CN211421442U - 一种内置惯容单元的摩擦阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种内置惯容单元的摩擦阻尼器，属于建筑结构的消能减震技术领域，包括一个单面开口的外箱，一个板式摩擦阻尼器，一个滑动装置以及一组惯容单元。所述滑动装置通过单面开口的外箱底板上的滑轨进行滑动，所述惯容单元通过齿轮与滑动装置啮合连接，所述摩擦阻尼器通过齿轮组与惯容单元进行啮合连接。本实用新型引入惯容单元实现了对外界激励的放大，通过该放大措施增加结构作用在摩擦阻尼器的变形，极大的增加了摩擦阻尼器的耗能能力。根据实际设计需求，通过改变惯容单元的传动比，调整放大倍数，可达到预期放大效果，保障整体结构的安全及稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑结构的消能减震技术领域，具体涉及一种内置惯容单元的摩擦阻尼器。
背景技术
我国是个地震频发，东南沿海台风多发的国家，强震和台风会造成建筑结构的破坏甚至倒塌，危害人类的生命安全。随着经济的发展和人们对消能减震技术认知的提高，越来越多的建筑采用消能减震构件。摩擦阻尼器由于构造简单，滞回性能优越等特点，近年来在建筑结构消能减震设计中逐渐受到青睐。
目前在结构消能减震设计中，主要通过增加阻尼器数量或者增加阻尼器的承载力来消耗更多的地震输入能量，然而增加阻尼器的数量意味着需要更多的建筑位置，会影响建筑空间的灵活使用，增加阻尼器的承载力会增加子结构受力，影响子结构的安全，因此需要在有限的空间资源内提高阻尼器的工作效率，即提高阻尼器的耗能能力。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种内置惯容单元的摩擦阻尼器，使结构在同样变形下，获得更大的耗能效果。
本实用新型的技术方案如下：
一种内置惯容单元的摩擦阻尼器，包括一个单面开口的外箱，板式摩擦阻尼器，滑动装置以及惯容单元，所述滑动装置通过外箱底板上的滑轨进行滑动，惯容单元通过齿轮组与滑动装置连接，板式摩擦阻尼器通过齿轮组与惯容单元进行连接，板式摩擦阻尼器的一端与外箱连接。
进一步地，所述滑动装置包括滑动元件一、滑动元件二、耳板一、滑轨和滑块，所述滑轨通过螺栓与外箱底板连接，所述滑块通过螺栓与滑动元件二连接，滑动元件二一端与滑动元件一连接，滑动元件二另一端与惯容单元连接，滑动元件一与耳板一连接。
进一步地，所述惯容单元包括齿轮一、齿轮二、齿轮三、耳板二和旋转轴，所述齿轮一与滑动装置啮合，齿轮一与齿轮二啮合，齿轮二与齿轮三同轴且同步转动，齿轮三与板式摩擦阻尼器啮合，两根旋转轴穿过耳板二分别与齿轮一和齿轮二连接，耳板二固定在外箱底板上。
进一步地，所述板式摩擦阻尼器包括摩擦阻尼器盖板、摩擦板、摩擦材料和高强螺栓，摩擦阻尼器盖板的一端与外箱端板固定连接，摩擦板设置在两块摩擦阻尼器盖板之间，摩擦阻尼器盖板与摩擦板通过高强螺栓连接，摩擦阻尼器盖板与摩擦板之间设置摩擦材料，摩擦板的一端与齿轮三啮合。
进一步地，所述耳板二与外箱底板通过螺栓连接或焊接连接，齿轮一和滑动装置的滑动元件二啮合，齿轮一和齿轮二啮合，齿轮二和齿轮三同轴且同步转动，齿轮三和板式摩擦阻尼器的摩擦板啮合。
进一步地，所述齿轮一和齿轮二的直径均小于齿轮三的直径。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
