CN201553987U - 一种内置式拉索液压阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内置式拉索液压阻尼器，包括与拉索密贴的壁厚空腔件，其特征在于壁厚空腔件的外侧通过带节流孔的凹形铁法兰与薄壁空腔件连接，壁厚空腔件的空腔内设有阻尼液，壁厚空腔件的空腔通过节流孔与薄壁空腔件的空腔连通。本实用新型装置造价较低，不需要日常维护，也不影响桥梁或其他索结构的景观。新型的内置式拉索液压阻尼器兼有外置式液压阻尼器和粘弹性高阻尼材料做成的阻尼圈的优点，具有较大的推广应用价值。

Description

一种内置式拉索液压阻尼器

技术领域

本实用新型属于建筑工程的技术领域，用于一种内置式拉索液压阻尼器。

背景技术

斜拉桥和其他索结构的拉索在风、雨的作用下或荷载变化时会产生振动。拉索是一个连续体，有无穷多的振动频率，当某一阶振动频率与风振引起的涡旋脱落频率一致时，拉索就会发生涡振或驰振。振动会造成拉索的钢丝在锚固区附近反复弯曲，斜拉索的钢丝是设计用来抵抗周期性的拉力而非弯曲的。拉索振动所引起的反复弯曲会明显地降低钢丝的预期疲劳寿命，当振动累计达到一定的次数和强度后，锚固区的钢丝就会因疲劳和损伤而断裂。因此拉索的振动不但影响拉索的使用性能和耐久性，也影响到桥梁整体结构的安全性。拉索很容易发生风振，且风振的机理又十分复杂。

目前国内外对拉索的减振主要有两种方法，一是提高拉索的固有频率。拉索象一根弦，其固有频率与拉索的拉力平方成正比；与索长成反比。采用辅助索的方法相当于将索缩短，以提高拉索的固有频率，从而提高拉索的抗风振能力。二是增加拉索的结构阻尼，不采取措施的拉索结构阻尼很小，因此一旦发生共振时振幅将很大。增加阻尼是抑制共振峰的一个有效的方法。

增加拉索结构阻尼，目前普遍采用两种方法，一是外置式液压阻尼器。当拉索发生振动时，与之相连的阻尼器活塞一起运动。由于活塞与阻尼器中的阻尼液的摩擦产生了阻尼力，从而对拉索产生抑制振动的阻尼。外置式液压阻尼器的缺点是温度对阻尼力影响较大，而且阻尼力的大小与激振力的大小成正比，即在高频和小振幅的情况下抑制振动作用不明显，由于外置式液压阻尼器是放置在桥面上，对桥梁景观有负面作用，另外，外置式液压阻尼器容易泄漏，维修养护较麻烦；二是采用粘弹性高阻尼材料做成的阻尼圈。它具有结构简单，安装方便，养护工作量少，不影响桥梁景观等优点。缺点是对拉索提供了附带刚度，且不能按照拉索抗风振所需的阻尼力提供合适的阻尼力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的内置式拉索液压阻尼器，能够有效避免拉索的有害风振。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种内置式拉索液压阻尼器，包括与拉索密贴的壁厚空腔件，其特征在于壁厚空腔件的外侧通过带节流孔的凹形铁法兰与薄壁空腔件连接，壁厚空腔件的空腔内设有阻尼液，壁厚空腔件的空腔通过节流孔与薄壁空腔件的空腔连通。

本实用新型的优点在于：①变活塞在阻尼液中的运动为多个空腔中的阻尼液相互流动，②由于阻尼液的均匀传递作用，使得在拉索接触的各个方向上均有相同的阻尼作用。③通过对铁件上的节流孔径和长度(行程)的调节，控制阻尼液的流量，使阻尼液与节流孔之间产生最大的摩擦耗能而产生最佳阻尼力，改变了一般阻尼器力与速度成正比的单一模式。④利用橡胶本身的弹性恢复力，使流入薄壁腔的阻尼液，通过铁件上的节流孔返回到内腔中，使阻尼器在拉索振动停止后能自动复位。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图

