CN112031196B - 一种可组合的颗粒阻尼器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种可组合的颗粒阻尼器，该阻尼器包括壳体、减振装置以及连接装置；该壳体为中空的长方体结构；减振装置设置于壳体的中空区域；减振装置包括中空的减振腔和位于减振腔中空区域内的填充物，填充物具有减振功能；减振腔的横截面为圆环形；连接装置包括第一连接机构和与第一连接机构匹配的第二连接机构；第一连接机构靠近壳体中任意两个相邻的表面的交界处设置；第二连接机构与第一连接机构可拆卸连接，用于将阻尼器与其它阻尼器进行连接。本申请提供的阻尼器可以根据安装空间进行灵活组装，实现多种场景的灵活应用，同时本申请提供的阻尼器可选用多种填充物作为减振材料，实现宽频率的减振效果。

Description

一种可组合的颗粒阻尼器

技术领域

本申请涉及结构领域，特别涉及一种可组合的颗粒阻尼器。

背景技术

振动现象，容易对固有结构例如建筑物或大型设备造成损毁。为了减弱振动现象对固有结构造成的损毁，工程师们设计了各种结构的阻尼器，比较常见的有支撑类阻尼器、支座类阻尼器以及调频质量类阻尼器。

目前这三类常见的阻尼器，都是固定结构，安装过程相对复杂。在安装这三类阻尼器时，对安装空间要求较高。例如对于支撑类阻尼器，要求安装空间可以容纳支撑柱；对于支座类阻尼器，要求安装空间的底面地基满足安装阻尼器的条件；对于调频质量类阻尼器，要求安装空间在高层处有广阔的悬挂空间。对于一些安装空间狭小，且安装空间不规整的应用场景，目前常用的阻尼器，无法满足工程需求。

基于此，目前亟需一种可组合的颗粒阻尼器，用于解决现有技术中安装阻尼器受空间限制，无法灵活应用的问题。

发明内容

本申请提供了一种可组合的颗粒阻尼器，可用于解决在现有技术中安装阻尼器受空间限制，无法灵活应用的问题。

本申请提供了一种可组合的颗粒阻尼器，所述阻尼器包括壳体、减振装置以及连接装置；

所述壳体为中空的长方体结构；

所述减振装置设置于所述壳体的中空区域；所述减振装置包括中空的减振腔和位于所述减振腔中空区域内的填充物，所述填充物具有减振功能；所述减振腔的横截面为圆环形；

所述连接装置包括第一连接机构和与所述第一连接机构匹配的第二连接机构；所述第一连接机构靠近所述壳体中任意两个相邻的表面的交界处设置；所述第二连接机构与所述第一连接机构可拆卸连接，用于将所述阻尼器与其它阻尼器进行连接。

可选的，所述第一连接机构为通孔，任意两个通孔不相通；所述第二连接机构为连接螺栓。

可选的，所述壳体的每个表面均设置有U形凹槽，所述U形凹槽的底面为长方形。

可选的，所述U形凹槽的深度大于所述通孔的孔径。

可选的，所述U形凹槽的底面的任一边距最近的垂直表面的距离为所述通孔的长度；所述垂直表面为与所述U形凹槽所在表面垂直的表面。

可选的，所述减振腔为圆柱形；所述减振腔的圆形侧面与所述壳体的第一侧面重合；所述第一侧面是所述壳体的长和所述壳体的高所组成的表面；所述减振腔的轴心垂直于所述第一侧面，所述减振腔的轴心穿过所述第一侧面的对角线的交点。

可选的，所述第一侧面的其中一个侧面设置为活动腔门；在所述活动腔门闭合时，所述减振腔为密闭结构；在所述活动腔门打开时，更换所述填充物。

可选的，其特征在于，所述填充物为颗粒状填充物。

本申请提供的阻尼器将多个阻尼器进行连接，且连接方式可以根据安装空间的结构进行灵活布局，当安装空间出现阻碍物，或者安装空间狭小时，本申请提供的阻尼器均可以较小程度得受限于安装空间的结构。本申请提供的连接装置，没有方向上的拘束，避免了阻尼器只能在特定方向进行连接。本申请中减振腔可以根据实际需要填充不同种类的颗粒状填充物，实现宽频域的减振效果，避免了在某些频段，阻尼器不能有效减振的可能性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种可组合的颗粒阻尼器的结构示意图；

图2本申请实施例提供的一种减振装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种多个阻尼器连接的示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种多个阻尼器连接方式的示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，为本申请实施例提供的一种可组合的颗粒阻尼器的结构示意图。该阻尼器包括壳体10、减振装置20以及连接装置。

本申请实施例中的壳体10为中空的长方体结构。

如图2所示，为本申请实施例提供的一种减振装置的结构示意图。减振装置20设置于壳体10的中空区域。减振装置20包括中空的减振腔201和位于减振腔201中空区域内的填充物202。

