CN216242009U - 一种分阶耗能粘滞阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种分阶耗能粘滞阻尼器，包括缸筒，缸筒内设置有两片相对设置的端盖，缸筒内于两片端盖之间填充有阻尼介质，缸筒内于两片端盖之间滑动连接有主活塞及副活塞，贯穿主活塞及副活塞均开设有多个阻尼孔；贯穿主活塞固定连接有主活塞杆，贯穿副活塞固定连接有副活塞杆，主活塞与副活塞杆滑动连接，副活塞与主活塞杆滑动连接，贯穿每一端盖均开设有主杆滑孔及副杆滑孔；副活塞杆的一端固定连接有二阶连接盘，贯穿二阶连接盘开设有连接孔，主活塞杆的圆周壁开设有卡槽，二阶连接盘内开设有放置腔，放置腔内活动连接有与卡槽相配合的卡销。本实用新型能根据地震或者风振作用过程中多工况变化需求，自适应调整阻尼器的耗能能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及建筑结构抗震防灾技术领域，特别涉及一种分阶耗能粘滞阻尼器。
背景技术
为了控制建筑结构特别是高层建筑结构在风荷载和地震荷载下的动力响应，经常采用一些机械装置耗散风振和地震作用的能量，从而达到保护主体结构构件的目的，这就是结构控制的概念。目前，结构控制的研究和应用方向主要分为被动控制、半主动控制、主动控制和混合控制几种。其中，被动控制技术因其构造简单可靠、耗能性能稳定、价格低廉、维护方便而被广泛应用于工程建设，或用于改善已有老旧建筑物的抗震或抗风性能之中。结构的被动耗能减震技术是指在结构的某些部位设置耗能装置，例如阻尼器，通过耗能装置产生的摩擦、弯曲、弹塑性滞回变形来耗散或吸收地震输入结构中的能量，减小主体结构的地震反应，达到减震控制的目的。
目前建筑结构体系中采用的被动耗能减震装置主要有粘滞阻尼器、金属阻尼器、粘弹性阻尼器以及摩擦阻尼器等。现有的粘滞阻尼器通常构造有活塞缸和设置于其中的活塞，其中，在活塞上构造有沿着活塞的移动方向贯穿活塞的阻尼孔。在活塞挤压活塞缸中的阻尼介质时，阻尼介质高速通过活塞上的阻尼孔，消耗能量，并实现动能到阻尼介质热能的转换，粘滞阻尼器的耗能效果主要是由阻尼孔的阻尼力确定的。但现有的单一活塞设置粘滞阻尼器不能有效适应地震或者风振作用过程中多工况变化需求。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种分阶耗能粘滞阻尼器，能根据地震或者风振作用过程中多工况变化需求，自适应调整阻尼器的耗能能力，在不同工况下都能有较好的耗能减震效果。
本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种分阶耗能粘滞阻尼器，包括缸筒，所述缸筒内设置有两片相对设置的端盖，两片端盖与所述缸筒的两端之间均留有活动间隙，所述缸筒内于两片端盖之间填充有阻尼介质，所述缸筒内于两片端盖之间滑动连接有主活塞及副活塞，贯穿所述主活塞及所述副活塞均开设有多个阻尼孔，常态下，所述主活塞与所述副活塞之间留有间距；
贯穿所述主活塞固定连接有主活塞杆，贯穿所述副活塞固定连接有副活塞杆，贯穿所述主活塞开设有与所述副活塞杆滑动连接的副杆穿孔，贯穿所述副活塞开设有与所述主活塞杆滑动连接的主杆穿孔，贯穿每一端盖均开设有分别与所述主活塞杆及所述副活塞杆滑动连接的主杆滑孔及副杆滑孔；
所述副活塞杆的一端于对应活动间隙内固定连接有相对所述缸筒滑动的二阶连接盘，贯穿所述二阶连接盘开设有与所述主活塞杆滑动连接的连接孔，所述主活塞杆与所述二阶连接盘相对应处的圆周壁开设有卡槽，所述二阶连接盘内开设有与所述连接孔相连通的放置腔，所述放置腔内活动连接有与所述卡槽相配合的卡销，常态下，所述卡槽与所述二阶连接盘之间有活动距离；
