CN110486407B - 一种防滑动泄漏的粘滞流体阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防滑动泄漏的粘滞流体阻尼器，包括：两个容积可调密封腔、两个壳体组件、弹簧和导杆；两个容积可调密封腔对接，其对接面处开设一个以上连通二者的阻尼孔；两个壳体组件均为一端开口且另一端开孔的筒体结构，其开口端相对设置，分别套装在两个容积可调密封腔的外周，其开口端的对接处为可拆卸连接；两个容积可调密封腔分别与对应的壳体组件的内壁面滑动配合；其中一个容积可调密封腔的一端和导杆的一端固定连接，导杆的另一端从壳体组件A的开孔端伸出；另一个容积可调密封腔的一端和处于压缩状态的弹簧的一端固连，弹簧的另一端抵触在壳体组件B开孔端的内底面上；本发明滑动配合处不需要增加密封设计且能大范围的调节阻尼性能。

Description

一种防滑动泄漏的粘滞流体阻尼器

技术领域

本发明涉及粘滞流体阻尼器技术领域，具体涉及一种防滑动泄漏的粘滞流体阻尼器。

背景技术

粘滞流体阻尼器最早是应用在航天、机械和军事等领域，到了二十世纪七十年代，美国学者将粘滞阻尼器引入到土木工程领域。经过各国学者研究和大量的实际工程应用，粘滞流体阻尼器已成为一个非常热门的研究方向。

早期的粘滞阻尼器通常采用单出杆式粘滞阻尼器，如图1所示，当活塞和导杆形成的活塞杆向缸体内部运动时，部分导杆将进入缸体，使缸体中的阻尼材料受到挤压而流向另一侧；反之，当活塞杆向缸体外部运动时，由于部分导杆从缸体中拉出，缸体内会产生空腔，活塞两侧产生压力差，使阻尼材料在压力差的作用下流向另一侧。因此，在活塞两侧阻尼材料对流的过程中产生阻尼力，进而消耗地震振动而需要的输入能量。同时，当活塞杆不断向缸体内部运动时，活塞进一步压缩阻尼材料，当压缩量超过了阻尼材料的最大压缩量时，此时会造成活塞杆“顶死”现象。相反的，当活塞杆向缸体外部运动超过活塞杆最大伸长量时，被抽出部分的导杆原来在缸体内所占据的容积无法得到补偿，进而会使缸体内产生“真空”现象。综合以上分析，可知现有技术中单出杆式粘滞阻尼器很难保证工作的稳定性，而且当产生“顶死"或“真空"现象时，此时的阻尼器等同于刚性杆，不能够提供阻尼力，只有当活塞杆在缸体的设定范围内往返运动时，才会产生结构所需的阻尼力，达到减振效果。

为了避免上面提到的单出杆粘滞阻尼器的各种弊端，各国学者通过多年的研究，进一步改进了单出杆粘滞阻尼器的结构形式，发明了双出杆式粘滞阻尼器，如图2所示，双出杆式粘滞阻尼器与单出杆式粘滞阻尼器的主要区别在于双出杆式粘滞阻尼器是在单出杆粘滞阻尼器活塞的两端分别设置相同的导杆，双出杆式粘滞阻尼器在缸体内充满阻尼材料，不管是拉伸还是压缩活塞杆，由于活塞两边的导杆直径一样，活塞运动时两边的阻尼材料容积改变量以及总容积始终一样，就可以避免单出杆粘滞阻尼器的压力差问题。

然而，粘滞阻尼器活塞杆的密封是不容忽视的，其密封形式属于典型的径向活动密封，无论是双出杆粘滞阻尼器还是单出杆粘滞阻尼器，其形式通常有两种：第一种为密封槽开在活塞杆的导杆上，导杆的密封槽内安装密封圈；第二种为密封槽开在缸体上，缸体上密封槽内安装密封圈。

