CN112502310A - 一种基于预压碟簧的位移放大型自复位阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于预压碟簧的位移放大型自复位阻尼器，包括上冲杆结构、自复位耗能装置、下冲杆结构、位移放大装置、过载保护装置、第一架立板、第二架立板、底板；下冲杆结构位于上冲杆结构的下方，位移放大装置位于上冲杆结构、下冲杆结构之间，且分别与上冲杆结构和下冲杆结构齿接；过载保护装置设置于下冲杆结构的左端；所述第一架立板、第二架立板的底部固定支承于底板上；所述第一架立板设有第一圆孔和第一槽孔，第二架立板上设有第二圆孔、第二槽孔；通过本发明，自复位阻尼器在强震后具有自我恢复功能，可有效地解决结构在地震作用下的残余变形、脆性破坏及耗能不足等问题，在土木工程中的结构振动控制方面具有较好的前景。

Description

一种基于预压碟簧的位移放大型自复位阻尼器

技术领域

本发明涉及一种基于预压碟簧的位移放大型自复位阻尼器，属于阻尼器设计技术领域。

背景技术

阻尼器是工程抗震领域的常用设备。传统的阻尼器通过利用摩擦、粘滞阻尼或金属屈服等机制耗散地震输入结构的能量，从而实现减小结构地震响应，保护结构安全等功能。然而，这些阻尼器难以消除结构在大震后的残余变形，给结构在震后的修复工作带来极大的困难，并造成巨大的经济损失和时间成本。在某些情况下，结构的修复代价甚至会超过结构的重建代价。此外，为充分发挥耗能能力，阻尼器一般被布置在结构变形较大的部位，但对于一些自身侧向变形较小的结构，如剪力墙、筒体、支撑框架等，或是当结构在较小变形时就有较高耗能需求的结构，传统阻尼器的应用也受到了较大地制约。

为此，本发明旨在提供一种基于预压碟簧的位移放大型自复位阻尼器，通过利用预压碟簧提供的恢复力实现阻尼器的自复位功能，消除其残余变形；通过特殊的位移放大装置确保阻尼器在小变形输入状态下即具备耗能功能，进而提高其耗能效率。

发明内容

本发明目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种基于预压碟簧的位移放大型自复位阻尼器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种基于预压碟簧的位移放大型自复位阻尼器，其特征在于，包括上冲杆结构、自复位耗能装置、下冲杆结构、位移放大装置、过载保护装置、第一架立板、第二架立板、底板；下冲杆结构位于上冲杆结构的下方，位移放大装置位于上冲杆结构、下冲杆结构之间，且分别与上冲杆结构和下冲杆结构齿接；过载保护装置设置于下冲杆结构的左端；

所述第一架立板、第二架立板的底部固定支承于底板上；所述第一架立板设有第一圆孔和第一槽孔，第二架立板上设有第二圆孔、第二槽孔；

所述上冲杆结构包括上空心圆钢管、上空心方钢管、上齿条；上空心圆钢管的两侧各焊有一根上空心方钢管；上空心圆钢管的底部焊有上齿条；还设有上导杆，上导杆穿过上空心方钢管后两端分别固定在第一架立板、第二架立板上，上冲杆结构架设在上导杆上，并可沿着上导杆的长度方向可自由往复滑动；上冲杆结构通过上空心圆钢管穿过第一架立板的第一圆孔、第二架立板的第二圆孔架设在第一架立板和第二架立板上；

所述的下冲杆结构包括下空心圆钢管、下空心方钢管、下齿条；下空心圆钢管的底部焊有三根下空心方钢管，下空心圆钢管的顶部焊有下齿条；还设有三根下导杆，三根下导杆分别穿过对应的下空心方钢管后两端固定在第一架立板、第二架立板上；下冲杆结构架设在下导杆上，并可沿着下导杆的长度方向自由往复滑动；

所述位移放大装置包括大径齿轮、小径齿轮、转轴和转轴支承，大径齿轮和小径齿轮焊接成一个整体，然后通过转轴架设在转轴支承上；转轴支承固定在底板上；所述大径齿轮通过上齿条与上冲杆结构齿接；小径齿轮通过下齿条与下冲杆结构齿接；

所述第一架立板、第二架立板外侧分别设有第一自复位装置耗能、第二自复位装置耗能，第一自复位装置耗能、第二自复位装置耗能位于上导杆结构两端，并且左右对称；

所述第一自复位耗能装置包括第一Z形板、第二Z形板、槽形板、第一摩擦片、第二摩擦片、碟簧和锚具；所述槽型板由槽形板上板、槽形板下板和槽形板中间板焊接成槽形，槽形板上板和槽形板下板均设有槽孔，槽形板中间板设有圆形孔洞；所述第一摩擦片、第二摩擦片均设有第一螺栓孔；且，第一Z形板、第二Z形板的中心板和一侧翼缘板分别设有第三螺栓孔和第二螺栓孔；所述第一摩擦片和第二摩擦片上第一螺栓孔、第一Z形板和第二Z形板上中间板的第三螺栓孔、槽形板上板和槽形板下板上的槽孔位置对应；

