CN213061666U - 带有复进装置的永磁体电磁阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有复进装置的永磁体电磁阻尼器，包括底板、活塞杆、活塞缸、复进机构，活塞杆下端由活塞缸上端伸入活塞缸内，活塞杆下端安装有管状永磁体，复进机构包括大齿轮、小齿轮、齿条、曲柄连杆，所述大齿轮的齿轮轴上安装有与齿条啮合传动的同轴内齿轮，大齿轮与小齿轮啮合传动，曲柄连杆一端与小齿轮偏心铰接，另一端与活塞杆上端铰接，齿条竖置，活塞缸外周竖置有容置齿条下部的限位导槽，限位导槽上端开口，下端封闭，本阻尼器在缸体设置齿轮齿条复进装置，令永磁体电磁阻尼器在有限的位移下使得阻尼器能够在其最大冲程范围内多次往复运动，大幅度提高了电磁阻尼器在桥梁结构中的减震效果，能够大幅度提高耗能效率。

Description

带有复进装置的永磁体电磁阻尼器

技术领域

本发明涉及电磁阻尼器领域，特别涉及一种带有复进装置的永磁体电磁阻尼器。

背景技术

近年来，随着桥梁技术迅猛发展，人们对桥梁抗震能力的关注也越来越高。消能减震等被动控制技术被广泛应用于减少桥梁在地震作用下的响应，阻尼器可在地震来临时，大限度的吸收和消耗地震能量，大大减缓地震对建筑结构的冲击。电磁阻尼器具有对原结构的改动较小并且避免了如黏滞阻尼器漏油等问题，具有广泛的应用前景。

现有的永磁体电磁阻尼器存在一定的弊端，在受到剧烈的地震冲击时，电磁阻尼器工作效率较低，导致电磁阻尼器不能充分发挥出耗能作用。传统永磁体电磁阻尼器在工作过程中，通过永磁体的运动，产生电磁效应，通过在导体中产生涡流将外界能量转化为热能来耗损外界能量。短时间内导体板大量发热易导致变性，损害了阻尼器的可靠性。对于传统的永磁体电磁阻尼器，一旦产品完成装配，阻尼参数就确定了。如果在使用过程中发现阻尼参数设置不合理需要改变阻尼参数，需要整体拆除，并返厂更换永磁体，才能实现产品阻尼参数的调节。

发明内容

本发明提出一种带有复进装置的永磁体电磁阻尼器。

本发明解决技术问题所采用的方案是，一种带有复进装置的永磁体电磁阻尼器，包括底板、活塞杆、安装在底板上的活塞缸、复进机构，所述活塞杆下端由活塞缸上端伸入活塞缸内，活塞杆下端安装有管状永磁体，所述复进机构包括大齿轮、小齿轮、齿条、曲柄连杆，所述大齿轮的齿轮轴上安装有与齿条啮合传动的同轴内齿轮，大齿轮与小齿轮啮合传动，曲柄连杆一端与小齿轮偏心铰接，另一端与活塞杆上端铰接，齿条竖置，活塞缸外周竖置有容置齿条下部的限位导槽，限位导槽上端开口，下端封闭。

进一步的，所述活塞缸外设置有保护套，保护套与活塞缸之间布设有管状导体板，管状导体板安装在活塞缸外周下部，保护套、管状导体板、活塞缸之间的间隙被吸热保护层填充。

进一步的，管状导体板的长度应不超过活塞缸的一半，初始状态下活塞杆在活塞缸内的长度不超过活塞缸长度的一半。

进一步的，所述保护套内表面与活塞缸外表面覆盖有云母层。

进一步的，所述保护套外表面涂覆有机硅树脂层。

进一步的，所述限位导槽开设在保护套外周，限位导槽的槽底安装有缓冲层或限位导槽下端的开口经缓冲层封闭。

进一步的，所述缓冲层为橡胶层，橡胶层内设置有夹层，夹层内设置有耗能金属。

进一步的，所述开口的横截面形状与齿条的横截面形状相适配。

进一步的，所述开口的横截面形状为扁十字形。

进一步的，所述曲柄连杆包括连杆A、连杆B，连杆A一端与连杆B一端铰接，连杆A另一端与小齿轮偏心铰接，连杆B另一端与活塞杆上端铰接。

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，阻尼器在缸体设置齿轮齿条复进装置，令永磁体电磁阻尼器在有限的位移下使得阻尼器能够在其最大冲程范围内多次往复运动，使得永磁体与管状导体板快速产生电磁效应，大幅度提高了电磁阻尼器在桥梁结构中的减震效果，能够大幅度提高耗能效率，优化耗能效果，并提高阻尼器的可靠性与使用寿命，同时，在不改变内部结构的情况下，通过更换不用齿轮半径比的齿轮组便可以调节阻尼参数，可以缩短更换周期，节约更换成本。

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 为复进机构的结构示意图；

图3为外层保护套的结构示意图。

图中：1-齿条；2-大齿轮；3-齿轮；4-曲柄连杆；4A-连杆A；4B-连杆B；5-同轴内齿轮；6-活塞杆；7-固定块；8-保护套；9-吸热保护层；10-管状导体板；11-活塞缸；12-管状永磁体；13-限位导槽；14-底板。

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1-3所示，一种带有复进装置的永磁体电磁阻尼器，包括底板14、活塞杆6、安装在底板上的活塞缸11、复进机构，所述活塞杆下端由活塞缸上端伸入活塞缸内，活塞杆下端安装有管状永磁体12，所述复进机构包括大齿轮2、小齿轮3、齿条1、曲柄连杆4，所述大齿轮的齿轮轴上安装有与齿条啮合传动的同轴内齿轮5，大齿轮与小齿轮啮合传动，曲柄连杆一端与小齿轮偏心铰接，另一端与活塞杆上端铰接，齿条竖置，活塞缸外周竖置有容置齿条下部的限位导槽，限位导槽13上端开口，下端封闭。