随着粘滞流体阻尼器工作次数的叠加，其密封泄漏问题越发突显出来，无论是密封槽开在活塞杆的导杆上还是开在缸体上，其活塞杆的滑动密封泄漏问题成为限制其使用寿命的主要因素。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种防滑动泄漏的粘滞流体阻尼器，滑动配合处不需要额外增加密封设计，从根本上解决了滑动密封泄漏的问题。

本发明的技术方案为：一种防滑动泄漏的粘滞流体阻尼器，包括：容积可调密封腔A、容积可调密封腔B、壳体组件A、壳体组件B、弹簧和导杆；所述容积可调密封腔A的一端和容积可调密封腔B的一端对接，其对接面处开设一个以上连通容积可调密封腔A和容积可调密封腔B的阻尼孔；所述壳体组件A和壳体组件B均为一端开口且另一端开孔的筒体结构，壳体组件A和壳体组件B的开口端相对设置，分别套装在容积可调密封腔A和容积可调密封腔B的外周，所述壳体组件A和壳体组件B的开口端的对接处可拆卸连接；所述容积可调密封腔A与壳体组件A的内壁面滑动配合，所述容积可调密封腔B与壳体组件B的内壁面滑动配合；所述容积可调密封腔A的另一端和导杆的一端固定连接，导杆的另一端从壳体组件A的开孔端伸出；所述容积可调密封腔B的另一端和弹簧的一端固定连接，所述弹簧的另一端抵触在壳体组件B开孔端的内底面上，所述弹簧在壳体组件B内部始终处于压缩状态。

作为一种优选方案，所述容积可调密封腔A包括波纹管A和活塞，所述容积可调密封腔B包括波纹管B和端盖；所述容积可调密封腔A和容积可调密封腔B共同包括一个连接螺套；所述连接螺套为两端开口的筒体及与筒体中部内壁面一体成型的连接面板；所述连接面板上开设一个以上阻尼孔；所述波纹管A和波纹管B的一端分别焊接在连接螺套的连接面板的两侧，所述波纹管A的另一端焊接活塞，活塞与导杆固定连接，所述波纹管B的另一端焊接端盖，端盖和弹簧固定连接。

作为一种优选方案，所述壳体组件A和壳体组件B的开口端分别设置外螺纹，所述连接螺套的筒体内壁面设有内螺纹，所述壳体组件A和壳体组件B的开口端的对接处分别与所述连接螺套连接面板两侧的筒体螺纹连接。

作为一种优选方案，所述连接螺套的连接面板上开设中心通孔，所述活塞朝向波纹管A的一侧还焊接一个导杆，记为内导杆，所述内导杆的一端位于波纹管A中，另一端从所述连接螺套的连接面板上的中心通孔伸出，伸入波纹管B中，所述内导杆用于为容积可调密封腔A的伸缩导向。

作为一种优选方案，所述壳体组件A和壳体组件B的筒壁上分别开设一个以上减重孔。

作为一种优选方案，所述连接螺套的连接面板上的中心通孔的内壁面设置密封圈。

有益效果：

(1)本发明的防滑动泄漏粘滞阻尼器结构简单，制造加工和安装操作方便，滑动配合处不需要额外增加密封设计，从根本上解决了滑动密封泄漏的问题，从而具有使用寿命长。

(2)本发明的防滑动泄漏粘滞阻尼器的容积可调密封腔A和容积可调密封腔B均可变形，能实现大范围的阻尼性能调节。

附图说明

图1为现有技术中单出杆粘滞阻尼器。

图2为现有技术中双出杆粘滞阻尼器。

图3为实施例1中单出杆防滑动泄漏粘滞阻尼器。

图4为实施例2中单出杆防滑动泄漏粘滞阻尼器。

其中，1-容积可调密封腔A，2-容积可调密封腔B，3-壳体组件A，4-壳体组件B，5-连接螺套，6-弹簧，7-导杆，8-粘滞流体，9-活塞

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种防滑动泄漏的粘滞流体阻尼器，滑动配合处不需要额外增加密封设计，从根本上解决了滑动密封泄漏的问题。