第一Z形板和第二Z形板的一侧翼缘板上第二螺栓孔分别和第一架立板上第一槽孔位置对应；碟簧正反组合后套在第一架立板外侧上空心圆钢管上，槽形板通过槽形板中间板的圆形孔洞套在碟簧外侧，最后通过锚具锚固；第一摩擦片和第二摩擦片分别放置在槽型板的槽形板上板、槽形板下板上，所述第一Z形板、第二Z形板分别放置上下两个第一摩擦片和第二摩擦片上，用第一螺栓依次穿过第一Z形板的第三螺栓孔、第一摩擦片的第一螺栓孔和槽形板的槽形板上板设置的槽孔，并将第一螺栓拧紧；同样用第二螺栓依次穿过第二Z形板的第三螺栓孔、第二摩擦片的第一螺栓孔和槽形板的槽形板下板设置的槽孔，并将第二螺栓拧紧；用第三螺栓依次穿过第一Z形板、第二Z形板一侧翼缘板第二螺栓孔和第一架立板的第一槽孔，并将第三螺栓拧紧；所述第一Z形板、第二Z形板、第一摩擦片和第二摩擦片保持固定，所述槽形板可沿着槽形板的槽孔相对第一Z形板、第二Z形板、第一摩擦片和第二摩擦片滑动；

所述第二自复位耗能装置包括第一Z形板b、第二Z形板b、槽形板b、第一摩擦片b、第二摩擦片b、碟簧b和锚具b；所述槽型板b由槽形板上板b、槽形板下板b和槽形板中间板b焊接成槽形，槽形板上板b和槽形板下板b均设有槽孔b，槽形板中间板b设有圆形孔洞b；所述第一摩擦片b、第二摩擦片b均设有第一螺栓孔b；且，第一Z形板b、第二Z形板b的中心板和一侧翼缘板分别设有第三螺栓孔b和第二螺栓孔b；所述第一摩擦片b和第二摩擦片b上第一螺栓孔b、第一Z形板b和第二Z形板b上中间板的第三螺栓孔b、槽形板上板b和槽形板下板b上的槽孔b位置对应；

第一Z形板b和第二Z形板b的一侧翼缘板上第二螺栓孔b分别和第二架立板上第二槽孔位置对应；碟簧b正反组合后套在第二架立板外侧上空心圆钢管上，槽形板b通过槽形板中间板b的圆形孔洞b套在碟簧b外侧，最后通过锚具b锚固；第一摩擦片b和第二摩擦片b分别放置在槽型板b的槽形板上板b、槽形板下板b上，所述第一Z形板b、第二Z形板b分别放置上下两个第一摩擦片b和第二摩擦片b上，用第一螺栓b依次穿过第一Z形板b的第三螺栓孔b、第一摩擦片b的第一螺栓孔b和槽形板b的槽形板上板b设置的槽孔b，并将第一螺栓拧紧；同样用第二螺栓b依次穿过第二Z形板b的第三螺栓孔b、第二摩擦片b的第一螺栓孔b和槽形板b的槽形板下板b设置的槽孔b，并将第二螺栓b拧紧；用第三螺栓b依次穿过第一Z形板b、第二Z形板b一侧翼缘板第二螺栓孔b和第二架立板的第二槽孔，并将第三螺栓b拧紧；所述第一Z形板b、第二Z形板b、第一摩擦片b和第二摩擦片b保持固定，所述槽形板b可沿着槽形板b的槽孔b相对第一Z形板b、第二Z形板b、第一摩擦片b和第二摩擦片b滑动；

所述过载保护装置包括连接端头、T形板、第一L形外垫板、第二L形外垫板、第一过载保护装置摩擦片、第二过载保护装置摩擦片、端板二；其中，T形板是用端板一和摩擦板相互垂直焊接成“T”形，端板一外侧设置连接连接端头，摩擦板设有摩擦板槽孔；第一L形外垫板和第二L形外垫板都是由长板和短板焊接成“L”形，长板和短板上分别设有长板螺栓孔和短板螺栓孔；第一过载保护装置摩擦片和第二过载保护装置摩擦片上均设有螺栓孔；端板二设有端板二槽孔，并焊接在下空心圆钢管的左侧；端板二上的端板二槽孔、第一L形外垫板上的短板螺栓孔、第二L形外垫板上的短板螺栓孔位置对应；用第四螺栓依次穿过第一L形外垫板上短板、第二L形外垫板上短板的短板螺栓孔、端板二上的端板二槽孔，并将第四螺栓拧紧；第一L形外垫板上长板的长板螺栓孔、摩擦板上的摩擦板槽孔、第一过载保护装置摩擦片上的螺栓孔、第二过载保护装置摩擦片上螺栓孔位置对应，用第五螺栓依次穿过第一L形外垫板上长板的长板螺栓孔、第一过载保护装置摩擦片上螺栓孔、T形板上摩擦板的摩擦板槽孔、第二过载保护装置摩擦片上螺栓孔和第二L形外垫板上长板的长板螺栓孔，并将螺栓拧紧；端板一外侧设置连接端头，用于和土木工程结构连接。

