CN113090701A - 一种复合耗能减振装置 - Google Patents

一种复合耗能减振装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113090701A
CN113090701A CN202110234508.8A CN202110234508A CN113090701A CN 113090701 A CN113090701 A CN 113090701A CN 202110234508 A CN202110234508 A CN 202110234508A CN 113090701 A CN113090701 A CN 113090701A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid containing
metal
metal frame
frame shell
containing bin
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.)
Granted
Application number
CN202110234508.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113090701B (zh
Inventor
傅博
刘杰僖
程宇扬
许淦
程子安
余国伟
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.)
Changan University
Original Assignee
Changan 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 Changan University filed Critical Changan University
Priority to CN202110234508.8A priority Critical patent/CN113090701B/zh
Publication of CN113090701A publication Critical patent/CN113090701A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113090701B publication Critical patent/CN113090701B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/03—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using magnetic or electromagnetic means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/022—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using dampers and springs in combination
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/023—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means
    • F16F15/0232—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means with at least one gas spring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/046—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means using combinations of springs of different kinds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2222/00—Special physical effects, e.g. nature of damping effects
    • F16F2222/06—Magnetic or electromagnetic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2222/00—Special physical effects, e.g. nature of damping effects
    • F16F2222/12—Fluid damping
    • F16F2222/126—Fluid damping using gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2224/00—Materials; Material properties
    • F16F2224/02—Materials; Material properties solids
    • F16F2224/0258—Shape-memory metals, e.g. Ni-Ti alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2224/00—Materials; Material properties
    • F16F2224/02—Materials; Material properties solids
    • F16F2224/0283—Materials; Material properties solids piezoelectric; electro- or magnetostrictive
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2224/00—Materials; Material properties
    • F16F2224/04—Fluids
    • F16F2224/045—Fluids magnetorheological
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Abstract

本发明公开了一种复合耗能减振装置，包括顶部无盖的长方体金属框架壳、压电陶瓷板；长方体金属框架壳内的底部左右两侧分别设置有第一液体容纳仓，两个第一液体容纳仓的上方设置有第二液体容纳仓，每个第一液体容纳仓与第二液体容纳仓之间通过管道连通；第一液体容纳仓与第二液体容纳仓中填充有磁流变液；压电陶瓷板位于长方体金属框架壳的正上方，压电陶瓷板的下表面连接有金属活塞，金属活塞上均匀布满贯穿的小孔，金属活塞处于第二液体容纳仓的内部，金属活塞与第二液体容纳仓的内部相匹配。本发明技术方案相对于现有技术而言，通过复合耗能减振装置，可降低多种荷载作用下引起的振动对结构本身及周围环境的不利影响。

Description

一种复合耗能减振装置
技术领域
本发明涉及工程结构领域，具体涉及一种复合耗能减振装置。
背景技术
随着我国建筑行业的迅猛发展和基础设施建设的加快，各种建筑物对地震及多种荷载作用下保持自身其结构稳定性的需求越来越高，因此保证各种建筑物在地震及多种荷载作用下中的稳定性对于区域经济发展有着重要的意义。一直以来，橡胶垫被布置在建筑物下方用以起到一定的减隔振效果，但橡胶垫的厚度和刚度及有效使用寿命等多种条件的限制导致其减隔振效果非常有限，当下急需更佳有效且稳定的减隔振装置对各种建筑物进行有效的减隔振来隔离和减小多种情况下引起的振动对结构本身及周围环境的不利影响，以保证建筑物其自身结构的稳定性。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种复合耗能减振装置，降低多种荷载作用下引起的振动对结构本身及周围环境的不利影响。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。
一种复合耗能减振装置，包括顶部无盖的长方体金属框架壳、压电陶瓷板；
长方体金属框架壳内的底部左右两侧分别设置有第一液体容纳仓，两个第一液体容纳仓的上方设置有第二液体容纳仓，每个第一液体容纳仓与第二液体容纳仓之间通过管道连通；
第一液体容纳仓与第二液体容纳仓中填充有磁流变液；
压电陶瓷板位于长方体金属框架壳的正上方，压电陶瓷板的下表面连接有金属活塞，金属活塞上均匀布满均匀的小孔，金属活塞处于第二液体容纳仓的内部，金属活塞与第二液体容纳仓的内部相匹配，金属活塞的下端与第二液体容纳仓的底部之间设置有若干第一形状记忆合金弹簧；
每个第一液体容纳仓的前壁和后壁之间设置有水平的转轴，转轴处于管道与第一液体容纳仓连接处的靠近长方体金属框架壳中部的一侧，每个转轴上套设有金属水车轮；
第一液体容纳仓的左右两侧分别设置有第一线圈管，每个第一线圈管内设置一个永磁铁；
第二液体容纳仓的外壁套设有第二线圈管，第二线圈管与第二液体容纳仓之间连通；
