CN112878525A - 一种自复位微颗粒弹簧阻尼器 - Google Patents

一种自复位微颗粒弹簧阻尼器 Download PDF

Info

Publication number
CN112878525A
CN112878525A CN202110086715.3A CN202110086715A CN112878525A CN 112878525 A CN112878525 A CN 112878525A CN 202110086715 A CN202110086715 A CN 202110086715A CN 112878525 A CN112878525 A CN 112878525A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spring
sleeve
cavity
damper
fixed end
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110086715.3A
Other languages
English (en)
Inventor
张建斌
袁万城
姜安龙
曾华明
朱继新
曾宇辉
杨潇
贺金海
党新志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xiamen Road And Bridge Engineering Design Institute Co ltd
Tongji University
Original Assignee
Xiamen Road And Bridge Engineering Design Institute Co ltd
Tongji University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xiamen Road And Bridge Engineering Design Institute Co ltd, Tongji University filed Critical Xiamen Road And Bridge Engineering Design Institute Co ltd
Priority to CN202110086715.3A priority Critical patent/CN112878525A/zh
Publication of CN112878525A publication Critical patent/CN112878525A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
    • E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground

Abstract

本发明公开了一种自复位微颗粒弹簧阻尼器，其组成包括固定端腔体、活动轴、套筒、弹簧、微颗粒等。当结构在地震、风等动载作用下发生振动时，安装于结构上的阻尼器两端产生相对运动，阻尼器内部弹簧处于反复压缩或拉伸状态，带动套筒内部微颗粒与套筒壁、弹簧、颗粒相互间摩擦、碰撞，消耗振动能量，从而使阻尼器起到减振耗能的作用。本装置阻尼参数可控、结构简单、安装方便、减振效果显著且具有一定的自复位能力，可用于建筑、桥梁等结构防振减灾。

