CN205533982U - 一种新型混合阻尼装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于房屋建筑结构、桥梁工程结构耗能减震的新型混合阻尼装置，包括连接耳环、摩擦拉杆、外筒密封圈、外筒、摩擦套筒、摩擦面A、摩擦挤压块、摩擦面B、旋转螺杆、旋转螺母、旋转块、内筒和旋转轴承。旋转块、内筒、旋转螺母通过焊接形式组成旋转整体；旋转螺杆通过旋转螺母螺纹约束在旋转整体上；内筒与外筒之间填充黏滞材料；摩擦拉杆依次穿过外筒右端、摩擦套筒并与旋转螺杆连接；摩擦面A摩擦系数小于摩擦面B的摩擦系数。本实用新型适应性强，与传统黏滞阻尼器相比具有更大的优势。本实用新型将黏滞阻尼器同摩擦阻尼器串联，满足阻尼装置起始进入黏滞阻尼耗能，位移过大时，旋转螺杆脱离旋转螺母由变摩擦耗能，旋转整体高速旋转增大了黏滞阻尼效果，耗能性能良好。

Description

一种新型混合阻尼装置

技术领域

本实用新型涉及一种新型混合阻尼装置，属于土木工程结构耗能减震技术领域。

背景技术

耗能减震技术是将地震输入结构的能量引向特别设置的结构和元件加以吸收和耗散，从而保护主体结构的安全的技术。通过结构附加的减振装置的耗能作用，从而达到减小结构本身的动力响应，保证了结构的安全性、舒适性和正常使用性等功能要求。国内外学者已经对消能减振技术进行了大量研究，开发了诸多消能减震装置，诸如黏滞阻尼器、调谐质量阻尼器以及摩擦阻尼器等。这些阻尼器在实际使用中还显露出一些不足之处。黏滞阻尼器是一种速度依赖型阻尼器，在静荷载、风荷载、小地震等作用下即会引起较大的位移反应，降低结构的安全使用性能。结构发生过大的振动(震动)可导致阻尼器破坏，最终可能导致桥梁或房屋结构破坏。现有的粘滞阻尼器，大多因没有设置限速限位装置，阻尼器可能发生刚性碰撞，从而导致阻尼器的损坏。为了克服传统阻尼器的以上不足，研制和开发一种新型的混合阻尼器从而满足混合耗能原理下增大低速荷载下阻尼力、大位移下摩擦耗能的新型耗能减震装置具有重要的工程现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型混合阻尼装置。

本实用新型提出的一种新型混合阻尼装置，包括连接耳环1、摩擦拉杆2、外筒密封圈3、外筒4、摩擦套筒5、摩擦面A6、摩擦挤压块7、摩擦面B8、旋转螺杆9、旋转螺母10、旋转块11、内筒12和旋转轴承13，其中：旋转块11、内筒12、旋转螺母10通过焊接形式组成旋转整体，即旋转块11焊接于内筒12两侧，旋转螺母10焊接于内筒12一端；旋转螺杆9插入旋转螺母10内，通过旋转螺母10螺纹约束在旋转整体上；内筒12位于第一外筒内；内筒12与第一外筒4之间空隙处填充黏滞材料；摩擦拉杆2一端依次穿过第二外筒一端、摩擦套筒5连接旋转螺杆9一端；摩擦拉杆2能在摩擦套筒5中来回运动；摩擦套筒5与第二外筒内壁之间设置摩擦挤压块7，摩擦挤压块7与第二外筒内壁接触处构成摩擦面Ａ6，摩擦挤压块7与摩擦套筒5外壁接触处构成摩擦面Ｂ8，摩擦面A6的摩擦系数小于摩擦面B8的摩擦系数；当阻尼装置位移增大至摩擦拉杆2与摩擦套筒5端面接触时，摩擦拉杆2脱离旋转整体，摩擦拉杆2推动摩擦套筒5，摩擦套筒5与摩擦挤压块7摩擦，产生滑动摩擦力。

本实用新型中，第一外筒一端内壁与内筒12另一端外壁通过旋转轴承13相连。

本实用新型中，摩擦拉杆2与第二外筒连接处设置外筒密封圈3，以满足密封良好和轴向运动要求。

本实用新型中，所述黏滞材料的黏滞系数α为 0.1~1.0。

本实用新型中，第一外筒外壁一端设置第一耳环，摩擦拉杆2另一端设置第二耳环。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点与有益效果：

1、本实用新型装置构造简单、安装方便，适用于不同类型的建筑物或构筑物。

2、本实用新型通过旋转螺杆在旋转螺母的轴向运动将线性运动转化为高速旋转运动，带动旋转块、内筒和旋转螺母组成的旋转整体在黏滞材料中高速旋转，从而产生粘滞阻尼力，放大了阻尼器的黏滞耗能效果。

3、本实用新型将黏滞阻尼器同摩擦阻尼器串联，满足阻尼装置起始进入黏滞阻尼耗能，位移过大时变摩擦耗能的混合耗能原理，旋转整体高速旋转增大了黏滞阻尼效果，耗能性能良好。

4、本实用新型适用性强，能够根据不同的设计需求灵活调整摩擦拉杆与摩擦套筒的连接距离，摩擦面摩擦系数以及旋转块的形状、数量、分布，并能保证在不同荷载情况下有较好的耗能效果。

5、本实用新型结构简洁紧凑、制造成本低廉。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为图1所示的一种新型混合阻尼装置的主视图；