（1）设置惯容单元，使得结构在小变形下，摩擦阻尼器有较大的变形，提高了摩擦阻尼器的耗能能力。
（2）本实用新型通过计算设置惯容单元的传动比，能在不增加阻尼器数量和提高承载力的情况下，提高阻尼器耗能能力，提高结构阻尼比，减小地震和风载作用，提高结构的安全冗余度，同时增加建筑空间布置的灵活性。
附图说明
图1为本实用新型一种内置惯容单元的摩擦阻尼器的正视图；
图2为本实用新型一种内置惯容单元的摩擦阻尼器的俯视图；
图3为本实用新型一种内置惯容单元的摩擦阻尼器的某种施工连接方式示意图。
其中，1为外箱端板；2为外箱顶板，3为外箱底板，4为外箱侧板一，5为外箱侧板二，6为摩擦阻尼器盖板，7为摩擦板，8为摩擦材料，9为高强螺栓，10为耳板一，11为滑动元件一，12为滑动元件二，13为滑轨，14为滑块，15为耳板二，16为齿轮一，17为齿轮二，18为齿轮三，19为旋转轴，20为下悬臂墙，21为上悬臂墙，22为耳板三，23为框架柱，24为框架梁。
具体实施方式
下面结合附图和具体是实施例对本实用新型做进一步说明。
实施例：如图1、图2所示，一种内置惯容单元的摩擦阻尼器，包括一个单面开口的外箱，一个板式摩擦阻尼器，一个滑动装置以及惯容单元。所述滑动装置通过外箱底板3上的滑轨13进行滑动，所述惯容单元通过齿轮组与滑动装置连接，所述板式摩擦阻尼器通过齿轮组与惯容单元进行连接。本实用新型引入惯容单元实现了对外界激励的放大，通过该放大措施增加结构作用在摩擦阻尼器的变形，极大的增加了摩擦阻尼器的耗能能力。根据实际设计需求，通过改变惯容单元的传动比，调整放大倍数，可达到预期放大效果，保障整体结构的安全及稳定。
外箱包括外箱端板1、外箱顶板2、外箱底板3、外箱侧板一4、外箱侧板二5，一个外箱顶板2、一个外箱底板3、两个外箱侧板和一个外箱端板1组成了一个单面开口的外箱。
滑动装置包含与结构相连的耳板一10、滑动元件一11、两块滑动元件二12、以及与滑动元件二12相连的滑块14和滑轨13。滑轨13固定在外箱底板3上，滑轨13长度需要满足设计位移要求。
板式摩擦阻尼器包含两块摩擦阻尼器盖板6、一块摩擦板7、两块在摩擦阻尼器盖板6和摩擦板7之间的摩擦层以及相应数量的高强螺栓9。摩擦层为摩擦材料8，摩擦板7与滑动元件一11的间距需通过计算确定，以满足设计位移要求。摩擦板7上的齿面长度应满足设计行程要求。
惯容单元包含齿轮组、两根旋转轴19以及两个支撑旋转轴19的耳板二15，所述齿轮组铰接在旋转轴19上，所述旋转轴19铰接在两块耳板二15上，所述耳板二15固定在外箱底板3上。齿轮组包含同轴固定的两个齿轮一16，同轴固定的两个齿轮二17和一个齿轮三18，所述同轴两根齿轮一16固定套在一根旋转轴19上，所述同轴齿轮二17和齿轮三18套在另一根旋转轴19上，所述齿轮一16和滑动元件二12啮合，所述齿轮一16和齿轮二17啮合，所述齿轮三18与摩擦板7啮合。滑动装置作为惯容单元的能量的输入端，通过齿轮组将结构输入的位移（加速度）放大后输出给板式摩擦阻尼器。齿轮一16和齿轮二17的直径小于齿轮三18的直径，该齿轮组传动比的设计，能满足该惯容单元所要求的位移放大系数。