所述缸筒的一端连接有第一连接耳环，所述缸筒远离所述第一连接耳环的一端开设有与所述主活塞杆滑动连接的开孔，所述主活塞杆穿出所述开孔连接有第二连接耳环。
通过采用上述技术方案，较小振动作用下,结构变形较小时，主活塞杆拉动主活塞小幅位移，阻尼介质穿过主活塞的阻尼孔产生阻尼耗能，但主活塞杆上的卡槽还没移动到二阶连接盘内的卡销位置；
较大振动作用下，结构变形较大时，主活塞杆产生大幅位移，当主活塞杆上的卡槽移动到正对卡销时，卡销弹出进入到卡槽，使副活塞杆通过二阶连接盘与主活塞杆相对连接，主活塞与副活塞同步位移，使阻尼介质同时要穿过主活塞与副活塞上的阻尼孔，产生更大的阻尼来耗能减震，实现较强的二阶耗能。
本实用新型的进一步设置为：所述放置腔的底部与所述卡销之间设置有第一弹簧。
通过采用上述技术方案，便于卡槽移动到卡销位置后，卡销能够被第一弹簧快速弹出到卡槽内。
本实用新型的进一步设置为：所述卡槽及所述卡销均不是圆形，所述二阶连接盘的圆周边向内切割形成与所述放置腔连通的插孔，所述卡销设置有伸入所述插孔内且与之滑动连接的拉轴，所述拉轴的自由端向内开设有螺纹孔，所述缸筒的侧壁开设有与所述插孔相对应的条状操作孔。
通过采用上述技术方案，若二阶耗能启动后，需要对阻尼器进行一阶耗能状态恢复操作，则用螺纹杆穿过条状操作孔及插孔与螺纹孔连接，将卡销从卡插槽内拉出，并且从条状操作孔中放入一个可控制伸缩的装置，用伸缩装置将二阶连接盘推拉到初始位置，使阻尼器恢复具有分阶耗能减震的能力。
本实用新型的进一步设置为：所述条状操作孔可拆卸连接有条状封盖。
本实用新型的进一步设置为：所述二阶连接盘的圆周边向内切割形成限位腔，所述限位腔内活动设置有限位轴，所述限位腔的底部与所述限位轴之间设置有第二弹簧，所述限位轴远离所述第二弹簧的一端为圆头，所述缸筒的内壁设置有与所述限位轴的圆头相配合的圆弧卡槽，常态下，所述限位轴与所述圆弧卡槽卡接，使所述卡槽与所述二阶连接盘之间有活动距离。
通过采用上述技术方案，使主活塞杆带动主活塞滑动时，更不易带动副活塞及二阶连接盘滑动，防止主活塞杆不能与二阶连接盘连接，从而丧失分阶耗能的能力。
本实用新型的进一步设置为：常态下，所述主活塞与所述副活塞之间的间距大于所述卡槽与所述二阶连接盘之间的活动距离。
本实用新型的进一步设置为：所述缸筒与所述第二连接耳环之间设置有外套于所述主活塞杆的保护套。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
其一、本实用新型在较小振动作用下，结构变形较小时只有主活塞往复移动，使阻尼介质通过阻尼孔产生阻尼耗能减震，满足结构较小的振动耗能需求，在较大振动作用下，结构变形较大时，副活塞启动，主活塞及副活塞同时往复移动，阻尼介质需要分别通过主活塞及副活塞上的阻尼孔产生阻尼耗能减震，产生的阻尼更大，耗能减震能力更强，满足较大的结构振动耗能需求；
其二、本实用新型在较大振动作用后，通过简单的操作，使主活塞杆与二阶连接盘分离，将二阶连接盘复位，便能使阻尼器恢复分阶耗能减震的能力，一阶耗能状态恢复操作简单方便；
其三、本实用新型中的通过限位轴与圆弧卡槽的卡接，使主活塞杆更不易带动副活塞及二阶连接盘滑动，防止主活塞杆不能与二阶连接盘连接，从而丧失分阶耗能的能力。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构示意图；
图2是用于展示本实用新型内部结构的局部剖视图；
图3用于展示缸筒的内部结构；
图4用于展示主活塞、主活塞杆及第二连接耳环的连接关系；
图5用于展示副活塞、副活塞杆及二阶连接盘的连接关系；
图6是用于展示二阶连接盘与卡销及限位轴的连接关系。
