CN212643408U - Tdi基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种TDI基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器，包括缸体，缸体内左右对称设置两个活塞，活塞与活塞杆的内端铰接，活塞杆的外端由缸体伸出，活塞内填充有粘滞介质，活塞周侧与缸体内壁密封式滑动接合，其中一个活塞内侧面中部沿缸体轴向固定安装有减震复位弹簧，另一个活塞内侧面中部沿缸体轴向固定安装有弹簧底座，所述活塞上圆周均布有若干倾斜设置的主流通孔道，所述主流通孔道包括位于活塞内侧面上的正面流通孔、位于活塞外侧面上的背面流通孔，以及连接正面流通孔与背面流通孔的流通道，正面流通孔与背面流通孔交错设置，其在活塞厚度方向上不垂直，阻尼器结构简单，设计合理，在有限的空间和尺寸下大幅提高耗能效率和耗能效果。

Description

TDI基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器

技术领域

本发明涉及粘滞阻尼器领域，特别涉及一种TDI基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器。

背景技术

粘滞阻尼器是根据流体运动，特别是当流体通过流通孔时会产生节流阻力的原理制成，是一种与活塞运动速度、阻尼系数相关的阻尼器。同时，阻尼器广泛应用于高层建筑、桥梁、建筑结构抗震设计等领域。其在地震来临时，最大限度的吸收和消耗了地震对建筑结构的冲击能量，大大缓解了地震对建筑结构的破坏。同时，为了最大限度的吸收消耗地震能量，人们对阻尼器的要求也越来越高，对阻尼器的研究也越来越深。

现有的粘滞阻尼器存在一定的弊端，粘滞阻尼器受外界力的作用，收到剧烈的地震冲击时，会导致缸内压力急剧增大，严重时会大大损坏阻尼器；斜拉桥上的粘滞阻尼器作用在高处，无法轻易更换维修，只能承受风吹日晒，渐渐损坏；传统粘滞阻尼器以甲基硅油作为介质，介质种类较为单一。

发明内容

本发明提出一种TDI基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器。

本发明解决技术问题所采用的方案是，一种TDI基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器，包括缸体，所述缸体内左右对称设置两个活塞，活塞与活塞杆的内端铰接，活塞杆的外端由缸体伸出，活塞内填充有粘滞介质，所述粘滞介质为TDI基聚醚型聚氨酯，活塞周侧与缸体内壁密封式滑动接合，其中一个活塞内侧面中部沿缸体轴向固定安装有减震复位弹簧，另一个活塞内侧面中部沿缸体轴向固定安装有弹簧底座，所述活塞上圆周均布有若干倾斜设置的主流通孔道，所述主流通孔道包括位于活塞内侧面上的正面流通孔、位于活塞外侧面上的背面流通孔，以及连接正面流通孔与背面流通孔的流通道，正面流通孔与背面流通孔交错设置，其在活塞厚度方向上不垂直。

进一步的，所述活塞内侧面圆周均布有若干表面粗糙的十字形叶片，十字形叶片上开设有将活塞内外侧面连通的辅助流通孔道，辅助流通孔道的内壁为粗糙面。

进一步的，所述活塞上圆周均布有若干将活塞内外侧面连通的弯曲状的曲流通孔道，曲流通孔道的内壁为粗糙面。

进一步的，所述缸体外由外至内依次包裹有外层保护套、内层保护层，所述内层保护层为橡胶层，橡胶层中部嵌固有记忆合金套，所述外层保护套为岩棉复合板套岩棉复合板套，中部嵌固有耐候钢套。

进一步的，所述耐候钢套表面进行氧化物涂膜处理。

进一步的，所述活塞杆外端固定安装有销头。

进一步的，所述活塞杆、活塞与缸体同轴心。

进一步的，所述活塞杆、活塞与缸体均呈圆柱状。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：结构简单，设计合理，在有限的空间和尺寸下大幅提高耗能效率和耗能效果。