填充物202具有减振功能。本申请实施例中，填充物202为颗粒状填充物，振动发生时，颗粒状填充物通过相互之间的摩擦碰撞，消耗振动的能量。不同颗粒状填充物抑制振动的效果不同。因此本申请实施例可以根据需要在多个阻尼器中填充相同种类的颗粒状填充物，也可以根据需要在多个阻尼器中填充不同种类的颗粒状填充物。

如表1所示，为一种颗粒状填充物与适用的振动频率对照表。由表1可以获知，材质为金属S，颗粒粒径的范围大于或等于X1且小于或等于X2，颗粒密度大于或等于M1且小于或等于M2的颗粒状填充物，适用的振动频率为J1～J2，即前述颗粒状填充物对振动频率为J1～J2的振动现象的减振效果最佳。具体可以参照表1示出的内容，此处不再一一赘述。

表1：一种颗粒状填充物与适用的振动频率对照表

减振腔201的横截面为圆环形。减振腔201避免设置为方形结构，因为方形结构中颗粒状填充物的运动受到空间限制，不能发挥所有颗粒状填充物的作用，例如方形结构的四个角落的颗粒填充物202基本不能发挥作用。

减振腔201的横截面为圆环形即可实现颗粒状填充物的充分利用。振动现象具有方向性，如果将减振腔201设置为圆球性，则减振腔201虽然可以实现全方位的减振，但是会减弱特定方向的减振效果。

本申请实施例中将减振腔201为圆柱形，阻尼器在特定方向的减振效果是最佳的。

减振腔201的圆形侧面与壳体10的第一侧面重合；第一侧面是壳体10的长和壳体10的高所组成的表面。

本申请实施例中，减振腔201的其中一个圆形侧面和壳体10的其中一个第一侧面重合减振腔201的另一个圆形侧面与壳体10的另一第一侧面重合。也可以设置为减振腔201中其中一个圆形侧面与壳体10的其中一个第一侧面重合，减振腔201中另一个圆形侧面与壳体10的另一个第一侧面不重合。

减振腔201的轴心垂直于第一侧面，减振腔201的轴心穿过第一侧面的对角线的交点。

第一侧面的其中一个侧面设置为活动腔门。设置为活动墙门的第一侧面为与圆形侧面重合的第一侧面。在活动腔门闭合时，减振腔201为密闭结构，保证减振腔201的密闭性，避免减振腔201中的颗粒状填充物泄露。在活动腔门打开时，更换填充物202。活动腔门的设置有利于根据实际希望的减振效果，在不拆卸阻尼器的前提下，更换填充物202。

本申请实施例中，减振腔201的尺寸可以根据需要预先设置。如果希望容纳颗粒状填充物的空间尽量大些，在壳体10尺寸允许的前提下，圆形侧面尽量设置为相切与第一侧面的长。

为了给颗粒状填充物提供一个良好的活动空间，减振腔201与颗粒状填充物接触的内壁根据工程经验预设粗糙度以及预设弹性指数，避免颗粒状填充物粘连在减振腔201的内壁上。

连接装置包括第一连接机构301和与第一连接机构301匹配的第二连接机构302。第一连接机构301靠近壳体10中任意两个相邻的表面的交界处设置；第二连接机构302与第一连接机构301可拆卸连接，用于将阻尼器与其它阻尼器进行连接。

本申请实施例中连接装置有多种形式，一种可能的实施方式是第一连接机构301为通孔，任意两个通孔不相通；第二连接机构302为连接螺栓。

另一种可能的实施方式是第一连接机构301为固定卡扣的装置，第二连接机构302为卡扣。

本申请不对连接装置做具体限定，凡是可以实现无方向性限制连接阻尼器，且不会造成阻尼器表面凹凸不平情况的连接装置都是本申请实施例的连接装置。

为了方便描述，本申请实施例以第一连接机构301为通孔，第二连接结构为连接螺栓为例，具体阐述本申请实施例。

为了安装方便，本申请实施例中壳体10的每个表面均设置有U形凹槽101，U形凹槽101的底面为长方形。U形凹槽101与表面所形成的台阶用于设置通孔。

为了配合通孔尺寸，U形凹槽101的深度大于通孔的孔径。U形凹槽101的底面的任一边距最近的垂直表面的距离为通孔的长度；垂直表面为与U形凹槽101所在表面垂直的表面。

与任意一条棱相连接的两个表面上均设置通孔，任意一个通孔垂直于该通孔所在的表面。

由于阻尼器根据安装空间进行堆叠，因此可能需要将不同高度的阻尼器进行连接，可能需要将同一高度的阻尼器进行连接。相应的，在与壳体10的长一致的方向设置有长向通孔，在与壳体10的宽一致的方向设置有宽向通孔，在与壳体10的高一致的方向均设置有高向通孔。