图中：1、缸筒；11、端盖；12、活动间隙；13、主杆滑孔；14、副杆滑孔；15、第一连接耳环；16、开孔；17、条状操作孔；18、条状封盖；19、圆弧卡槽；2、主活塞；21、副杆穿孔；3、副活塞；31、主杆穿孔；4、阻尼孔；5、主活塞杆；51、卡槽；52、第二连接耳环； 6、副活塞杆；7、二阶连接盘；71、连接孔；72、放置腔；73、插孔； 74、限位腔；8、卡销；81、第一弹簧；82、拉轴；9、限位轴；91、第二弹簧；10、保护套。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例，参照图1-6，一种分阶耗能粘滞阻尼器，包括缸筒1，缸筒1内设置有两片相对设置的端盖11，两片端盖11与缸筒1的两端之间均留有一定的活动间隙12，缸筒1内于两片端盖11之间填充有阻尼介质，缸筒1内于两片端盖11之间滑动连接有一个主活塞2 及一个副活塞3，贯穿主活塞2及副活塞3均开设有多个阻尼孔4，常态下，主活塞2与副活塞3之间留有间距。
贯穿主活塞2固定连接有一根主活塞杆5，贯穿副活塞3固定连接有两根副活塞杆6，贯穿主活塞2开设有两个与副活塞杆6滑动连接的副杆穿孔21，贯穿副活塞3开设有一个与主活塞杆5滑动连接的主杆穿孔31，贯穿每一端盖11均开设有分别与主活塞杆5及副活塞杆6滑动连接的一个主杆滑孔13及两个副杆滑孔14。
副活塞杆6的一端于对应活动间隙12内固定连接有一块相对缸筒1滑动的二阶连接盘7，贯穿二阶连接盘7开设有一个与主活塞杆 5滑动连接的连接孔71，主活塞杆5与二阶连接盘7相对应处的圆周壁开设有一个卡槽51，二阶连接盘7内开设有一个与连接孔71相连通的放置腔72，放置腔72内活动连接有一个与卡槽51相配合的卡销8，放置腔72的底部与卡销8之间设置有一根第一弹簧81，便于卡槽51移动到卡销8位置后，卡销8能够被第一弹簧81快速弹出到卡槽51内。
二阶连接盘7的圆周边向内切割形成一个限位腔74，限位腔74 内活动设置有一根限位轴9，限位腔74的底部与限位轴9之间设置有一根第二弹簧91，限位轴9远离第二弹簧91的一端为圆头，缸筒 1的内壁设置有一个与限位轴9的圆头相配合的圆弧卡槽19，常态下，限位轴9与圆弧卡槽19卡接，使卡槽51与二阶连接盘7之间有活动距离，并且主活塞2与副活塞3之间的间距大于卡槽51与二阶连接盘7之间的活动距离，使主活塞杆5带动主活塞2滑动时，不会带动副活塞3滑动。
缸筒1的一端连接有一个第一连接耳环15，缸筒1远离第一连接耳环15的一端开设有一个与主活塞杆5滑动连接的开孔16，主活塞杆5穿出开孔16连接有一个第二连接耳环52，缸筒1与第二连接耳环52之间设置有一条外套于主活塞杆5的保护套10。
卡槽51及卡销8均不是圆形，本实施例中都为方形，二阶连接盘7的圆周边向内切割形成一个与放置腔72连通的插孔73，卡销8 设置有一根伸入插孔73内且与之滑动连接的拉轴82，拉轴82的自由端向内开设有一个螺纹孔(图略)，缸筒1的侧壁开设有一条与插孔73相对应的条状操作孔17，条状操作孔17可拆卸连接有一条条状封盖18，便于二阶连接盘7发生移动时，条状操作孔17还能对准螺纹孔。
工作原理：在较小振动作用时，结构变形小，使主活塞杆5拉动主活塞2小幅位移，阻尼介质穿过主活塞2的阻尼孔4产生阻尼耗能，但主活塞杆5上的卡槽51还没移动到二阶连接盘7内的卡销8位置；
在较大振动作用时，结构变形大，使主活塞杆5产生大幅位移，当主活塞杆5上的卡槽51移动到正对卡销8时，卡销8弹出进入到卡槽51，使副活塞杆6通过二阶连接盘7与主活塞杆5相对连接，移动时带动限位轴9滑出圆弧卡槽19，主活塞2与副活塞3同步位移，使阻尼介质同时要穿过主活塞2与副活塞3上的阻尼孔4，产生更大的阻尼来耗能减震，达到较强的大震耗能减震能力；
二阶耗能启动后，若阻尼器需要恢复到分阶耗能状态，用螺纹杆穿过条状操作孔17及插孔73与螺纹孔连接，将卡销8从卡插槽内拉出，并且从条状操作孔17中放入一个可控制伸缩的装置，用伸缩装置将二阶连接盘7推拉到初始位置，使限位轴9与圆弧卡槽19卡接，使阻尼器恢复具有分阶耗能减震的能力。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (7)