左右两侧的第一线圈管的上端分别与第二线圈管的两端连通，左右两侧的第一线圈管的下端分别与同侧的第一液体容纳仓的顶部连通。
作为优选的，长方体金属框架壳的左右两侧分别设置有半球形的橡胶外壳，每个橡胶外壳的上部与长方体金属框架壳的左右两侧外表面对应连接，两个橡胶外壳的下部连接有水平的橡胶底座；
每侧的橡胶外壳内壁与同侧的长方体金属框架壳外壁之间设置有剪刀撑组件，剪刀撑组件包含两个剪臂，两个剪臂的中部通过铰接轴铰接，靠近长方体金属框架壳的两个剪臂的端部之间设置有第二形状记忆合金弹簧，远离长方体金属框架壳的两个剪臂分别通过金属块铰接在橡胶外壳的内壁上，自然状态下，靠近长方体金属框架壳的两个剪臂的端部与长方体金属框架壳的外壁滑动接触。
作为优选的，还包括金属支座和滚珠丝杆组件；
金属支座的底部固定在橡胶底座的上表面，金属支座具有竖向空腔；
滚珠丝杆组件包含螺杆，螺杆的上端旋设在长方体金属框架壳的底部外表面上，螺母固定在金属支座上端，螺杆穿入螺母并伸入竖向空腔；螺杆的下端设置有若干颗粒阻尼器。
作为优选的，金属水车轮包含多个轮片，所述轮片的端部设置有质量块。
作为优选的，每个转轴上设置有卷簧，左侧的卷簧逆时针缠绕在同侧的金属水车轮的轮片上，右侧的卷簧顺时针缠绕在同侧的金属水车轮的轮片上。
作为优选的，第二液体容纳仓底部的下表面上设置有弹簧容纳腔，弹簧容纳腔的内部设置有空气弹簧。
作为优选的，空气弹簧内的填充的气体可为氦、氖、氩或氪。
作为优选的，长方体金属框架壳的材料可为铝、铜、钢或钛；
第一液体容纳仓的材料可为铝、铜、钢或钛；
第二液体容纳仓的材料可为铝、铜、钢或钛。
作为优选的，长方体金属框架壳内部的底部上表面设置有集能仓，集能仓与压电陶瓷板电连接，集能仓用于储存电能。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果为：
(1)第一液体容纳仓与第二液体容纳仓中填充有磁流变液，活塞推动磁流变液在第二液体容纳仓内往复运动，在运动过程中管径的变化会阻碍磁流变液运动，使得一部分动能转化为内能，提高磁流变液温度，增强粘滞性；
第一线圈管内永磁体的设置，为了给磁流变液提供磁场，磁流变液在永磁场中运动粘滞性增强消耗能量并通过电磁感应产生电能；
第一形状记忆合金弹簧的设置，使得磁流变液的部分动能转化成弹性势能来达到消耗自身耗能的目的；
金属水车轮的设置，利用其磁流变液流动金属水车轮上，磁流变液的部分动能转化成金属水车轮的动能，使得金属水车轮转动起来，最终来达到消耗磁流变液的部分动能的目的。
(2)剪刀撑组件的设置，当受到横向外力时，橡胶外壳纵向伸长，剪臂竖向撑开，第二记忆合金弹簧拉伸变形，第二记忆合金弹簧阻碍橡胶外壳纵向拉伸变形；当受到竖向外力时，橡胶外壳向左右变形，剪臂竖向压缩，第二记忆合金弹簧压缩变形，第二记忆合金弹簧阻碍橡胶外壳横向压缩变形。当受到既包含横向外力和纵向外力的混合外力时，剪刀撑组件可同时吸收振动、同时阻碍橡胶外壳的横向变形和纵向变形。
(3)滚珠丝杆组件的设置，螺杆的上端旋转连接在第一液体容纳仓的底部，螺杆受到挤压力转动起来，从而带动螺杆下端的颗粒阻尼器转动并与金属支座的内壁碰撞耗能。
(4)卷簧的设置，在金属水车轮转动过程中越绕越紧时，阻碍金属水车轮的转动，并在停止受作用时释放所积蓄的能量进一步抵消能量，以此来达到耗能的目的。
(5)空气弹簧的设置，将磁流变液的部分动能转化为空气弹簧的弹性势能，实现对磁流变液的部分动能的进一步消耗，同时空气弹簧因受外力而发生形变使得整个装置有一定的减振、隔振和保护作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图；
图中：1、长方体金属框架壳；2、压电陶瓷板；3、第一液体容纳仓；4、第二液体容纳仓；5、活塞；6、第一形状记忆合金弹簧；7、转轴；8、集能仓；9、第一线圈；10、永磁铁；11、第二线圈；12、橡胶外壳；13、橡胶底座；14、剪臂；15、第二形状记忆合金弹簧；16、金属块；17、金属支座；18、螺杆；19、螺母；20、轮片；21、质量块；22、卷簧；23、弹簧容纳腔；24、空气弹簧；25、颗粒阻尼器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，一种复合耗能减振装置，包括顶部无盖的长方体金属框架壳1、压电陶瓷板2；
所述长方体金属框架壳1内的底部左右两侧分别设置有第一液体容纳仓3，两个所述第一液体容纳仓3的上方设置有第二液体容纳仓4，每个所述第一液体容纳仓3与所述第二液体容纳仓4之间通过管道连通；