实施例1：

如图3所示，该防滑动泄漏的粘滞流体阻尼器包括容积可调密封腔A1、容积可调密封腔B2、壳体组件A3、壳体组件B4、弹簧6和导杆7；容积可调密封腔A1的一端和容积可调密封腔B2的一端对接后焊接为一体，其对接面处开设一个以上连通容积可调密封腔A1和容积可调密封腔B2的阻尼孔；壳体组件A3和壳体组件B4均为一端开口且另一端开孔的筒体结构，壳体组件A3和壳体组件B4的开口端相对设置，分别套装在容积可调密封腔A1和容积可调密封腔B2的外周，壳体组件A3和壳体组件B4的开口端的对接处可拆卸连接，容积可调密封腔A1与壳体组件A3的内壁面滑动配合，容积可调密封腔B2与壳体组件B4的内壁面滑动配合；容积可调密封腔A1的另一端和导杆7的一端固定连接，导杆7的另一端从壳体组件A3的开孔端伸出，容积可调密封腔B2的另一端和弹簧6的一端固定连接，弹簧6的另一端抵触在壳体组件B4开孔端的内底面上，弹簧6在壳体组件B4内部始终处于压缩状态，壳体组件B4端部的开孔用于平衡壳体组件B4内部的压力。

进一步地，容积可调密封腔A1包括波纹管A和活塞9，容积可调密封腔B2包括波纹管B和端盖，容积可调密封腔A1和容积可调密封腔B2共同包括一个连接螺套5；连接螺套5为两端开口的筒体及与筒体中部内壁面一体成型的连接面板，其连接面板上开设一个以上阻尼孔；波纹管A和波纹管B的一端分别焊接在连接螺套5的连接面板的两侧，波纹管A的另一端焊接活塞9，活塞9与导杆7固定连接，波纹管B的另一端焊接端盖，端盖和弹簧6固定连接。

进一步地，壳体组件A3和壳体组件B4的开口端分别设置外螺纹，连接螺套5的筒体内壁面设有内螺纹，壳体组件A3和壳体组件B4的开口端的对接处分别与连接螺套5连接面板两侧的筒体螺纹连接。

进一步地，壳体组件A3和壳体组件B4的筒壁上分别开设一个以上减重孔。

具体地：容积可调密封腔A1和容积可调密封腔B2内充满阻尼材料(粘滞流体8)，当有外载作用于导杆7时，导杆7向外拉伸或向内压缩带动容积可调密封腔A1同时拉伸或压缩；当容积可调密封腔A1拉伸时，容积可调密封腔B2内的阻尼材料(粘滞流体8)会通过连接螺套5上的阻尼孔补充到容积可调密封腔A1内；当容积可调密封腔A1压缩时，容积可调密封腔A1内的阻尼材料(粘滞流体8)会通过连接螺套5上的阻尼孔流入容积可调密封腔B2内；在阻尼材料(粘滞流体8)流动的过程中产生阻尼力，达到阻尼缓冲的作用；本实施例中将阻尼材料(粘滞流体8)封存在容积可调密封腔A1和容积可调密封腔B2形成的密封腔中，密封腔设置在壳体组件A3和壳体组件B4形成的壳体结构中且密封腔的两端在壳体结构中滑动配合，由于密封腔滑动过程中阻尼材料(粘滞流体8)始终处于密封腔内，因此，本实施例能够防止滑动时阻尼材料(粘滞流体8)泄漏。

实施例2：

如图4所示，与实施例1不同的是，本实施例中活塞9的两端各焊接一个导杆7，记从壳体组件A3的开孔端伸出的导杆为外导杆，另一个导杆为内导杆；连接螺套5的连接面板上开设中心通孔，内导杆的一端位于波纹管A中，其另一端为设定长度，保证当活塞9与壳体组件A3开孔端的内底面抵触时，该端端部仍从连接螺套5的连接面板上的中心通孔中伸出，伸入并始终处于波纹管B中，内导杆的外壁面与连接螺套5上的中心通孔滑动配合，该内导杆用于为容积可调密封腔A1的伸缩导向。