所述第一架立板、第二架立板垂直焊接于底板上。

所述底板上开设用于和土木工程结构物栓接固定的若干圆孔。

所述上冲杆结构和下冲杆结构可以平行布置，也可以形成设定的倾角布置。

本发明结构合理、使用方便，通过本发明提供的一种基于预压碟簧的位移放大型自复位阻尼器，在荷载不是很大时，如小震或中震条件下，荷载通过连接端头推动过载保护装置和下冲杆结构一齐向一侧运动。同时，下齿条推动小径齿轮、大径齿轮转动，再经上齿条推动上冲杆结构向另一侧运动。此时，预压碟簧组的一端通过Z形板和锚具固定在第一架立板或第二架立板的外侧无法运动；另一端通过上冲杆结构和锚具推动槽型板挤压碟簧组压缩。卸载时，预压碟簧组利用自身的恢复力自动恢复原长，并带动上冲杆结构、大径齿轮、小径齿轮、下冲杆结构和载保护装置同步反向运动直至恢复原状，从而实现自复位。整个加载、卸载过程中摩擦片和外垫板保持不动，槽形板与摩擦片相对滑动，利用它们之间的滑动摩擦耗散能量，从而减小结构的地震响应。

位移放大原理：加载时，由于位移放大装置的作用，碟簧组的压缩变形量是下冲杆结构输入位移的n倍，n等于大径齿轮与小径齿轮的直径之比。通过设置位移放大装置，使得本发明在输入位移较小的情况下即可发挥耗能功能。

过载保护原理：当荷载很大时，如遭遇强震作用的时候，荷载克服了T形摩擦件（T形板）、摩擦片一和摩擦片二之间的摩擦力，使得T形摩擦件沿着自身的孔槽方向滑动。在这个滑动过程中，摩擦机制发挥了结构“保险丝”的作用，具体有二：

（1）使得荷载的数值始终不超过摩擦力，即遏制了阻尼器内力的增长；

（2）通过摩擦做功额外进一步增强阻尼器的耗能能力。这两点有益效果可以确保阻尼器及结构在大震下的安全。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明中上冲杆结构结构示意图；

图3为本发明中下冲杆结构结构示意图；

图4为本发明中位移放大装置结构示意图；

图5为本发明中第一架立板结构示意图；

图6为本发明中第二架立板结构示意图；

图7为本发明中过载保护装置结构示意图；

图8为本发明中槽形板结构示意图；

图9为本发明中槽形板b结构示意图；

图10为本发明中第一Z形板结构示意图；

图11为本发明中第一Z形板b结构示意图；

图12为本发明中第一L形外垫板结构示意图；

图13为本发明中第一L形外垫板另一方向结构示意图；

图14为本发明中第一L形外垫板另一方向结构示意图；

图15为本发明中第一L形外垫板立体方向结构示意图；

图16为本发明中过载保护装置结构示意图；

图17为本发明中过载保护装置另一方向结构示意图；

图18为本发明中过载保护装置另一方向结构示意图；

图19为本发明中端板二结构示意图；

图20为本发明中端板二另一方向结构示意图；

图21为本发明中端板二另一方向结构示意图；

图22为本发明中第一摩擦片结构示意图；

图23为本发明中第一摩擦片另一方向结构示意图；

图24为本发明中第一摩擦片另一方向结构示意图；

图25为本发明中第一摩擦片b结构示意图；

图26为本发明中第一过载保护装置摩擦片结构示意图；

图27为本发明中第一过载保护装置摩擦片另一方向结构示意图；

图28为本发明中第一过载保护装置摩擦片另一方向结构示意图；

图29为本发明中底板结构示意图；

图中：1上冲杆结构、2-1第一自复位装置耗能、2-2第二自复位装置耗能、3下冲杆结构、4位移放大装置、5过载保护装置、6-1第一架立板、6-2第二架立板、7底板、8-1第一Z形板、8-1-1第一Z形板b、8-2第二Z形板、8-2-1第二Z形板b、9槽形板、9-1槽形板b、10-1第一摩擦片、10-1-1第一摩擦片b、10-2第二摩擦片、10-2-1第二摩擦片b、11碟簧、11-1碟簧b、12上空心圆钢管、13上空心方钢管、14上齿条、15上导杆、16下空心方钢管、17下空心圆钢管、18下齿条、19下导杆、20锚具、20-1锚具b、21大径齿轮、22小径齿轮、23转轴、24转轴支承、29连接端头、30 T形板、31端板一、31-1第一L形外垫板、31-2第二L形外垫板、32端板二、33-1第一过载保护装置摩擦片、33-2第二过载保护装置摩擦片、34槽孔、34-1槽孔b、35-1第一螺栓孔、35-1-1第一螺栓孔b、35-2第二螺栓孔、35-2-1第二螺栓孔b、35-3第三螺栓孔、35-3-1第三螺栓孔b、36-1长板螺栓孔、36-2短板螺栓孔、36-3螺栓孔、37端板二槽孔、38摩擦板槽孔、39摩擦板、40长板、41短板、25-1第一槽孔、25-2第二槽孔、26-1第一圆孔、26-2第二圆孔、42槽形板上板、42-1槽形板上板b、43槽形板下板、43-1槽形板下板b、44槽形板中间板、44-1槽形板中间板b。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