所述第一液体容纳仓3与所述第二液体容纳仓4中填充有磁流变液；
所述压电陶瓷板2位于所述长方体金属框架壳1的正上方，所述压电陶瓷板2的下表面连接有金属活塞5，所述金属活塞5上均匀布满贯穿的小孔，所述金属活塞5处于所述第二液体容纳仓4的内部，所述金属活塞5与所述第二液体容纳仓4的内部相匹配，所述金属活塞5的下端与所述第二液体容纳仓4的底部之间设置有若干第一形状记忆合金弹簧6；
每个所述第一液体容纳仓3的前壁和后壁之间设置有水平的转轴7，所述转轴7处于所述管道与所述第一液体容纳仓3连接处的靠近所述长方体金属框架壳1中部的一侧，每个所述转轴7上套设有金属水车轮；
所述第一液体容纳仓3的左右两侧分别设置有第一线圈管9，每个所述第一线圈管9内设置一个永磁铁10；
所述第二液体容纳仓4的外壁套设有第二线圈管11，所述第二线圈管11与所述第二液体容纳仓4之间连通；
左右两侧的所述第一线圈管9的上端分别与所述第二线圈管11的两端连通，左右两侧的所述第一线圈管9的下端分别与同侧的所述第一液体容纳仓3的顶部连通。
以上实施例中，第一液体容纳仓3和第二液体容纳仓4之间通过管道连通，第一液体容纳仓3与第二液体容纳仓4中填充有磁流变液；压电陶瓷板2受到竖向方向的外力时，推动金属活塞5运动，由于金属活塞5上均匀布满贯穿的小孔，金属活塞5推动磁流变液在第二液体容纳仓4内往复运动，磁流变液会通过小孔进入金属活塞5内，磁流变液与金属活塞5摩擦，同时由于第一线圈管9与第一液体容纳仓3连通，第二线圈管11与第二液体容纳仓4、第一线圈管9连通，磁流变液会通过第二液体容纳仓4进入第二线圈管11内，从而进入第一线圈管9，最后进入到第一液体容纳仓3，导致磁流变液在运动过程中因管径的变化而阻碍磁流变液运动，使得一部分动能转化为内能，提高磁流变液温度，增强粘滞性。为了给磁流变液提供磁场，设置了第一线圈管9内的永磁体10，磁流变液在永磁场中运动粘滞性增强消耗能量并通过电磁感应产生电能，电能通过第一长方体金属框架壳1进一步转化为热能并被磁流变液吸收和热辐射消耗；在磁流变液流动过程中，为了进一步消耗自身运动耗能，在金属活塞5的下端与第二液体容纳仓4的底部之间设置有若干第一形状记忆合金弹簧6，在活塞5推动磁流变液往复运动时，第二液体容纳仓4与第一形状记忆合金弹簧6相互作用，利用部分动能转化成弹性势能来达到消耗自身耗能的目的。此外，还在第一液体容纳仓3内的转轴7上套设有金属水车轮，转轴7的位置设置在管道与第一液体容纳仓3连接处的靠近长方体金属框架中部的一侧，在磁流变液流到金属水车轮上时，金属水车轮会通过转动的方式来消耗磁流变液的部分动能。
优选的，所述长方体金属框架壳1的左右两侧分别设置有半球形的橡胶外壳12，每个所述橡胶外壳12的上部与所述长方体金属框架壳1的左右两侧外表面对应连接，两个所述橡胶外壳12的下部连接有水平的橡胶底座13；
每侧的所述橡胶外壳12内壁与同侧的所述长方体金属框架壳1外壁之间设置有剪刀撑组件，所述剪刀撑组件包含两个剪臂14，两个所述剪臂14的中部通过铰接轴铰接，靠近所述长方体金属框架壳1的两个剪臂14的端部之间设置有第二形状记忆合金弹簧15，远离所述长方体金属框架壳1的两个剪臂14分别通过金属块16铰接在所述橡胶外壳12的内壁上，自然状态下，靠近所述长方体金属框架壳1的两个剪臂14的端部与所述长方体金属框架壳1的外壁滑动接触。
以上实施例中，为了应对横向方向的压力时，在每侧的橡胶外壳12内壁与同侧的长方体金属框架壳1外壁之间设置有剪刀撑组件，剪刀撑组件包含两个剪臂14，当受到横向外力时，橡胶外壳12纵向伸长，剪臂14竖向撑开，第二记忆合金弹簧15拉伸变形，第二记忆合金弹簧15阻碍橡胶外壳12纵向拉伸变形；当受到竖向外力时，橡胶外壳12向左右变形，剪臂14竖向压缩，第二记忆合金弹簧15压缩变形，第二记忆合金弹簧15阻碍橡胶外壳12横向压缩变形。当受到既包含横向外力和纵向外力的混合外力时，剪刀撑组件可同时吸收振动、同时阻碍橡胶外壳12的横向变形和纵向变形。此外，当外力取消后，通过第二形状记忆合金弹簧15使剪臂14恢复到初始状态。
优选的，还包括金属支座17和滚珠丝杆组件；所述金属支座17的底部固定在所述橡胶底座13的上表面，所述金属支座17具有竖向空腔；
所述滚珠丝杆组件包含螺杆18，所述螺杆18的上端旋设在所述长方体金属框架壳1的底部外表面上，所述螺母19固定在所述金属支座17上端，所述螺杆18穿入所述螺母19并伸入所述竖向空腔；所述螺杆18的下端设置有若干颗粒阻尼器25。
以上实施例中，为了进一步消耗磁流变液的动能，当金属活塞5推动磁流变液在第一液体容纳仓3内做往复运动时，会对长方体金属框架壳1的底部造成挤压，螺杆18的上端旋设在第一液体容纳仓3的底部，螺杆18受到挤压力转动起来，从而带动螺杆18下端的颗粒阻尼器25转动并与金属支座17的内壁碰撞耗能。