图2为图1的俯视图

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型进一步描述。

本实用新型的内置式拉索橡胶液压阻尼器由壁厚空腔件1、带节流孔的凹形铁法兰2、阻尼液3及薄壁空腔4组成。阻尼液应有适当的粘度。每根拉索上设置有2～8个内置式拉索液压阻尼器，对于长索或需要较大阻尼的拉索，本减振装置可采用数组并联或加大长度的方法来解决。壁厚空腔件1内侧与拉索密贴，壁厚空腔件1的外侧通过带节流孔5的凹形铁法兰2与薄壁空腔件4连接，壁厚空腔件1的空腔内设有阻尼液3，壁厚空腔件1的空腔通过节流孔5与薄壁空腔件4的空腔连通。

如图所示，在该实施例中，壁厚空腔件1由两个半圆柱形组件组成，该壁厚空腔件1中心设有圆孔，该圆孔与拉索紧密贴合，壁厚空腔橡胶件1的外侧中部设有空腔，空腔内设有阻尼液，壁厚空腔件1的外侧通过凹形铁法兰2与薄壁空腔件4连接，它们之间可以通过橡胶硫化连接，凹形铁法兰2设有多个节流孔5，根据该实施例，该凹形铁法兰2由两个环形组件构成，薄壁空腔件4也由两个环形组件组成，薄壁空腔件4的内侧中部也设有空腔，壁厚空腔件1的空腔通过节流孔5与薄壁空腔件4的空腔连通。

壁厚空腔件1和薄壁空腔件4均采用橡胶或者其它高分子材料制成。与拉索密贴的厚壁空腔件的空腔与薄壁空腔件的空腔之间用带节流孔的凹形铁法兰相连接成一单元整体。凹形铁法兰上的节流孔可使各个空腔的阻尼液相互连通。内置式液压阻尼器的减振工作原理是：当拉索发生风振时，将挤压壁厚空腔件，使该空腔内的压力升高，压迫其中的阻尼液通过铁件上的节流孔流向薄壁空腔，流动过程中产生摩擦而消耗拉索振动的机械能，对拉索而言，提高了阻尼比。由于空腔两边的压力差，以及流体的运动产生了阻尼力。当厚壁空腔的阻尼液通过铁件上的节流孔被迫流向薄壁空腔时，薄壁空腔的容积会增大。当拉索复位时，薄壁空腔的橡胶依靠自身的弹性恢复力，可使流入其中的阻尼液，通过铁件上的节流孔返回到厚壁腔中。如此周而复始，源源不断向振动的拉索提供阻尼力，将拉索振动的现象消除或减小，从而达到拉索减振的目的。阻尼液流过节流孔需要一定的时间，在适当的条件下，节流孔中阻尼液会产生共振，因而更多的消耗拉索振动的机械能。通过对铁件上的节流孔径和几何长度(行程)的控制，可以调整阻尼器阻尼力的频率特性，从而可以针对拉索的基频达到最佳阻尼；另外可通过并联布置或增加阻尼器的长度，来达到或超出拉索抗风振所需的阻尼力。

安装时应注意使橡胶件适当压缩，以保证拉索在振动过程始终与阻尼器紧密接触，以充分发挥阻尼器的作用。

它既可以对付低风速的卡门涡振，又能使驰振的起振风速达到百年一遇的风速之上，从而，起到了防止拉索锚固区的钢丝因疲劳和损伤而断裂的作用。新型的内置式液压阻尼器兼有外置式液压阻尼器和粘弹性高阻尼材料做成的阻尼圈的优点，它可以释放出(满足)拉索抗风振所需的阻尼力，且安放在拉索的钢护套内，对桥梁的景观无任何影响，另外它不会发生泄漏，也不需要养护维修。

Claims (2)

1.一种内置式拉索液压阻尼器，包括与拉索密贴的壁厚空腔件，其特征在于壁厚空腔件的外侧通过带节流孔的凹形铁法兰与薄壁空腔件连接，壁厚空腔件的空腔内设有阻尼液，壁厚空腔件的空腔通过节流孔与薄壁空腔件的空腔连通。

2.按权利要求1的内置式拉索液压阻尼器，其特征在于壁厚空腔件由两个半圆柱形组件组成，该壁厚空腔件中心设有圆孔，该圆孔与拉索紧密贴合，壁厚空腔件的外侧中部设有空腔，空腔内设有阻尼液，壁厚空腔件的外侧通过凹形铁法兰与薄壁空腔件连接，凹形铁法兰设有多个节流孔，该凹形铁法兰由两个环形组件构成，薄壁空腔件也由两个环形组件组成，薄壁空腔件的内侧中部也设有空腔，壁厚空腔件的空腔通过节流孔与薄壁空腔件的空腔连通。

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