Description

一种自复位微颗粒弹簧阻尼器
技术领域
本发明涉及一种减振耗能阻尼器，具体为一种具有自复位能力的微颗粒摩擦碰撞耗能减振阻尼器，属于结构减振技术领域。
背景技术
传统的液压或粘滞阻尼器在外部激励(地震或风振)下，结构产生变形并带动阻尼器运动，在活塞两端形成压力差，介质从阻尼结构中通过，从而产生阻尼力并实现能量转变(机械能转化为热能)，达到减小结构振动反应的目的，其对装置的密封性有很高要求，易发生液体渗露等引起阻尼器耗能能力降低的问题。颗粒阻尼是近十几年来发展起来的阻尼形式，它结合了摩擦阻尼与碰撞阻尼的减振机理，传统的颗粒阻尼包括单质量颗粒阻尼、多质量颗粒阻尼、豆包阻尼，在撞击过程中，大部分振动能量并没有被消耗，只是在不同的部件之间转移，且在低频段阻尼器还会产生额外的振动，使减振效果变差甚至会起到放大振动的作用；细尘颗粒阻尼利用微颗粒的塑性变形吸收更多的能量，增大了能量损耗，使颗粒阻尼器具有广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够有效减小地震、风等外部激励引起结构振动的阻尼装置。本发明利用细尘颗粒阻尼，通过弹簧运动带动微颗粒运动，增大微颗粒与套筒壁、弹簧、颗粒相互间的摩擦、碰撞耗能，从而使阻尼器达到更好的减振效果。
设计及实现原理：本发明为一种自复位微颗粒弹簧阻尼器，主要包括固定端腔体、活动轴、套筒、弹簧、微颗粒等。当结构发生振动时，阻尼器两端产生相对运动，阻尼器内部弹簧处于反复压缩或拉伸状态，带动套筒内部微颗粒与套筒壁、弹簧、颗粒相互间摩擦、碰撞，消耗振动能量，从而使阻尼器起到减振耗能的作用。本装置阻尼参数可控、结构简单、安装方便、减振效果显著且具有一定的自复位能力，可用于建筑、桥梁等结构防振减灾。
本发明给出的技术方案:
一种自复位微颗粒弹簧阻尼器，特征是，包括固定端腔体1、活动轴2、弹簧3、套筒4、微颗粒5，其中:固定端腔体1的外侧端有销头，通过销轴与结构固定，另一端有中空滑动腔体，腔体外侧装有固定端滑动圈1-1；活动轴2 的外侧端有销头，通过销轴与结构固定；活动轴2的另一杆端穿过固定端滑动圈1-1进入固定端腔体1的中空滑动腔体内，活动轴2与固定端滑动圈1-1紧密接触，可发生相对滑动；弹簧3一端焊接于固定端腔体1或套筒4内壁上，另一端通过弹簧固定杆3-1焊接于弹簧固定圈2-1上；套筒4一端开口，筒壁通过焊接或螺栓连接与固定端腔体1相连；套筒4内腔空隙填充有金属或非金属微颗粒5。
细节创新点，活动轴2长度方向中部焊有弹簧固定圈2-1。套筒4另一端开孔处装有套筒滑动圈4-1，活动轴2穿过套筒滑动圈4-1。
本发明的工作机理：在地震或风等外部激励作用下，当结构发生振动时，阻尼器两端产生相对运动，活动轴2往复运动，带动阻尼器内部弹簧3压缩或拉伸，套筒4内部微颗粒5在自身运动及弹簧3运动下，与套筒4、弹簧3、微颗粒相互间摩擦、碰撞，消耗振动能量，从而使阻尼器起到减振耗能的作用，可以在固定端腔体1内部、弹簧3表面粘贴高摩擦系数材质以增大摩擦耗能，也可以通过改变微颗粒材质、粒径或调整弹簧数量、形状等改变阻尼器的耗能能力。弹簧3变形后产生反向作用力抵抗变形，使结构具有一定的自复位能力。本装置阻尼参数可控、结构简单、安装方便、减振效果显著且具有一定的自复位能力，可用于建筑、桥梁等结构防振减灾。
弹簧3形状、数量不定，为增大弹簧与微颗粒的接触面积，为增大弹簧与微颗粒的接触面积，可采用扁弹簧，也可以多个弹簧嵌套连接。
本发明的优点在于：
1、本发明通过微颗粒的摩擦、碰撞将振动能量转化为热能、声能，与粘滞阻尼器相比无液体渗漏等引起阻尼器耗能能力降低的问题，结构简单可靠。
2、本发明通过弹簧运动加剧微颗粒运动，可通过在固定端腔体内部、弹簧表面粘贴高摩擦系数材质或改变弹簧形状、数量增大接触面积更多的消耗振动能量，改善了微颗粒摩擦碰撞耗能机制，提高了阻尼器的耗能能力。
3、本发明阻尼参数可控、结构简单、安装方便、减振效果显著且具有一定的自复位能力，可用于建筑、桥梁等结构防振减灾。
附图说明
附图为本发明的实施例，其中：
图1一种自复位微颗粒弹簧阻尼器三维部分剖切示意图；
图2一种自复位微颗粒弹簧阻尼器三维整体示意图；
图3一种自复位微颗粒弹簧阻尼器三维部分构件示意图；
图4一种自复位微颗粒弹簧阻尼器示意图；
图5图4沿A-A线的横剖图；
图中标号：
1固定端腔体，1-1固定端滑动圈；
2活动轴，2-1弹簧固定圈；
3弹簧，3-1弹簧固定杆；
4套筒，4-1套筒滑动圈；
5微颗粒；
具体实施方式
在下面以实施例的方式结合附图作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应视为本发明的技术方案范畴。
实施例1
如图所示：
一种自复位微颗粒弹簧阻尼器，特征是，包括固定端腔体1、活动轴2、弹簧3、套筒4、微颗粒5；
其中:
固定端腔体1的外侧端(举例，阻尼器的左侧)有销头，通过销轴与结构 (图中未示意)固定，另一端有中空滑动腔体，腔体外侧装有固定端滑动圈1-1。具体的，固定端滑动圈1-1安装在固定端腔体1槽内。
活动轴2的外侧端(对应为阻尼器的右侧)有销头，通过销轴与结构(图中未示意)固定；活动轴2的另一杆端穿过固定端滑动圈1-1进入固定端腔体1的中空滑动腔体内。活动轴2与固定端滑动圈1-1紧密接触，可发生相对滑动。细节创新点，活动轴2长度方向中部焊有弹簧固定圈2-1。
弹簧3一端焊接于固定端腔体1或套筒4内壁上，另一端通过弹簧固定杆 3-1焊接于弹簧固定圈2-1上。弹簧3形状、数量不定，为增大弹簧与微颗粒的接触面积，可采用扁弹簧、多个弹簧嵌套连接等。
套筒4一端开口，筒壁通过焊接或螺栓连接与固定端腔体1相连，另一端开孔处装有套筒滑动圈4-1，活动轴2穿过套筒滑动圈4-1。
套筒4内腔空隙填充有金属或非金属微颗粒5。微颗粒5的材质不定，可由金属微颗粒、非金属微颗粒或两者混合而成；微颗粒5的粒径、填充比需根据实验、工程需求确定。
在地震或风等外部激励作用下，当结构发生振动时，阻尼器两端产生相对运动，活动轴2往复运动，带动阻尼器内部弹簧3压缩或拉伸，套筒4内部微颗粒5 在自身运动及弹簧3运动下，与套筒4、弹簧3、微颗粒5相互间摩擦、碰撞，消耗振动能量，从而使阻尼器起到减振耗能的作用，可以通过改变微颗粒材质、粒径或调整弹簧数量、形状等改变阻尼器的耗能能力。弹簧3变形后产生反向作用力抵抗变形，使结构具有一定的自复位能力。