图3为图1所示的一种新型混合阻尼装置的俯视图；

图4为图1所示的一种新型混合阻尼装置的右视图；

图5为图1所示的一种新型混合阻尼装置旋转块的俯视图；

图中标号：1连接耳环、2摩擦拉杆、3外筒密封圈、4外筒、5摩擦套筒、6摩擦面A、7摩擦挤压块、8摩擦面B、9旋转螺杆、10旋转螺母、11旋转块、12内筒、13旋转轴承。

具体实施方式

下面结合附图和实施例作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

实施例１：如图1~5所示，一种新型混合阻尼装置，该阻尼装置包括连接耳环1、摩擦拉杆2、外筒密封圈3、外筒4、摩擦套筒5，摩擦面A6、摩擦挤压块7、摩擦面B8、旋转螺杆9、旋转螺母10、旋转块11、内筒12和旋转轴承13。其中旋转块11、内筒12、旋转螺母10通过焊接形式组成旋转整体；旋转螺杆9通过旋转螺母10螺纹约束在旋转整体上；内筒12外壁与外筒4内壁之间填充黏滞材料；摩擦拉杆2依次穿过外筒4右端、摩擦套筒5并与旋转螺杆9连接；摩擦面A6摩擦系数小于摩擦面B8的摩擦系数。本实用新型适应性强，与传统黏滞阻尼器相比具有更大的优势。本实用新型将黏滞阻尼器同摩擦阻尼器串联，满足阻尼装置起始进入黏滞阻尼耗能，位移过大时，旋转螺杆9脱离旋转螺母10由变摩擦耗能，旋转整体高速旋转增大了黏滞阻尼效果，耗能性能良好。

旋转块11、内筒12、旋转螺母10通过焊接形式组成旋转整体，摩擦拉杆2轴向平动下以相同旋转角速度旋转。

旋转螺杆9通过旋转螺母10螺纹约束在旋转整体上。旋转螺杆9的轴向平动通过旋转螺母10将线性运动转化为高速旋转运动，带动旋转块11、内筒12、旋转螺母10通过焊接形式组成旋转整体高速旋转。

外筒4左端与内筒12左端通过旋转轴承13相连，满足旋转整体的旋转运动要求。摩擦拉杆2分别通过外筒密封圈3连接以满足密封良好和轴向运动要求。

摩擦面A6摩擦系数小于摩擦面B8的摩擦系数，摩擦耗能阶段阻尼器阻尼力随位移变化而变化，提供变摩擦阻尼力。

摩擦拉杆2依次穿过外筒4右端、摩擦套筒5并与旋转螺杆9连接，起始阻尼装置通过旋转整体黏滞耗能，摩擦拉杆2在摩擦套筒5中光滑运动。当阻尼器位移增大至摩擦拉杆2与摩擦套筒5端面接触时，摩擦拉杆2脱离旋转整体，摩擦拉杆2推动摩擦套筒5与摩擦挤压块8摩擦产生变滑动摩擦力。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，对于本实用新型做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型混合阻尼装置，包括摩擦拉杆（2）、外筒密封圈（3）、第一外筒、第二外筒、摩擦套筒（5）、摩擦面A（6）、摩擦挤压块（7）、摩擦面B（8）、旋转螺杆（9）、旋转螺母（10）、旋转块（11）、内筒（12）和旋转轴承（13），其特征在于旋转块（11）、内筒（12）、旋转螺母（10）通过焊接形式组成旋转整体，即旋转块(11)焊接于内筒（12）两侧，旋转螺母(10)焊接于内筒(12)一端；旋转螺杆(9)插入旋转螺母(10)内，通过旋转螺母(10)螺纹约束在旋转整体上；内筒(12)位于第一外筒内；内筒（12）与第一外筒之间空隙处填充黏滞材料；摩擦拉杆（2）一端依次穿过第二外筒一端、摩擦套筒（5）连接旋转螺杆（9）一端；摩擦拉杆（2）能在摩擦套筒（5）中来回运动；摩擦套筒(5)与第二外筒内壁之间设置摩擦挤压块(7)，摩擦挤压块(7)与第二外筒内壁接触处构成摩擦面A (6)，摩擦挤压块(7)与摩擦套筒(5)外壁接触处构成摩擦面B（8），摩擦面A(6)的摩擦系数小于摩擦面B(8)的摩擦系数；当阻尼装置位移增大至摩擦拉杆（2）与摩擦套筒（5）端面接触时，摩擦拉杆（2）脱离旋转整体，摩擦拉杆（2）推动摩擦套筒（5），摩擦套筒（5）与摩擦挤压块（7）摩擦，产生滑动摩擦力。

2.根据权利要求 1 所述的新型混合阻尼装置，其特征在于：第一外筒一端内壁与内筒（12）另一端外壁通过旋转轴承（13）相连。

3.根据权利要求 1 所述的新型混合阻尼装置，其特征在于：摩擦拉杆（2）与第二外筒连接处设置外筒密封圈（3），以满足密封良好和轴向运动要求。

4.根据权利要求 1 所述的新型混合阻尼装置，其特征在于：所述黏滞材料的黏滞系数α为 0.1~1.0。

5.根据权利要求 1 所述的新型混合阻尼装置，其特征在于：第一外筒外壁一端设置第一耳环，摩擦拉杆（2）另一端设置第二耳环。