附图说明

下面结合附图对本发明专利进一步说明。

图1 为本阻尼器的结构示意图；

图2 为阻尼器中活塞的结构示意图。

图中：1-外层保护套；2-内层保护套；3-缸体；4-活塞；5-活塞杆；6-销头；7-减震复位弹簧；8-弹簧底座；9-紧固件；10-密封套；11-粘滞介质；12-主流通孔道；1201-正面流通孔；1202-背面流通孔；1203-流通道；13-十字形叶片；14-辅助流通孔道；15-曲流通孔道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

如图1-2所示，一种TDI基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器，包括缸体3、密封套10、紧固件9及深入缸体内部的活塞杆5和与活塞杆相连的活塞4，所述密封套数量为两组，分别固定安装在缸体左右两端的内表面，紧固件数量为两组，分别固定安装在缸体左右两端的外面，活塞杆贯穿紧固件、密封套，所述缸体内左右对称设置两个活塞，活塞与活塞杆的内端铰接，活塞嵌套在活塞杆端部，能相对活塞杆转动，活塞杆内端可设计为球头部，活塞旋转时活塞杆并不会和活塞一起旋转，活塞杆仅能在缸体长度方向运动，活塞杆的外端由缸体伸出，活塞内填充有粘滞介质11，所述粘滞介质为TDI基聚醚型聚氨酯，TDI基聚醚型聚氨酯内添加有抗氧剂和片状硼砂，活塞周侧与缸体内壁贴合以形成密封式滑动接合，其中一个活塞内侧面中部沿缸体轴向固定安装有减震复位弹簧7，另一个活塞内侧面中部沿缸体轴向固定安装有弹簧底座8，所述活塞上圆周均布有若干倾斜设置的主流通孔道12，所述主流通孔道包括位于活塞内侧面上的正面流通孔1201、位于活塞外侧面上的背面流通孔1202，以及连接正面流通孔与背面流通孔的流通道1203，正面流通孔与背面流通孔交错设置，其在活塞厚度方向上不垂直，主流通孔道倾斜设置可加长主流通孔道的长度，有利于提高动能的损耗，同时当活塞杆运动时，可使活塞旋转，同时增加阻尼器耗能效率。

在本实施例中，主流通孔20的倾斜角优选在20°到40°之间。

在缸体内的粘滞介质沿从正面流通孔到背面流通孔，通过活塞时，将会驱动活塞发生围绕缸体轴向的旋转，有利于介质高速通过，使活塞的运动过程保持稳定。同时，当活塞沿轴向方向发生剧烈运动产生碰撞时，其上安装的弹簧底座与减震复位弹簧配合可以减缓碰撞力度，从而阻止阻尼器发生更大的碰撞损伤。

在本实施例中，所述活塞内侧面圆周均布有若干表面粗糙的十字形叶片13，十字形叶片上开设有将活塞内外侧面连通的辅助流通孔道14，阻尼器工作时，粘滞介质可穿过辅助流通孔道，以实现进一步耗能。辅助流通孔道的内壁为粗糙面，各个十字形叶片应在径向上对齐，这种设置有利于避免粘滞介质在缸体里的无序流动，有利于延长阻尼器的寿命。

在本实施例中，两个活塞上的各个部件都呈对称安置，都在径向上对齐。

在本实施例中，所述活塞上圆周均布有若干将活塞内外侧面连通的弯曲状的曲流通孔道15，曲流通孔道的内壁为粗糙面，可加长流通孔长度，增加阻尼器耗能效率，各个曲流通孔应在径向上对齐，从而有利于提高动能的损耗。

在本实施例中，所述缸体外由外至内依次包裹有外层保护套1、内层保护层2，所述内层保护层为橡胶层，橡胶层中部嵌固有记忆合金套，所述外层保护套为岩棉复合板套岩棉复合板套，中部嵌固有耐候钢套。

在本实施例中，所述记忆合金套采用FeMnSi系记忆合金，可在FeMnSi系记忆合金中添加适量的Cr与Ni混合合金，进一步提升耐腐蚀性，当缸体受到巨大压力时，使用记忆合金一定程度上可以减小粘滞介质对侧壁的压力，从而减小侧壁的损伤。