进一步地，连接螺套5的连接面板上的中心通孔的内壁面设置密封圈，用于内导杆和连接螺套5上的中心通孔之间密封，有利于增强该防滑动泄漏的粘滞流体阻尼器阻尼性能。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (5)

1.一种防滑动泄漏的粘滞流体阻尼器，其特征在于，包括：容积可调密封腔A(1)、容积可调密封腔B(2)、壳体组件A(3)、壳体组件B(4)、弹簧(6)和导杆(7)；所述容积可调密封腔A(1)的一端和容积可调密封腔B(2)的一端对接，其对接面处开设一个以上连通容积可调密封腔A(1)和容积可调密封腔B(2)的阻尼孔；所述壳体组件A(3)和壳体组件B(4)均为一端开口且另一端开孔的筒体结构，壳体组件A(3)和壳体组件B(4)的开口端相对设置，分别套装在容积可调密封腔A(1)和容积可调密封腔B(2)的外周，所述壳体组件A(3)和壳体组件B(4)的开口端的对接处可拆卸连接；所述容积可调密封腔A(1)与壳体组件A(3)的内壁面滑动配合，所述容积可调密封腔B(2)与壳体组件B(4)的内壁面滑动配合；所述容积可调密封腔A(1)的另一端和导杆(7)的一端固定连接，导杆(7)的另一端从壳体组件A(3)的开孔端伸出；所述容积可调密封腔B(2)的另一端和弹簧(6)的一端固定连接，所述弹簧(6)的另一端抵触在壳体组件B(4)开孔端的内底面上，所述弹簧(6)在壳体组件B(4)内部始终处于压缩状态；

所述容积可调密封腔A(1)包括波纹管A和活塞(9)，所述容积可调密封腔B(2)包括波纹管B和端盖；所述容积可调密封腔A(1)和容积可调密封腔B(2)共同包括一个连接螺套(5)；所述连接螺套(5)为两端开口的筒体及与筒体中部内壁面一体成型的连接面板；所述连接面板上开设一个以上阻尼孔；所述波纹管A和波纹管B的一端分别焊接在连接螺套(5)的连接面板的两侧，所述波纹管A的另一端焊接活塞(9)，活塞(9)与导杆(7)固定连接，所述波纹管B的另一端焊接端盖，端盖和弹簧(6)固定连接。

2.如权利要求1所述的防滑动泄漏的粘滞流体阻尼器，其特征在于，所述壳体组件A(3)和壳体组件B(4)的开口端分别设置外螺纹，所述连接螺套(5)的筒体内壁面设有内螺纹，所述壳体组件A(3)和壳体组件B(4)的开口端的对接处分别与所述连接螺套(5)连接面板两侧的筒体螺纹连接。

3.如权利要求1所述的防滑动泄漏的粘滞流体阻尼器，其特征在于，所述连接螺套(5)的连接面板上开设中心通孔，所述活塞(9)朝向波纹管A的一侧还焊接一个导杆(7)，记为内导杆，所述内导杆的一端位于波纹管A中，另一端从所述连接螺套(5)的连接面板上的中心通孔伸出，伸入波纹管B中，所述内导杆用于为容积可调密封腔A(1)的伸缩导向。

4.如权利要求1或2或3所述的防滑动泄漏的粘滞流体阻尼器，其特征在于，所述壳体组件A(3)和壳体组件B(4)的筒壁上分别开设一个以上减重孔。

5.如权利要求3所述的防滑动泄漏的粘滞流体阻尼器，其特征在于，所述连接螺套(5)的连接面板上的中心通孔的内壁面设置密封圈。

Images