摩擦阻尼器盖板6、摩擦板7、摩擦材料8和高强螺栓9组成板式摩擦阻尼器，板式摩擦阻尼器通过螺栓连接或焊接在外箱端板1上。滑轨13通过螺栓与外箱底板3连接，滑块14通过螺栓与滑动元件二12连接，通过滑块14与滑轨13实现滑动元件二12的滑动。耳板二15通过螺栓与外箱底板3连接，齿轮一16和滑动元件二12啮合，齿轮一16和齿轮二17啮合，齿轮二17和齿轮三18同轴且同步转动，齿轮三17和摩擦板7啮合，在惯容单元中，滑动元件二12和齿轮一16啮合，作为位移（加速度）的输入端，摩擦板7和齿轮三18啮合，作为位移（加速度）的输出端，二者之间通过齿轮三18与齿轮一16的传动比设置，以保证位移（加速度）的放大，以此提高摩擦阻尼器的耗能能力。通过合理设置齿轮三18与齿轮一16的传动比，以达到预期的放大效果。
如图3给出了内置惯容单元的摩擦阻尼器的墙式连接方式，但不作为对本实用新型的限定。墙式连接中框架的下悬臂墙20与内置惯容单元的摩擦阻尼器的外箱连接，上悬臂墙21通过耳板三22和摩擦阻尼器的耳板一10进行销轴连接。在地震和台风作用下，结构发生往复振动，结构变形通过上下梁的悬臂墙传至内置惯容单元的摩擦阻尼器，经由内置惯容单元放大结构变形，增加摩擦阻尼器的耗能，降低地震和台风作用。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (6)
1.一种内置惯容单元的摩擦阻尼器，其特征在于：包括一个单面开口的外箱，板式摩擦阻尼器，滑动装置以及惯容单元，所述滑动装置通过外箱底板上的滑轨进行滑动，惯容单元通过齿轮组与滑动装置连接，板式摩擦阻尼器通过齿轮组与惯容单元进行连接，板式摩擦阻尼器的一端与外箱连接。
2.根据权利要求1所述的一种内置惯容单元的摩擦阻尼器，其特征在于：所述滑动装置包括滑动元件一、滑动元件二、耳板一、滑轨和滑块，所述滑轨通过螺栓与外箱底板连接，所述滑块通过螺栓与滑动元件二连接，滑动元件二一端与滑动元件一连接，滑动元件二另一端与惯容单元连接，滑动元件一与耳板一连接。
3.根据权利要求1所述的一种内置惯容单元的摩擦阻尼器，其特征在于：所述惯容单元包括齿轮一、齿轮二、齿轮三、耳板二和旋转轴，所述齿轮一与滑动装置啮合，齿轮一与齿轮二啮合，齿轮二与齿轮三同轴且同步转动，齿轮三与板式摩擦阻尼器啮合，两根旋转轴穿过耳板二分别与齿轮一和齿轮二连接，耳板二固定在外箱底板上。
4.根据权利要求1所述的一种内置惯容单元的摩擦阻尼器，其特征在于：所述板式摩擦阻尼器包括摩擦阻尼器盖板、摩擦板、摩擦材料和高强螺栓，摩擦阻尼器盖板的一端与外箱端板固定连接，摩擦板设置在两块摩擦阻尼器盖板之间，摩擦阻尼器盖板与摩擦板通过高强螺栓连接，摩擦阻尼器盖板与摩擦板之间设置摩擦材料，摩擦板的一端与齿轮三啮合。
5.根据权利要求3所述的一种内置惯容单元的摩擦阻尼器，其特征在于：所述耳板二与外箱底板通过螺栓连接或焊接连接，齿轮一和滑动装置的滑动元件二啮合，齿轮一和齿轮二啮合，齿轮二和齿轮三同轴且同步转动，齿轮三和板式摩擦阻尼器的摩擦板啮合。
6.根据权利要求3所述的一种内置惯容单元的摩擦阻尼器，其特征在于：所述齿轮一和齿轮二的直径均小于齿轮三的直径。
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| 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 |
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