带动活塞3向左运动时，推动左侧空腔2内气体通过第一气动阻尼孔5流出外套筒1，同时通过第二气动阻尼孔7吸入气体进入空腔2内。在该过程中，气体通过多孔介质阀体6时将产生阻尼，同时，当活塞3运动速度较快时，由于左侧空腔2内的气体不能及时排出，活塞3将压缩左侧空腔2的气体，产生类似气体弹簧的作用达到缓冲效果。
本实施例的一种多孔气动阻尼器，在气体进出空腔2过程中，因为气体一直更换，可在保证阻尼效果的前提下，实现散热效果，避免阻尼器内部温升过大；由于阻尼介质为自然空气，并不依赖于硅油等液体介质，不存在温升过大及液体泄漏产生阻尼力下降的问题。
本实施例的一种多孔气动阻尼器，解决了现有液体阻尼器散热不足及液体泄漏导致阻尼力下降，从而产生阻尼器控制性能不稳定的问题。极大地简化了阻尼器的结构及力学模型，提高减震装置的控制精度和可靠性，降低其造价和维护费用，进一步实现了阻尼器长期稳定的工作性能。
实施例二
在实施例一的基础上，所述第一气动阻尼孔5和第二气动阻尼孔7均包括有螺栓安装槽16，所述螺栓安装槽16与空腔、外套筒1外界连通，所述螺栓安装槽16的内壁上设置有内螺纹；
还包括有螺栓紧固机构17，所述螺栓紧固机构17包括有相互适配的螺栓上套筒171和螺栓下套筒172，所述螺栓上套筒171包括有头部1711和杆部1712，所述头部1711和杆部1712内均包括有第二通气孔1713，所述第二通气孔1713贯穿头部1711和杆部1712，所述螺栓上套筒171的杆部1712外壁上设置有外螺纹，所述螺栓下套筒172内开设有多孔介质安装槽10，所述多孔介质安装槽10的底部开设有第三通气孔18，所述第三通气孔18与空腔2连通，所述多孔介质安装槽10的内壁上设置有与螺栓上套筒171杆部1712外螺纹适配的内螺纹，所述螺栓下套筒172的外侧壁上设置有与螺栓安装槽16的内壁内螺纹适配的外螺纹。
通过螺栓上套筒171和螺栓下套筒172的相互螺纹连接配合，可将多孔介质阀体6固定在多孔介质安装槽10内，螺栓下套筒172可与螺栓安装槽16螺纹连接，从而可方便快速拆卸，对不同多孔率的多孔介质阀体6进行安装和更换。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都涵盖在本发明范围内。

Claims (6)

1.一种多孔气动阻尼器，其特征在于：
包括有外套筒（1），所述外套筒（1）内开设有空腔（2），所述空腔（2）内设置有活塞（3），所述外套筒（1）的一端开口处固定设置有第一密封件（4）；
所述外套筒（1）的一端设置有第一气动阻尼孔（5），所述外套筒（1）的另一端设置有第二气动阻尼孔（7），所述第一气动阻尼孔（5）和第二气动阻尼孔（7）内均分别固定设置有多孔介质阀体（6），所述活塞（3）位于第一气动阻尼孔（5）和第二气动阻尼孔（7）之间，所述活塞（3）的一侧设置有第一活塞杆（8），所述第一活塞杆（8）贯穿第一密封件（4）并穿出外套筒（1）外；
所述第一气动阻尼孔（5）和第二气动阻尼孔（7）均包括有相连通的第一通气孔（9）和多孔介质安装槽（10），所述第一通气孔（9）与空腔（2）连通，所述多孔介质安装槽（10）与外套筒（1）外界连通，所述多孔介质安装槽（10）内设置有多孔介质阀体（6），所述多孔介质安装槽（10）的顶部设置有盖板（11），所述盖板（11）通过螺钉固定连接在外套筒（1）上，所述盖板（11）的中心开设有通孔；
所述第一气动阻尼孔（5）和第二气动阻尼孔（7）均包括有螺栓安装槽（16），所述螺栓安装槽（16）与空腔、外套筒（1）外界连通，所述螺栓安装槽（16）的内壁上设置有内螺纹；
还包括有螺栓紧固机构（17），所述螺栓紧固机构（17）包括有相互适配的螺栓上套筒（171）和螺栓下套筒（172），所述螺栓上套筒（171）包括有头部（1711）和杆部（1712），所述头部（1711）和杆部（1712）内均包括有第二通气孔（1713），所述第二通气孔（1713）贯穿头部（1711）和杆部（1712），所述螺栓上套筒（171）的杆部（1712）外壁上设置有外螺纹，所述螺栓下套筒（172）内开设有多孔介质安装槽（10），所述多孔介质安装槽（10）的底部开设有第三通气孔（18），所述第三通气孔（18）与空腔（2）连通，所述多孔介质安装槽（10）的内壁上设置有与螺栓上套筒（171）杆部（1712）外螺纹适配的内螺纹，所述螺栓下套筒（172）的外侧壁上设置有与螺栓安装槽（16）的内壁内螺纹适配的外螺纹。
2.根据权利要求1所述的一种多孔气动阻尼器，其特征在于：
所述外套筒（1）的一端环向间隔设置有多个第一气动阻尼孔（5）；
所述外套筒（1）的另一端环向间隔设置有多个第二气动阻尼孔（7）。
3.根据权利要求1所述的一种多孔气动阻尼器，其特征在于：
所述活塞（3）的顶部和底部均设置有导环（15），所述导环（15）与外套筒（1）的内壁滑动配合。
4.根据权利要求1所述的一种多孔气动阻尼器，其特征在于：
所述多孔介质阀体（6）的制作材料为玻璃纤维。
5.根据权利要求1所述的一种多孔气动阻尼器，其特征在于：
所述空腔（2）内还设置有第二密封件（12），所述第二密封件（12）与远离第一密封件（4）的空腔（2）一侧形成补偿腔（13），所述活塞（3）远离第一活塞杆（8）的一侧设置有第二活塞杆（14），所述第二活塞杆（14）贯穿第二密封件（12）并伸入至补偿腔（13）内。
6.根据权利要求1所述的一种多孔气动阻尼器，其特征在于：
所述第一活塞杆（8）的端部设置有第一连接件（19）；
所述外套筒（1）远离第一活塞杆（8）的一端设置有第二连接件（20）。
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