1.一种分阶耗能粘滞阻尼器，包括缸筒(1)，其特征在于：所述缸筒(1)内设置有两片相对设置的端盖(11)，两片端盖(11)与所述缸筒(1)的两端之间均留有活动间隙(12)，所述缸筒(1)内于两片端盖(11)之间填充有阻尼介质，所述缸筒(1)内于两片端盖(11)之间滑动连接有主活塞(2)及副活塞(3)，贯穿所述主活塞(2)及所述副活塞(3)均开设有多个阻尼孔(4)，常态下，所述主活塞(2)与所述副活塞(3)之间留有间距；
贯穿所述主活塞(2)固定连接有主活塞杆(5)，贯穿所述副活塞(3)固定连接有副活塞杆(6)，贯穿所述主活塞(2)开设有与所述副活塞杆(6)滑动连接的副杆穿孔(21)，贯穿所述副活塞(3)开设有与所述主活塞杆(5)滑动连接的主杆穿孔(31)，贯穿每一端盖(11)均开设有分别与所述主活塞杆(5)及所述副活塞杆(6)滑动连接的主杆滑孔(13)及副杆滑孔(14)；
所述副活塞杆(6)的一端于对应活动间隙(12)内固定连接有相对所述缸筒(1)滑动的二阶连接盘(7)，贯穿所述二阶连接盘(7)开设有与所述主活塞杆(5)滑动连接的连接孔(71)，所述主活塞杆(5)与所述二阶连接盘(7)相对应处的圆周壁开设有卡槽(51)，所述二阶连接盘(7)内开设有与所述连接孔(71)相连通的放置腔(72)，所述放置腔(72)内活动连接有与所述卡槽(51)相配合的卡销(8)，常态下，所述卡槽(51)与所述二阶连接盘(7)之间有活动距离；
所述缸筒(1)的一端连接有第一连接耳环(15)，所述缸筒(1) 远离所述第一连接耳环(15)的一端开设有与所述主活塞杆(5)滑动连接的开孔(16)，所述主活塞杆(5)穿出所述开孔(16)连接有第二连接耳环(52)。
2.根据权利要求1所述的一种分阶耗能粘滞阻尼器，其特征在于：所述放置腔(72)的底部与所述卡销(8)之间设置有第一弹簧(81)。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的一种分阶耗能粘滞阻尼器，其特征在于：所述卡槽(51)及所述卡销(8)均不是圆形，所述二阶连接盘(7)的圆周边向内切割形成与所述放置腔(72)连通的插孔(73)，所述卡销(8)设置有伸入所述插孔(73)内且与之滑动连接的拉轴(82)，所述拉轴(82)的自由端向内开设有螺纹孔，所述缸筒(1)的侧壁开设有与所述插孔(73)相对应的条状操作孔(17)。
4.根据权利要求3所述的一种分阶耗能粘滞阻尼器，其特征在于：所述条状操作孔(17)可拆卸连接有条状封盖(18)。
5.根据权利要求1所述的一种分阶耗能粘滞阻尼器，其特征在于：所述二阶连接盘(7)的圆周边向内切割形成限位腔(74)，所述限位腔(74)内活动设置有限位轴(9)，所述限位腔(74)的底部与所述限位轴(9)之间设置有第二弹簧(91)，所述限位轴(9)远离所述第二弹簧(91)的一端为圆头，所述缸筒(1)的内壁设置有与所述限位轴(9)的圆头相配合的圆弧卡槽(19)，常态下，所述限位轴(9)与所述圆弧卡槽(19)卡接，使所述卡槽(51)与所述二阶连接盘(7)之间有活动距离。
6.根据权利要求1所述的一种分阶耗能粘滞阻尼器，其特征在于：常态下，所述主活塞(2)与所述副活塞(3)之间的间距大于所述卡槽(51)与所述二阶连接盘(7)之间的活动距离。
7.根据权利要求1所述的一种分阶耗能粘滞阻尼器，其特征在于：所述缸筒(1)与所述第二连接耳环(52)之间设置有外套于所述主活塞杆(5)的保护套(10)。
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