Claims (2)

1.一种自复位微颗粒弹簧阻尼器，特征是，包括固定端腔体1、活动轴2、弹簧3、套筒4、微颗粒5，其中:
固定端腔体1的外侧端有销头，通过销轴与结构固定，另一端有中空滑动腔体，腔体外侧装有固定端滑动圈1-1；
活动轴2的外侧端有销头，通过销轴与结构固定；活动轴2的另一杆端穿过固定端滑动圈1-1进入固定端腔体1的中空滑动腔体内，活动轴2与固定端滑动圈1-1紧密接触，可发生相对滑动；
弹簧3一端焊接于固定端腔体1或套筒4内壁上，另一端通过弹簧固定杆3-1焊接于弹簧固定圈2-1上；
套筒4一端开口，筒壁通过焊接或螺栓连接与固定端腔体1相连；
套筒4内腔空隙填充有金属或非金属微颗粒5。
2.如权利要求1所述的自复位微颗粒弹簧阻尼器，特征是，活动轴2长度方向中部焊有弹簧固定圈2-1；套筒4另一端开孔处装有套筒滑动圈4-1，活动轴2穿过套筒滑动圈4-1。
CN202110086715.3A 2021-01-22 2021-01-22 一种自复位微颗粒弹簧阻尼器 Pending CN112878525A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110086715.3A CN112878525A (zh) 2021-01-22 2021-01-22 一种自复位微颗粒弹簧阻尼器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110086715.3A CN112878525A (zh) 2021-01-22 2021-01-22 一种自复位微颗粒弹簧阻尼器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112878525A true CN112878525A (zh) 2021-06-01

Family

ID=76050101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110086715.3A Pending CN112878525A (zh) 2021-01-22 2021-01-22 一种自复位微颗粒弹簧阻尼器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112878525A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113860146A (zh) * 2021-09-18 2021-12-31 国网浙江省电力有限公司舟山供电公司 一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202176028U (zh) * 2011-07-04 2012-03-28 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种轴向限位阻尼器
CN202298447U (zh) * 2011-09-06 2012-07-04 同济大学 微颗粒阻尼减震支座
CN104632990A (zh) * 2014-12-31 2015-05-20 中国人民解放军军械工程学院 一种固体颗粒阻尼器装置
CN106438807A (zh) * 2016-10-18 2017-02-22 武汉东九永环工程技术有限公司 杆式固体颗粒摩擦阻尼器
JP2017227237A (ja) * 2016-06-21 2017-12-28 Ｋｙｂ株式会社 ダンパ
CN108265847A (zh) * 2018-02-27 2018-07-10 同济大学 活塞型颗粒阻尼器
CN208328669U (zh) * 2018-04-23 2019-01-04 同济大学 弹性互动摩擦芯橡胶支座
CN210661169U (zh) * 2019-09-18 2020-06-02 厦门振为科技有限公司 一种基于颗粒阻尼的减振杆
CN112065921A (zh) * 2020-09-27 2020-12-11 珠海格力电器股份有限公司 减振装置、压缩机及冷水机组