一种基于预压碟簧的位移放大型自复位阻尼器，包括上冲杆结构1、自复位耗能装置2、下冲杆结构3、位移放大装置4、过载保护装置5、第一架立板6-1、第二架立板6-2、底板7；下冲杆结构3位于上冲杆结构1的下方，位移放大装置4位于上冲杆结构1、下冲杆结构3之间，且分别与上冲杆结构1和下冲杆结构3齿接；过载保护装置5设置于下冲杆结构3的左端。在第一架立板6-1、第二架立板6-2的底部固定支承于底板7上；第一架立板6-1设有第一圆孔26-1和第一槽孔25-1，第二架立板6-2上设有第二圆孔26-2、第二槽孔25-2。

所述上冲杆结构1包括上空心圆钢管12、上空心方钢管13、上齿条14；上空心圆钢管12的两侧各焊有一根上空心方钢管13；上空心圆钢管12的底部焊有上齿条14；还设有上导杆15，上导杆15穿过上空心方钢管13后两端分别固定在第一架立板6-1、第二架立板6-2上，上冲杆结构1架设在上导杆15上，并可沿着上导杆15的长度方向可自由往复滑动；上冲杆结构1通过上空心圆钢管12穿过第一架立板6-1的第一圆孔26-1、第二架立板6-2的第二圆孔26-2架设在第一架立板6-1和第二架立板6-2上；

所述的下冲杆结构3包括下空心圆钢管17、下空心方钢管16、下齿条18；下空心圆钢管17的底部焊有三根下空心方钢管16，下空心圆钢管17的顶部焊有下齿条18；还设有三根下导杆19，三根下导杆19分别穿过对应的下空心方钢管17后两端固定在第一架立板6-1、第二架立板6-2上；下冲杆结构3架设在下导杆19上，并可沿着下导杆19的长度方向自由往复滑动；位移放大装置4包括大径齿轮21、小径齿轮22、转轴23和转轴支承24，大径齿轮21和小径齿轮22焊接成一个整体，然后通过转轴23架设在转轴支承24上；转轴支承24固定在底板7上；所述大径齿轮21通过上齿条14与上冲杆结构1齿接；小径齿轮22通过下齿条18与下冲杆结构3齿接。

所述第一架立板6-1、第二架立板6-2外侧分别设有第一自复位装置耗能2-1、第二自复位装置耗能2-2，第一自复位装置耗能2-1、第二自复位装置耗能2-2位于上导杆结构1两端，并且左右对称；

所述第一自复位耗能装置2-1包括第一Z形板8-1、第二Z形板8-2、槽形板9、第一摩擦片10-1、第二摩擦片10-2、碟簧11和锚具20；槽型板9由槽形板上板42、槽形板下板43和槽形板中间板44焊接成槽形，槽形板上板42和槽形板下板43均设有槽孔34，槽形板中间板44设有圆形孔洞；第一摩擦片10-1、第二摩擦片10-2均设有第一螺栓孔35-1；且，第一Z形板8-1、第二Z形板8-2的中心板和一侧翼缘板分别设有第三螺栓孔35-3和第二螺栓孔35-2；第一摩擦片10-1和第二摩擦片10-2上第一螺栓孔35-1、第一Z形板8-1和第二Z形板8-2上中间板的第三螺栓孔35-3、槽形板上板42和槽形板下板43上的槽孔34位置对应；

第一Z形板8-1和第二Z形板8-2的一侧翼缘板上第二螺栓孔35-2分别和第一架立板6-1上第一槽孔25-1位置对应；碟簧11正反组合后套在第一架立板6-1外侧上空心圆钢管12上，槽形板9通过槽形板中间板44的圆形孔洞套在碟簧11外侧，最后通过锚具20锚固；第一摩擦片10-1和第二摩擦片10-2分别放置在槽型板9的槽形板上板42、槽形板下板43上，所述第一Z形板8-1、第二Z形板8-2分别放置上下两个第一摩擦片10-1和第二摩擦片10-2上，用第一螺栓依次穿过第一Z形板8-1的第三螺栓孔35-3、第一摩擦片10-1的第一螺栓孔35-1和槽形板9的槽形板上板42设置的槽孔34，并将第一螺栓拧紧；同样用第二螺栓依次穿过第二Z形板8-2的第三螺栓孔35-3、第二摩擦片10-2的第一螺栓孔35-1和槽形板9的槽形板下板43设置的槽孔34，并将第二螺栓拧紧；用第三螺栓依次穿过第一Z形板8-1、第二Z形板8-2一侧翼缘板第二螺栓孔35-2和第一架立板6-1的第一槽孔25-1，并将第三螺栓拧紧；所述第一Z形板8-1、第二Z形板8-2、第一摩擦片10-1和第二摩擦片10-2保持固定，所述槽形板9可沿着槽形板9的槽孔34相对第一Z形板8-1、第二Z形板8-2、第一摩擦片10-1和第二摩擦片10-2滑动。