一个阻尼器中至少设置一组长向通孔，一组长向通孔包括四个长向通孔。根据安装需要，一个阻尼器中可以设置一组或多组长向通孔。同一组长向通孔中的四个长向通孔的轴心处于同一平面，同一组长向通孔距最近的棱的一侧顶点的第一距离均相等。

相同的，一个阻尼器中至少设置一组宽向通孔，一组宽向通孔包括四个宽向通孔。根据安装需要，一个阻尼器中可以设置一组或多组宽向通孔。同一组宽向通孔中的四个宽向通孔的轴心处于同一平面，同一组宽向通孔距最近的棱所在的同一方向侧的顶点的第二距离均相等。

相同的，一个阻尼器中至少设置一组高向通孔，一组高向通孔包括四个高向通孔。根据安装需要，一个阻尼器中可以设置一组或多组高向通孔。同一组高向通孔中的四个高向通孔的轴心处于同一平面，同一组高向通孔距最近的棱所在的同一方向侧的顶点的第三距离均相等。

为了避免任意两个通孔相通的情况，第一距离与第二距离不相等，第二距离与第三距离不相等，第一距离与第三距离不相等。

如图3所示，为本申请实施例提供的一种多个阻尼器连接的示意图。当阻尼器的安装空间足够时，将阻尼器进行整齐地堆叠。每相邻两个阻尼器对齐连接。具体的，不同高度的相邻阻尼器的壳体10的高对齐，同一高度的相邻阻尼器的壳体10的长对齐，或者同一高度的相邻阻尼器的壳体10的宽对齐。

如图4为本申请实施例提供的另一种多个阻尼器连接的示意图。实际运用中阻尼器根据安装空间进行灵活排布，例如图3中，阻尼器沿着填充墙和框架柱的形状进行排列。本申请实施例提供的阻尼器可以根据安装空间进行灵活布局，避免了空间狭小导致阻尼器无法安装的问题。

本申请提供的阻尼器将多个阻尼器进行连接，且连接方式可以根据安装空间的结构进行灵活布局，当安装空间出现阻碍物，或者安装空间狭小时，本申请提供的阻尼器均可以较小程度得受限于安装空间的结构。本申请提供的连接装置，没有方向上的拘束，避免了阻尼器只能在特定方向进行连接。本申请中减振腔201可以根据实际需要填充不同种类的颗粒状填充物，实现宽频域的减振效果，避免了在某些频段，阻尼器不能有效减振的可能性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (8)

1.一种可组合的颗粒阻尼器，其特征在于，所述阻尼器包括壳体、减振装置以及连接装置；

所述壳体为中空的长方体结构；

所述减振装置设置于所述壳体的中空区域；所述减振装置包括中空的减振腔和位于所述减振腔中空区域内的填充物，所述填充物具有减振功能；所述减振腔为圆柱形，所述减振腔的横截面为圆环形，所述减振腔的圆形侧面与所述壳体的第一侧面重合，所述第一侧面是所述壳体的长和所述壳体的高所组成的表面；所述减振腔的轴心垂直于所述第一侧面，所述减振腔的轴心穿过所述第一侧面的对角线的交点；

所述连接装置包括第一连接机构和与所述第一连接机构匹配的第二连接机构；所述第一连接机构靠近所述壳体中任意两个相邻的表面的交界处设置；所述第二连接机构与所述第一连接机构可拆卸连接，用于将所述阻尼器与其它阻尼器进行连接。

2.根据权利要求1所述的阻尼器，其特征在于，所述第一连接机构为通孔，任意两个通孔不相通；所述第二连接机构为连接螺栓。

3.根据权利要求2所述的阻尼器，其特征在于，所述壳体的每个表面均设置有U形凹槽，所述U形凹槽的底面为长方形。

4.根据权利要求3所述的阻尼器，其特征在于，所述U形凹槽的深度大于所述通孔的孔径。

5.根据权利要求4所述的阻尼器，其特征在于，所述U形凹槽的底面的任一边距最近的垂直表面的距离为所述通孔的长度；所述垂直表面为与所述U形凹槽所在表面垂直的表面。

6.根据权利要求1所述的阻尼器，其特征在于，所述第一侧面的其中一个侧面设置为活动腔门；在所述活动腔门闭合时，所述减振腔为密闭结构；在所述活动腔门打开时，更换所述填充物。

7.根据权利要求1所述的阻尼器，其特征在于，所述第一连接机构为固定卡扣的装置，所述第二连接机构为卡扣。

8.根据权利要求1至7中任意一项所述的阻尼器，其特征在于，所述填充物为颗粒状填充物。

Images