优选的，所述金属水车轮包含多个轮片20，每个所述轮片20的端部设置有质量块21。
以上实施例中，金属水车轮包含多个轮片20，每个轮片20的端部设置有质量块21，由于轮片20的端部设置质量块21后，需要更大的外力才能使金属水车轮转动起来，所以可以更进一步地消耗磁流变液的部分运动动能。
优选的，为了在金属水车轮转动过程中，更多的消耗磁流变液的部分动能，每个所述转轴7上设置有卷簧22，左侧的所述卷簧22逆时针缠绕在同侧的所述金属水车轮的轮片20上，右侧的所述卷簧22顺时针缠绕在同侧的所述金属水车轮的轮片20上。
以上实施例中，每个转轴7上设置有卷簧22，左侧的卷簧22逆时针缠绕在同侧的金属水车轮的轮片20上，右侧的卷簧22顺时针缠绕在同侧的金属水车轮的轮片20上。当磁流变液流到金属水车轮上时，左侧的金属水车轮的卷簧22在金属水车轮转动过程中逆时针方向越绕越紧，右侧的金属水车轮的卷簧22在金属水车轮转动过程中顺时针方向越绕越紧。当停止受作用时，左侧和右侧的金属水车轮在卷簧22的作用下慢慢恢复到未转动时的初始状态。卷簧22的设置，在金属水车轮转动过程中越绕越紧时，阻碍金属水车轮的转动，并在停止受作用时释放所积蓄的能量进一步抵消能量，以此来达到耗能的目的。
优选的，所述第二液体容纳仓4底部的下表面上设置有弹簧容纳腔23，所述弹簧容纳腔23的内部设置有空气弹簧24。
以上实施例中，空气弹簧24利用气体的压缩弹性实现弹簧的作用。当空气弹簧24受到向下的外力时，空气弹簧24内的空气压力升高，空气弹簧24的刚度也随之增加，反之，外力减少时，刚度随空气压力的降低而下降。在此过程中，将磁流变液的部分动能转化为空气弹簧24的弹性势能，实现对磁流变液的部分动能的进一步消耗，同时空气弹簧24因受外力而发生形变，从而对整个装置有一定的减振、隔振和保护作用。
优选的，所述空气弹簧24内的填充的气体可为氦、氖、氩或氪。
以上实施例中，空气弹簧24内的填充的气体可为氦、氖、氩或氪。氦、氖、氩或氪属于惰性气体，稳定性高，而且也是非易燃易爆气体，在使用过程中安全性好。
优选的，所述长方体金属框架壳1的材料可为铝、铜、钢或钛；
所述第一液体容纳仓3的材料可为铝、铜、钢或钛；
所述第二液体容纳仓4的材料可为铝、铜、钢或钛。
以上实施例中，可根据实际需要，选择长方体金属框架壳1的材料可为铝、铜、钢或钛；第一液体容纳仓3的材料可为铝、铜、钢或钛；第二液体容纳仓4的材料可为铝、铜、钢或钛。
优选的，所述长方体金属框架壳1内部的底部上表面设置有集能仓8，所述集能仓8与所述压电陶瓷板电2连接，所述集能仓8为用于储存电能。
以上实施例中，集能仓8与压电陶瓷板电2连接，集能仓8为用于储存电能。
虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员是显而易见的。因此，在不偏离本发明的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种复合耗能减振装置，其特征在于，包括顶部无盖的长方体金属框架壳(1)、压电陶瓷板(2)；
所述长方体金属框架壳(1)内的底部左右两侧分别设置有第一液体容纳仓(3)，两个所述第一液体容纳仓(3)的上方设置有第二液体容纳仓(4)，每个所述第一液体容纳仓(3)与所述第二液体容纳仓(4)之间通过管道连通；
所述第一液体容纳仓(3)与所述第二液体容纳仓(4)中填充有磁流变液；
所述压电陶瓷板(2)位于所述长方体金属框架壳(1)的正上方，所述压电陶瓷板(2)的下表面连接有金属活塞(5)，所述金属活塞(5)上均匀布满贯穿的小孔，所述金属活塞(5)处于所述第二液体容纳仓(4)的内部，所述金属活塞(5)与所述第二液体容纳仓(4)的内部相匹配，所述金属活塞(5)的下端与所述第二液体容纳仓(4)的底部之间设置有若干第一形状记忆合金弹簧(6)；
每个所述第一液体容纳仓(3)的前壁和后壁之间设置有水平的转轴(7)，所述转轴(7)处于所述管道与所述第一液体容纳仓(3)连接处的靠近所述长方体金属框架壳(1)中部的一侧，每个所述转轴(7)上套设有金属水车轮；
所述第一液体容纳仓(3)的左右两侧分别设置有第一线圈管(9)，每个所述第一线圈管(9)内设置一个永磁铁(10)；
所述第二液体容纳仓(4)的外壁套设有第二线圈管(11)，所述第二线圈管(11)与所述第二液体容纳仓(4)之间连通；
左右两侧的所述第一线圈管(9)的上端分别与所述第二线圈管(11)的两端连通，左右两侧的所述第一线圈管(9)的下端分别与同侧的所述第一液体容纳仓(3)的顶部连通。