所述第二自复位耗能装置2-2包括第一Z形板b8-1-1、第二Z形板b8-2-1、槽形板b9-1、第一摩擦片b10-1-1、第二摩擦片b10-2-1、碟簧b11-1和锚具b20-1；槽型板b9-1由槽形板上板b42-1、槽形板下板b43-1和槽形板中间板b44-1焊接成槽形，槽形板上板b42-1和槽形板下板b43-1均设有槽孔b34-1，槽形板中间板b44-1设有圆形孔洞b；第一摩擦片b10-1-1、第二摩擦片b10-2-1均设有第一螺栓孔b35-1-1；且，第一Z形板b8-1-1、第二Z形板b8-2-1的中心板和一侧翼缘板分别设有第三螺栓孔b35-3-1和第二螺栓孔b35-2-1；所述第一摩擦片b10-1-1和第二摩擦片b10-2-1上第一螺栓孔b35-1-1、第一Z形板b8-1-1和第二Z形板b8-2-1上中间板的第三螺栓孔b35-3-1、槽形板上板b42-1和槽形板下板b43-1上的槽孔b34-1位置对应；

第一Z形板b8-1-1和第二Z形板b8-2-1的一侧翼缘板上第二螺栓孔b35-2-1分别和第二架立板6-2上第二槽孔25-2位置对应；碟簧b11-1正反组合后套在第二架立板6-2外侧上空心圆钢管12上，槽形板b9-1通过槽形板中间板b44-1的圆形孔洞b套在碟簧b11-1外侧，最后通过锚具b20-1锚固；第一摩擦片b10-1-1和第二摩擦片b10-2-1分别放置在槽型板b9-1的槽形板上板b42-1、槽形板下板b43-1上，所述第一Z形板b8-1-1、第二Z形板b8-2-1分别放置上下两个第一摩擦片b10-1-1和第二摩擦片b10-2-1上，用第一螺栓b依次穿过第一Z形板b8-1-1的第三螺栓孔b35-3-1、第一摩擦片b10-1-1的第一螺栓孔b35-1-1和槽形板b9-1的槽形板上板b42-1设置的槽孔b34-1，并将第一螺栓拧紧；同样用第二螺栓b依次穿过第二Z形板b8-2-1的第三螺栓孔b35-3-1、第二摩擦片b10-2-1的第一螺栓孔b35-1-1和槽形板b9-1的槽形板下板b43-1设置的槽孔b34-1，并将第二螺栓b拧紧；用第三螺栓b依次穿过第一Z形板b8-1-1、第二Z形板b8-2-1一侧翼缘板第二螺栓孔b35-2-1和第二架立板6-1的第二槽孔25-2，并将第三螺栓b拧紧；所述第一Z形板b8-1-1、第二Z形板b8-2-1、第一摩擦片b10-1-1和第二摩擦片b10-2-1保持固定，所述槽形板b9-1可沿着槽形板b9-1的槽孔b34-1相对第一Z形板b8-1-1、第二Z形板b8-2-1、第一摩擦片b10-1-1和第二摩擦片b10-2-1滑动。

所述过载保护装置5包括连接端头29、T形板30、第一L形外垫板31-1、第二L形外垫板31-2、第一过载保护装置摩擦片33-1、第二过载保护装置摩擦片33-2、端板二32；其中，T形板30是用端板一31和摩擦板39相互垂直焊接成“T”形，端板一31外侧设置连接连接端头29，摩擦板39设有摩擦板槽孔38；第一L形外垫板31-1和第二L形外垫板31-2都是由长板40和短板41焊接成“L”形，长板40和短板41上分别设有长板螺栓孔36-1和短板螺栓孔36-2；第一过载保护装置摩擦片33-1和第二过载保护装置摩擦片33-2上均设有螺栓孔36-3；端板二32设有端板二槽孔37，并焊接在下空心圆钢管17的左侧；端板二32上的端板二槽孔37、第一L形外垫板31-1上的短板螺栓孔36-2、第二L形外垫板31-2上的短板螺栓孔36-2位置对应；用第四螺栓依次穿过第一L形外垫板31-1上短板41、第二L形外垫板31-2上短板41的短板螺栓孔36-2、端板二32上的端板二槽孔37，并将第四螺栓拧紧；第一L形外垫板31-1上长板40的长板螺栓孔36-1、摩擦板39上的摩擦板槽孔38、第一过载保护装置摩擦片33-1上的螺栓孔36-3、第二过载保护装置摩擦片33-2上螺栓孔36-3位置对应，用第五螺栓依次穿过第一L形外垫板31-1上长板40的长板螺栓孔36-1、第一过载保护装置摩擦片33-1上螺栓孔36-3、T形板30上摩擦板39的摩擦板槽孔38、第二过载保护装置摩擦片33-2的短板螺栓孔36-2和第二L形外垫板31-2上长板40的长板螺栓孔36-1，并将螺栓拧紧；端板一38外侧设置连接端头29，用于和土木工程结构连接。