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202176028U (zh) * 2011-07-04 2012-03-28 株洲时代新材料科技股份有限公司 一种轴向限位阻尼器
CN202298447U (zh) * 2011-09-06 2012-07-04 同济大学 微颗粒阻尼减震支座
CN104632990A (zh) * 2014-12-31 2015-05-20 中国人民解放军军械工程学院 一种固体颗粒阻尼器装置
JP2017227237A (ja) * 2016-06-21 2017-12-28 Ｋｙｂ株式会社 ダンパ
CN106438807A (zh) * 2016-10-18 2017-02-22 武汉东九永环工程技术有限公司 杆式固体颗粒摩擦阻尼器
CN108265847A (zh) * 2018-02-27 2018-07-10 同济大学 活塞型颗粒阻尼器
CN208328669U (zh) * 2018-04-23 2019-01-04 同济大学 弹性互动摩擦芯橡胶支座
CN210661169U (zh) * 2019-09-18 2020-06-02 厦门振为科技有限公司 一种基于颗粒阻尼的减振杆
CN112065921A (zh) * 2020-09-27 2020-12-11 珠海格力电器股份有限公司 减振装置、压缩机及冷水机组

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113860146A (zh) * 2021-09-18 2021-12-31 国网浙江省电力有限公司舟山供电公司 一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇系统
CN113860146B (zh) * 2021-09-18 2023-08-15 国网浙江省电力有限公司舟山供电公司 一种用于海上起重机吊钩的惯性减摇系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020103458A1 (zh) 一种sma弹簧-stf粘滞阻尼器
CN111042370B (zh) 一种半主动负刚度多维减振装置
CN106641084B (zh) 一种单出杆阻尼器
CN101942868B (zh) 一种带限位装置的粘滞阻尼限位方法及粘滞阻尼器
CN112878525A (zh) 一种自复位微颗粒弹簧阻尼器
CN110685212A (zh) 一种斜拉索外置式颗粒阻尼装置
CN111663433A (zh) 一种自复位sma-粘滞减振阻尼器
CN113931338B (zh) 一种跨层式颗粒惯容系统
CN111075880A (zh) 一种基于折纸回弹机构的阻尼器
CN210531495U (zh) 一种缓冲工程机械用液压缸
CN101315113B (zh) 带有径向限位装置的粘滞阻尼器
CN2572130Y (zh) 粘滞阻尼器
CN209959784U (zh) 一种具有自复位功能的结构紧凑型双层粘滞阻尼器
CN109707780B (zh) 一种具备速度解耦特性的抗冲阻尼器
CN210369406U (zh) 一种粘弹摩擦复合阻尼器
CN111519783A (zh) 一种装配式复合型摩擦铅黏弹阻尼器
CN113585845B (zh) 一种基于sma绞线的装配式自复位粘滞耗能支撑
CN114108859B (zh) 一种拉压式网格增强粘弹性阻尼器
CN211423245U (zh) 一种弹性自恢复微动阻尼器
CN113606279B (zh) 一种具有交变阻尼的减振装置
CN213176623U (zh) 一种气囊外置可调阻尼减震器
CN215634627U (zh) 一种纳米吸能阻尼器
CN212335746U (zh) 一种自复位sma-粘滞减振阻尼器
CN212336376U (zh) 一种用于建筑工程的自恢复耗能减震装置
CN202100642U (zh) 一种液压减震器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210601

RJ01 Rejection of invention patent application after publication