2.根据权利要求1所述的复合耗能减振装置，其特征在于，所述长方体金属框架壳(1)的左右两侧分别设置有半球形的橡胶外壳(12)，每个所述橡胶外壳(12)的上部与所述长方体金属框架壳(1)的左右两侧外表面对应连接，两个所述橡胶外壳(12)的下部连接有水平的橡胶底座(13)；
每侧的所述橡胶外壳(12)内壁与同侧的所述长方体金属框架壳(1)外壁之间设置有剪刀撑组件，所述剪刀撑组件包含两个剪臂(14)，两个所述剪臂(14)的中部通过铰接轴铰接，靠近所述长方体金属框架壳(1)的两个剪臂(14)的端部之间设置有第二形状记忆合金弹簧(15)，远离所述长方体金属框架壳(1)的两个剪臂(14)分别通过金属块(16)铰接在所述橡胶外壳(12)的内壁上，自然状态下，靠近所述长方体金属框架壳(1)的两个剪臂(14)的端部与所述长方体金属框架壳(1)的外壁滑动接触。
3.根据权利要求2所述的复合耗能减振装置，其特征在于，还包括金属支座(17)和滚珠丝杆组件；
所述金属支座(17)的底部固定在所述橡胶底座(13)的上表面，所述金属支座(17)具有竖向空腔；
所述滚珠丝杆组件包含螺杆(18)，所述螺杆(18)的上端旋设在所述长方体金属框架壳(1)的底部外表面上，螺母(19)固定在金属支座(17)上端，螺杆穿入所述螺母并伸入所述竖向空腔；所述螺杆(18)的下端设置有若干颗粒阻尼器(25)。
4.根据权利要求1所述的复合耗能减振装置，其特征在于，所述金属水车轮包含多个轮片(20)，每个所述轮片(20)的端部设置有质量块(21)。
5.根据权利要求1所述的复合耗能减振装置，其特征在于，每个所述转轴(7)上设置有卷簧(22)，左侧的所述卷簧(22)逆时针缠绕在同侧的所述金属水车轮的轮片(20)上，右侧的所述卷簧(22)顺时针缠绕在同侧的所述金属水车轮的轮片(20)上。
6.根据权利要求1所述的复合耗能减振装置，其特征在于，所述第二液体容纳仓(4)底部的下表面上设置有弹簧容纳腔(23)，所述弹簧容纳腔(23)的内部设置有空气弹簧(24)。
7.根据权利要求6所述的复合耗能减振装置，其特征在于，所述空气弹簧(24)内的填充的气体可为氦、氖、氩或氪。
8.根据权利要求1所述的复合耗能减振装置，其特征在于，所述长方体金属框架壳(1)的材料可为铝、铜、钢或钛；
所述第一液体容纳仓(3)的材料可为铝、铜、钢或钛；
所述第二液体容纳仓(4)的材料可为铝、铜、钢或钛。
9.根据权利要求1所述的复合耗能减振装置，其特征在于，所述长方体金属框架壳(1)内部的底部上表面设置有集能仓(8)，所述集能仓(8)与所述压电陶瓷板电(2)连接，所述集能仓(8)为用于储存电能。
CN202110234508.8A 2021-03-03 2021-03-03 一种复合耗能减振装置 Active CN113090701B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110234508.8A CN113090701B (zh) 2021-03-03 2021-03-03 一种复合耗能减振装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110234508.8A CN113090701B (zh) 2021-03-03 2021-03-03 一种复合耗能减振装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113090701A true CN113090701A (zh) 2021-07-09
CN113090701B CN113090701B (zh) 2023-07-28

Family

ID=76667776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110234508.8A Active CN113090701B (zh) 2021-03-03 2021-03-03 一种复合耗能减振装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113090701B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050150731A1 (en) * 2003-07-07 2005-07-14 Gregory Hitchcock Controllable compressible fluid damper