进一步的，第一架立板6-1、第二架立板6-2垂直焊接于底板7上。底板7上开设用于和土木工程结构物栓接固定的若干圆孔。上冲杆结构1和下冲杆结构3可以平行布置，也可以形成设定的倾角布置。

使用时：端板一31外侧设置连接端头29 ，用于和土木工程构件（杆件）连接，在结构受地震带来的侧向力时，（假如向左的侧向力）端板一31外侧设置连接端头29连接的杆件将侧向力传送至该装置，在小震和中震的情况下，过载保护装置5不被激活，侧向力带动下冲杆结构3，下冲杆结构3中的下空心圆钢管17沿着下导杆19通过下齿条18带动位移放大装置4，位移放大装置4通过上齿条14带动上冲杆结构1，上冲杆结构1的上空心圆钢管12通过上导杆15沿着上空心方导管13向左或向右滑动，上空心圆钢管12滑动，在锚具20的作用下挤压槽形板9，槽形板9挤压碟簧组11进一步压缩，槽形板11在挤压碟簧组11的过程中通过槽形板9上下翼缘板与上摩擦片10-1、下摩擦片10-2摩擦机制耗散地震能量，此时自复位耗能装置2-1摩擦耗能已激活，此时自复位耗能装置2-2不被激活，锚具20-1与自复位耗能装置2-2中的槽形板9-1接合处出现开合，开合宽度等于左侧自复位耗能装置2-1中的碟簧组11被压缩的变形量。在外侧力卸载后，在被自复位耗能装置2-1中被进一步压缩碟簧组11的作用下，将槽形板9推回原处，推回原处的过程中，槽形板9的上下翼缘板与上摩擦片10-1、下摩擦片10-2进一步摩擦耗能，上冲杆结构1中的上空心圆钢管12带动位移放大装置4，位移放大装置4带动下冲杆结构，下冲杆结构带动外侧连接的杆件使结构恢复原状。

Claims (4)

1.一种基于预压碟簧的位移放大型自复位阻尼器，其特征在于，包括上冲杆结构（1）、自复位耗能装置（2）、下冲杆结构（3）、位移放大装置（4）、过载保护装置（5）、第一架立板（6-1）、第二架立板（6-2）、底板（7）；下冲杆结构（3）位于上冲杆结构（1）的下方，位移放大装置（4）位于上冲杆结构（1）、下冲杆结构（3）之间，且分别与上冲杆结构（1）和下冲杆结构（3）齿接；过载保护装置（5）设置于下冲杆结构（3）的左端；

所述第一架立板（6-1）、第二架立板（6-2）的底部固定支承于底板（7）上；所述第一架立板（6-1）设有第一圆孔（26-1）和第一槽孔（25-1），第二架立板（6-2）上设有第二圆孔（26-2）、第二槽孔（25-2）；

所述上冲杆结构（1）包括上空心圆钢管（12）、上空心方钢管（13）、上齿条（14）；上空心圆钢管（12）的两侧各焊有一根上空心方钢管（13）；上空心圆钢管（12）的底部焊有上齿条（14）；还设有上导杆（15），上导杆（15）穿过上空心方钢管（13）后两端分别固定在第一架立板（6-1）、第二架立板（6-2）上，上冲杆结构（1）架设在上导杆（15）上，并可沿着上导杆（15）的长度方向可自由往复滑动；上冲杆结构（1）通过上空心圆钢管（12）穿过第一架立板（6-1）的第一圆孔（26-1）、第二架立板（6-2）的第二圆孔（26-2）架设在第一架立板（6-1）和第二架立板（6-2）上；

所述的下冲杆结构（3）包括下空心圆钢管（17）、下空心方钢管（16）、下齿条（18）；下空心圆钢管（17）的底部焊有三根下空心方钢管（16），下空心圆钢管（17）的顶部焊有下齿条（18）；还设有三根下导杆（19），三根下导杆（19）分别穿过对应的下空心方钢管（17）后两端固定在第一架立板（6-1）、第二架立板（6-2）上；下冲杆结构（3）架设在下导杆（19）上，并可沿着下导杆（19）的长度方向自由往复滑动；

所述位移放大装置（4）包括大径齿轮（21）、小径齿轮（22）、转轴（23）和转轴支承（24），大径齿轮（21）和小径齿轮（22）焊接成一个整体，然后通过转轴（23）架设在转轴支承（24）上；转轴支承（24）固定在底板（7）上；所述大径齿轮（21）通过上齿条（14）与上冲杆结构（1）齿接；小径齿轮（22）通过下齿条（18）与下冲杆结构（3）齿接；

所述第一架立板（6-1）、第二架立板（6-2）外侧分别设有第一自复位装置耗能（2-1）、第二自复位装置耗能（2-2），第一自复位装置耗能（2-1）、第二自复位装置耗能（2-2）位于上导杆结构（1）两端，并且左右对称；

所述第一自复位耗能装置（2-1）包括第一Z形板（8-1）、第二Z形板（8-2）、槽形板（9）、第一摩擦片（10-1）、第二摩擦片（10-2）、碟簧（11）和锚具（20）；所述槽型板（9）由槽形板上板（42）、槽形板下板（43）和槽形板中间板（44）焊接成槽形，槽形板上板（42）和槽形板下板（43）均设有槽孔（34），槽形板中间板（44）设有圆形孔洞；所述第一摩擦片（10-1）、第二摩擦片（10-2）均设有第一螺栓孔（35-1）；且，第一Z形板（8-1）、第二Z形板（8-2）的中心板和一侧翼缘板分别设有第三螺栓孔（35-3）和第二螺栓孔（35-2）；所述第一摩擦片（10-1）和第二摩擦片（10-2）上第一螺栓孔（35-1）、第一Z形板（8-1）和第二Z形板（8-2）上中间板的第三螺栓孔（35-3）、槽形板上板（42）和槽形板下板（43）上的槽孔（34）位置对应；

第一Z形板（8-1）和第二Z形板（8-2）的一侧翼缘板上第二螺栓孔（35-2）分别和第一架立板（6-1）上第一槽孔（25-1）位置对应；碟簧（11）正反组合后套在第一架立板（6-1）外侧上空心圆钢管（12）上，槽形板（9）通过槽形板中间板（44）的圆形孔洞套在碟簧（11）外侧，最后通过锚具（20）锚固；第一摩擦片（10-1）和第二摩擦片（10-2）分别放置在槽型板（9）的槽形板上板（42）、槽形板下板（43）上，所述第一Z形板（8-1）、第二Z形板（8-2）分别放置上下两个第一摩擦片（10-1）和第二摩擦片（10-2）上，用第一螺栓依次穿过第一Z形板（8-1）的第三螺栓孔（35-3）、第一摩擦片（10-1）的第一螺栓孔（35-1）和槽形板（9）的槽形板上板（42）设置的槽孔（34），并将第一螺栓拧紧；同样用第二螺栓依次穿过第二Z形板（8-2）的第三螺栓孔（35-3）、第二摩擦片（10-2）的第一螺栓孔（35-1）和槽形板（9）的槽形板下板（43）设置的槽孔（34），并将第二螺栓拧紧；用第三螺栓依次穿过第一Z形板（8-1）、第二Z形板（8-2）一侧翼缘板第二螺栓孔（35-2）和第一架立板（6-1）的第一槽孔（25-1），并将第三螺栓拧紧；所述第一Z形板（8-1）、第二Z形板（8-2）、第一摩擦片（10-1）和第二摩擦片（10-2）保持固定，所述槽形板（9）可沿着槽形板（9）的槽孔（34）相对第一Z形板（8-1）、第二Z形板（8-2）、第一摩擦片（10-1）和第二摩擦片（10-2）滑动；

所述第二自复位耗能装置（2-2）包括第一Z形板b（8-1-1）、第二Z形板b（8-2-1）、槽形板b（9-1）、第一摩擦片b（10-1-1）、第二摩擦片b（10-2-1）、碟簧b（11-1）和锚具b（20-1）；所述槽型板b（9-1）由槽形板上板b（42-1）、槽形板下板b（43-1）和槽形板中间板b（44-1）焊接成槽形，槽形板上板b（42-1）和槽形板下板b（43-1）均设有槽孔b（34-1），槽形板中间板b（44-1）设有圆形孔洞b；所述第一摩擦片b（10-1-1）、第二摩擦片b（10-2-1）均设有第一螺栓孔b（35-1-1）；且，第一Z形板b（8-1-1）、第二Z形板b（8-2-1）的中心板和一侧翼缘板分别设有第三螺栓孔b（35-3-1）和第二螺栓孔b（35-2-1）；所述第一摩擦片b（10-1-1）和第二摩擦片b（10-2-1）上第一螺栓孔b（35-1-1）、第一Z形板b（8-1-1）和第二Z形板b（8-2-1）上中间板的第三螺栓孔b（35-3-1）、槽形板上板b（42-1）和槽形板下板b（43-1）上的槽孔b（34-1）位置对应；