在本实施例中，所述活塞缸呈筒状。

在本实施例中，大齿轮、小齿轮的轴部经轴承座安装在底板上。

在本实施例中，所述活塞缸外设置有保护套8，保护套与底板焊接，保护套与活塞缸之间布设有管状导体板10，管状导体板安装在活塞缸外周下部，保护套、管状导体板、活塞缸之间的间隙被吸热保护层9填充，吸热保护层采用加入Al2O3/SiO2复合纳米颗粒的熔盐混合物为材料，使得吸热保护层达到高比热容且导热性良好的特点，缓解了导体板过热导致的变性，提高了阻尼器的可靠性。

在本实施例中，管状导体板的长度应不超过活塞缸的一半，初始状态下活塞杆在活塞缸内的长度不超过活塞缸长度的一半。

在本实施例中，所述保护套内表面与活塞缸外表面覆盖有绝缘耐热的云母层，保护套外表面涂覆有机硅树脂层，以防止漏电，并减缓保护套的受腐蚀情况，保护套本身采取轻质高强钢材制成。

在本实施例中，所述限位导槽开设在保护套外周，限位导槽的槽底安装有缓冲层或限位导槽下端的开口经缓冲层封闭，当齿条沿限位导槽长度方向剧烈碰撞时，该缓冲层可以减缓碰撞力度，以免发生更大损伤。

在本实施例中，所述缓冲层为橡胶层，橡胶层内设置有夹层，夹层内设置有耗能金属，避免了在强大地震作用下齿条与限位槽底端过于猛烈的碰撞，有效的提高了阻尼器在工作过程中的结构稳定性。

在本实施例中，所述开口的横截面形状与齿条的横截面形状相适配。

在本实施例中，所述开口的横截面形状为扁十字形，通过采用扁十字开口的限位导槽，使得齿条上的齿无需与限位导槽直接接触便可与阻尼器连为整体，有效防止了齿条上齿与限位导槽的过度摩擦，提高了电磁阻尼器的使用寿命。

在本实施例中，所述曲柄连杆包括连杆A4A、连杆B4B，连杆A一端与连杆B一端铰接，连杆A另一端与小齿轮偏心铰接，连杆B另一端与活塞杆上端铰接。

地震导致的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，齿条的位移能带动所啮合的同轴内齿轮圆周运动，引起大齿轮与同轴内齿轮同角速度运动，由于大齿轮与小齿轮啮合，大齿轮将带动小齿轮以同线速度圆周运动，小齿轮通过曲柄连杆带动活塞杆直线往复运动，活塞杆在往复运动的过程中，管状永磁体与管状导体板快速发生电磁效应，磁体与管状导体板产生电磁感应产生涡流，将地震能量快速转化为热能，大大提高了阻尼器的工作效率。

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 (10)

1.一种带有复进装置的永磁体电磁阻尼器，其特征在于：包括底板、活塞杆、安装在底板上的活塞缸、复进机构，所述活塞杆下端由活塞缸上端伸入活塞缸内，活塞杆下端安装有管状永磁体，所述复进机构包括大齿轮、小齿轮、齿条、曲柄连杆，所述大齿轮的齿轮轴上安装有与齿条啮合传动的同轴内齿轮，大齿轮与小齿轮啮合传动，曲柄连杆一端与小齿轮偏心铰接，另一端与活塞杆上端铰接，齿条竖置，活塞缸外周竖置有容置齿条下部的限位导槽，限位导槽上端开口，下端封闭。

2.根据权利要求1所述的带有复进装置的永磁体电磁阻尼器，其特征在于：所述活塞缸外设置有保护套，保护套与活塞缸之间布设有管状导体板，管状导体板安装在活塞缸外周下部，保护套、管状导体板、活塞缸之间的间隙被吸热保护层填充。

3.根据权利要求2所述的带有复进装置的永磁体电磁阻尼器，其特征在于：管状导体板的长度应不超过活塞缸的一半，初始状态下活塞杆在活塞缸内的长度不超过活塞缸长度的一半。

4.根据权利要求2所述的带有复进装置的永磁体电磁阻尼器，其特征在于：所述保护套内表面与活塞缸外表面覆盖有云母层。

5.根据权利要求2所述的带有复进装置的永磁体电磁阻尼器，其特征在于：所述保护套外表面涂覆有机硅树脂层。

6.根据权利要求2所述的带有复进装置的永磁体电磁阻尼器，其特征在于：所述限位导槽开设在保护套外周，限位导槽的槽底安装有缓冲层或限位导槽下端的开口经缓冲层封闭。

7.根据权利要求6所述的带有复进装置的永磁体电磁阻尼器，其特征在于：所述缓冲层为橡胶层，橡胶层内设置有夹层，夹层内设置有耗能金属。

8.根据权利要求6所述的带有复进装置的永磁体电磁阻尼器，其特征在于：所述开口的横截面形状与齿条的横截面形状相适配。

9.根据权利要求8所述的带有复进装置的永磁体电磁阻尼器，其特征在于：所述开口的横截面形状为扁十字形。

10.根据权利要求8所述的带有复进装置的永磁体电磁阻尼器，其特征在于：所述曲柄连杆包括连杆A、连杆B，连杆A一端与连杆B一端铰接，连杆A另一端与小齿轮偏心铰接，连杆B另一端与活塞杆上端铰接。

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