在本实施例中，所述耐候钢套表面进行氧化物涂膜处理。

在本实施例中，所述活塞杆外端固定安装有销头6，销头的外表面中间位置均开设有固定孔。

在本实施例中，所述活塞杆、活塞与缸体同轴心。

在本实施例中，所述活塞杆、活塞与缸体均呈圆柱状。

本阻尼器工作过程如下：

在待减震机构的一部分相对于待减震机构的另一部分靠近时，活塞杆带着活塞与缸体发生相对于缸体长度方向的运动。在此过程中，活塞抵在活塞上，第二能够有效实现沿长度方向上力的传递。随着活塞的移动，缸体内的粘滞介质告诉穿过活塞上的主流通孔道、辅助流通孔道、曲流通孔道。孔道都具有很粗糙的内壁，大量的动能转换为热能消耗，从而提升了对地震能量的消耗与吸收。

本阻尼器的粘滞介质采用的是TDI基聚醚型聚氨酯混合片状硼砂和抗氧剂，其中，粘滞介质中片状硼砂质量分数为8%，抗氧剂质量分数为1.2%,其余为TDI基聚醚型聚氨酯，相比起市面上使用甲基硅油为粘滞介质的阻尼器，可以有效提升阻尼器的消耗能力。

本阻尼器的主流通孔道呈倾斜状，因此在粘滞介质穿过主流通孔道时，可以驱动活塞15发生旋转。减震复位弹簧，和弹簧底座，可以帮助阻尼器减缓碰撞力度，并且使活塞杆发生更多运动，从而阻止阻尼器发生更大的碰撞损伤的同时，提高阻尼器消耗的摩阻力，吸收消耗更多的地震能量。

本阻尼器的活塞上的十字形叶片有剪切作用，可以帮助活塞更快的消耗旋转的动能转化为热能。

本专利如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接( 例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构( 例如使用铸造工艺一体成形制造出来) 所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“ 纵向”、“ 横向”、“ 上”、“ 下”、“ 前”、“ 后”、“ 左”、“ 右”、“ 竖直”、“ 水平”、“ 顶”、“ 底”、“ 内”、“ 外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种TDI基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器，其特征在于：包括缸体，所述缸体内左右对称设置两个活塞，活塞与活塞杆的内端铰接，活塞杆的外端由缸体伸出，活塞内填充有粘滞介质，所述粘滞介质为TDI基聚醚型聚氨酯，活塞周侧与缸体内壁贴合，其中一个活塞内侧面中部沿缸体轴向固定安装有减震复位弹簧，另一个活塞内侧面中部沿缸体轴向固定安装有弹簧底座，所述活塞上圆周均布有若干倾斜设置的主流通孔道，所述主流通孔道包括位于活塞内侧面上的正面流通孔、位于活塞外侧面上的背面流通孔，以及连接正面流通孔与背面流通孔的流通道，正面流通孔与背面流通孔交错设置，其在活塞厚度方向上不垂直。

2.根据权利要求1所述的TDI基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器，其特征在于：所述活塞内侧面圆周均布有若干表面粗糙的十字形叶片，十字形叶片上开设有将活塞内外侧面连通的辅助流通孔道，辅助流通孔道的内壁为粗糙面。

3.根据权利要求1所述的TDI基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器，其特征在于：所述活塞上圆周均布有若干将活塞内外侧面连通的弯曲状的曲流通孔道，曲流通孔道的内壁为粗糙面。

4.根据权利要求1所述的TDI基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器，其特征在于：所述缸体外由外至内依次包裹有外层保护套、内层保护层，所述内层保护层为橡胶层，橡胶层中部嵌固有记忆合金套，所述外层保护套为岩棉复合板套岩棉复合板套，中部嵌固有耐候钢套。

5.根据权利要求4所述的TDI基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器，其特征在于：所述耐候钢套表面进行氧化物涂膜处理。

6.根据权利要求1所述的TDI基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器，其特征在于：所述活塞杆外端固定安装有销头。

7.根据权利要求1所述的TDI基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器，其特征在于：所述活塞杆、活塞与缸体同轴心。

8.根据权利要求7所述的TDI基聚醚型聚氨酯粘滞阻尼器，其特征在于：所述活塞杆、活塞与缸体均呈圆柱状。

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