第一Z形板b（8-1-1）和第二Z形板b（8-2-1）的一侧翼缘板上第二螺栓孔b（35-2-1）分别和第二架立板（6-2）上第二槽孔（25-2）位置对应；碟簧b（11-1）正反组合后套在第二架立板（6-2）外侧上空心圆钢管（12）上，槽形板b（9-1）通过槽形板中间板b（44-1）的圆形孔洞b套在碟簧b（11-1）外侧，最后通过锚具b（20-1）锚固；第一摩擦片b（10-1-1）和第二摩擦片b（10-2-1）分别放置在槽型板b（9-1）的槽形板上板b（42-1）、槽形板下板b（43-1）上，所述第一Z形板b（8-1-1）、第二Z形板b（8-2-1）分别放置上下两个第一摩擦片b（10-1-1）和第二摩擦片b（10-2-1）上，用第一螺栓b依次穿过第一Z形板b（8-1-1）的第三螺栓孔b（35-3-1）、第一摩擦片b（10-1-1）的第一螺栓孔b（35-1-1）和槽形板b（9-1）的槽形板上板b（42-1）设置的槽孔b（34-1），并将第一螺栓拧紧；同样用第二螺栓b依次穿过第二Z形板b（8-2-1）的第三螺栓孔b（35-3-1）、第二摩擦片b（10-2-1）的第一螺栓孔b（35-1-1）和槽形板b（9-1）的槽形板下板b（43-1）设置的槽孔b（34-1），并将第二螺栓b拧紧；用第三螺栓b依次穿过第一Z形板b（8-1-1）、第二Z形板b（8-2-1）一侧翼缘板第二螺栓孔b（35-2-1）和第二架立板（6-1）的第二槽孔（25-2），并将第三螺栓b拧紧；所述第一Z形板b（8-1-1）、第二Z形板b（8-2-1）、第一摩擦片b（10-1-1）和第二摩擦片b（10-2-1）保持固定，所述槽形板b（9-1）可沿着槽形板b（9-1）的槽孔b（34-1）相对第一Z形板b（8-1-1）、第二Z形板b（8-2-1）、第一摩擦片b（10-1-1）和第二摩擦片b（10-2-1）滑动；

所述过载保护装置（5）包括连接端头（29）、T形板（30）、第一L形外垫板（31-1）、第二L形外垫板（31-2）、第一过载保护装置摩擦片（33-1）、第二过载保护装置摩擦片（33-2）、端板二（32）；其中，T形板（30）是用端板一（31）和摩擦板（39）相互垂直焊接成“T”形，端板一（31）外侧设置连接连接端头（29），摩擦板（39）设有摩擦板槽孔（38）；第一L形外垫板（31-1）和第二L形外垫板（31-2）都是由长板（40）和短板（41）焊接成“L”形，长板（40）和短板（41）上分别设有长板螺栓孔（36-1）和短板螺栓孔（36-2）；第一过载保护装置摩擦片（33-1）和第二过载保护装置摩擦片（33-2）上均设有螺栓孔（36-3）；端板二（32）设有端板二槽孔（37），并焊接在下空心圆钢管（17）的左侧；端板二（32）上的端板二槽孔（37）、第一L形外垫板（31-1）上的短板螺栓孔（36-2）、第二L形外垫板（31-2）上的短板螺栓孔（36-2）位置对应；用第四螺栓依次穿过第一L形外垫板（31-1）上短板（41）、第二L形外垫板（31-2）上短板（41）的短板螺栓孔（36-2）、端板二（32）上的端板二槽孔（37），并将第四螺栓拧紧；第一L形外垫板（31-1）上长板（40）的长板螺栓孔（36-1）、摩擦板（39）上的摩擦板槽孔（38）、第一过载保护装置摩擦片（33-1）上的螺栓孔（36-3）、第二过载保护装置摩擦片（33-2）上螺栓孔（36-3）位置对应，用第五螺栓依次穿过第一L形外垫板（31-1）上长板（40）的长板螺栓孔（36-1）、第一过载保护装置摩擦片（33-1）上螺栓孔（36-3）、T形板（30）上摩擦板（39）的摩擦板槽孔（38）、第二过载保护装置摩擦片（33-2）上螺栓孔（36-3）和第二L形外垫板（31-2）上长板（40）的长板螺栓孔（36-1），并将螺栓拧紧；端板一（38）外侧设置连接端头（29），用于和土木工程结构连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于预压碟簧的位移放大型自复位阻尼器，其特征在于，所述第一架立板（6-1）、第二架立板（6-2）垂直焊接于底板（7）上。

3.根据权利要求1所述的一种基于预压碟簧的位移放大型自复位阻尼器，其特征在于，所述底板（7）上开设用于和土木工程结构物栓接固定的若干圆孔。

4.根据权利要求1所述的一种基于预压碟簧的位移放大型自复位阻尼器，其特征在于，所述上冲杆结构（1）和下冲杆结构（3）可以平行布置，也可以形成设定的倾角布置。

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