CN101509534A (zh) * 2009-03-25 2009-08-19 哈尔滨工业大学 基于形状记忆合金补偿器的单出杆流体阻尼器
CN105351431A (zh) * 2015-12-17 2016-02-24 西安科技大学 一种自供能量式车辆减振装置及其控制方法
CN107061597A (zh) * 2017-03-21 2017-08-18 哈尔滨工程大学 一种磁流变液阻尼隔振器
CN111236460A (zh) * 2020-01-17 2020-06-05 山东大学 一种多维自供电式磁流变减振装置
CN111304973A (zh) * 2020-02-23 2020-06-19 长安大学 一种复合减振装置
CN112227118A (zh) * 2020-10-27 2021-01-15 长安大学 一种智能自适应减振系统
CN112413048A (zh) * 2020-11-06 2021-02-26 长安大学 一种多维度耗能隔振装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050150731A1 (en) * 2003-07-07 2005-07-14 Gregory Hitchcock Controllable compressible fluid damper
CN101509534A (zh) * 2009-03-25 2009-08-19 哈尔滨工业大学 基于形状记忆合金补偿器的单出杆流体阻尼器
CN105351431A (zh) * 2015-12-17 2016-02-24 西安科技大学 一种自供能量式车辆减振装置及其控制方法
CN107061597A (zh) * 2017-03-21 2017-08-18 哈尔滨工程大学 一种磁流变液阻尼隔振器
CN111236460A (zh) * 2020-01-17 2020-06-05 山东大学 一种多维自供电式磁流变减振装置
CN111304973A (zh) * 2020-02-23 2020-06-19 长安大学 一种复合减振装置
CN112227118A (zh) * 2020-10-27 2021-01-15 长安大学 一种智能自适应减振系统
CN112413048A (zh) * 2020-11-06 2021-02-26 长安大学 一种多维度耗能隔振装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN113090701B (zh) 2023-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4689139B2 (ja) 並列ポンプ装置を備えるフライホイールシステム
CN208873793U (zh) 蓄电池保护装置
CN105552813A (zh) 一种碰撞耗能间隔棒
CN210866272U (zh) 一种带有抗震保护结构的锂电池
CN113090701A (zh) 一种复合耗能减振装置
CN215451637U (zh) 一种工业锂电池模组保护结构
CN114050343A (zh) 一种电动车铅蓄电池集成的冷却装置
CN212741509U (zh) 一种旋转阴极的连接及密封装置
CN111853413A (zh) 一种综合管廊抗震支架
CN108233310B (zh) 一种防舞动减振间隔棒
CN212724904U (zh) 一种变压器温控散热装置
CN112467289A (zh) 一种车载锂电池保护装置
CN210201693U (zh) 一种新型音圈电机
CN213304264U (zh) 一种新型太阳能路灯用低温锂电池
CN113090702A (zh) 一种复合阻尼减振装置
CN109904757B (zh) 一种电力设备减震箱
CN211456374U (zh) 一种具有限位功能的移动配电箱托架
CN112762234A (zh) 一种基于热胀冷缩的管道支架保护装置
CN209544977U (zh) 一种具有自动保护功能的高低压开关柜
CN207426509U (zh) 一种变压器配电柜的减震装置
CN112332352B (zh) 一种可变阻尼握力的复合型抑制舞动间隔棒
CN210867420U (zh) 一种便于散热的电动执行器
CN212657432U (zh) 一种综合管廊抗震支架
CN116753115A (zh) 一种具有减震及冷却功能的海上风机
CN217721716U (zh) 一种抗震控制柜

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant