CN216641607U - 一种自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，包括连接杆、作动杆、阻尼器箱体、压电陶瓷驱动器和U型摩擦块；U型摩擦块设置于阻尼器箱体内并与阻尼器箱体的内壁摩擦接触；连接杆与阻尼器箱体的第一端固定连接；作动杆伸入入阻尼器箱体内，与其中一个U型摩擦块固定连接；压电陶瓷驱动器设置在阻尼器箱体内，压电陶瓷驱动器的两端分别连接有高强螺栓，高强螺栓位于阻尼器箱体之外的部分安装有施加预紧力的高强螺母。利用压电陶瓷的压电效应来实时改变摩擦阻尼器中摩擦片的正压力，通过形状记忆合金丝的材料性能使阻尼器具有自复位的效果。
Description
技术领域
本实用新型属于工程结构减振控制领域，具体涉及一种自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器。
背景技术
结构耗能减震技术是在建筑结构的某些部位设置耗能装置，通过耗能装置产生摩擦、弯曲、变形来耗散或吸收地震输入结构中的能量，以减小主体结构的地震反应，从而避免结构产生破坏或倒塌，达到减震控制的目的。
摩擦阻尼器构造简单、安装方便、耗能性好，且性能不受温度影响，是建筑结构中常用的一种耗能减震装置。但传统的摩擦阻尼器结构单一。无自复位能力，只能提供恒定的摩擦力，还以出现抱死现象，难以起到耗能减震的功能。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，以解决现有技术中，传统的摩擦阻尼器结构单一的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，包括连接杆、作动杆、阻尼器箱体、压电陶瓷驱动器和U型摩擦块；
所述阻尼器箱体的内壁设有高摩擦阻尼涂层，两个所述U型摩擦块设置于所述阻尼器箱体内并与所述阻尼器箱体的内壁摩擦接触；
两个所述U型摩擦块的背面相对设置，U形开口分别朝向所述阻尼器箱体的第一端和第二端；所述连接杆与阻尼器箱体的第一端固定连接；所述作动杆伸入所述入阻尼器箱体内，与其中一个所述U型摩擦块的U形面固定连接；
所述压电陶瓷驱动器设置在所述阻尼器箱体内，所述压电陶瓷驱动器的两端分别连接有高强螺栓，所述高强螺栓位于所述阻尼器箱体之外的部分安装有施加预紧力的高强螺母。
可选的，所述U型摩擦块的顶面、底面以及两侧面均与所述阻尼器箱体摩擦接触。
可选的，所述U型摩擦块的U形开口处与所述阻尼器箱体之间连接有SMA丝束。
可选的，每个所述U型摩擦块与阻尼器箱体与之间设置4道SMA丝束。
可选的，所述SMA丝束分别均匀置于压电陶瓷驱动器两旁。
可选的，两个所述U型摩擦块的背面之间连接有液压阻尼器。
可选的，所述U型摩擦块与液压阻尼器之间通过焊接连接。
可选的，4个所述压电陶瓷驱动器两个一组分别平行置于阻尼器箱体的四分之一和四分之三点处。
可选的，所述高摩擦阻尼涂层为WC-Co涂层。
可选的，所述连接杆伸入阻尼器箱体一端为圆柱块体，所述圆柱块体与阻尼器箱体扣结并焊接。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型实施例提供的摩擦耗能阻尼器，在结构振动时，通过调节外部电压来调整压电摩擦阻尼器的螺栓紧固力，从而调整U型摩擦块与高摩擦阻尼涂层之间的正压力，实现摩擦力的实时调节，达到半主动控制的目的。
本实用新型实施例提供的摩擦耗能阻尼器，U型摩擦块的U形开口处与阻尼器箱体之间连接有SMA丝束，通过SMA丝束的材料性能使阻尼器具有自复位的效果。
本实用新型实施例提供的摩擦耗能阻尼器，在两个U型摩擦块之间添加了四个液压阻尼器，使阻尼器整体耗能效果更佳工作更稳定。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1是本实用新型实施例自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器的结构图；
图2是本实用新型实施例自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器的剖面图；
图中：1为连接杆；2为作动杆；3为阻尼器箱体；4为SMA丝束；5为液压阻尼器；6为压电陶瓷驱动器；7为U型摩擦块；8为高摩擦阻尼涂层；9为高强螺母。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下详细说明均是示例性的说明，旨在对本实用新型提供进一步的详细说明。除非另有指明，本实用新型所采用的所有技术术语与本申请所属领域的一般技术人员的通常理解的含义相同。本实用新型所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而并非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。
如图1和2所示，本实用新型实施例提供了一种自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，包括连接杆1、作动杆2、阻尼器箱体3、压电陶瓷驱动器6和U型摩擦块7。
阻尼器箱体3的内壁设有高摩擦阻尼涂层8，两个U型摩擦块7设置于阻尼器箱体3内并与阻尼器箱体3的内壁摩擦接触；具体来说，是U型摩擦块7的顶面、底面以及两侧面均与阻尼器箱体3摩擦接触。
两个U型摩擦块7的背面相对设置，U形开口分别朝向阻尼器箱体3的第一端和第二端；连接杆1设置于阻尼器箱体3外，与阻尼器箱体3的第一端固定连接，在其他的一些实施例中，连接杆1伸入阻尼器箱体3一端为圆柱块体，圆柱块体与阻尼器箱体3扣结并焊接，连接更加牢固。
作动杆2伸入阻尼器箱体3内，与其中一个U型摩擦块7的U形面以焊接的方式固定连接；压电陶瓷驱动器6设置在阻尼器箱体3内，压电陶瓷驱动器6的两端分别连接有高强螺栓，压电陶瓷驱动器6穿过U型摩擦块7中空部分，高强螺栓位于阻尼器箱体3之外的部分安装有施加预紧力的高强螺母9，向阻尼器箱体3、高摩擦阻尼涂层8和U型摩擦块7施加预压紧力。
通过上述设置，在结构振动时，通过调节外部电压来调整压电摩擦阻尼器的螺栓紧固力，从而调整U型摩擦块7与高摩擦阻尼涂层8之间的正压力，实现摩擦力的实时调节，达到半主动控制的目的。
应用于本实用新型的一个具体实施例，U型摩擦块7的U形开口处与阻尼器箱体3之间连接有SMA丝束4。在其他的一些实施例中，每个U型摩擦块7与阻尼器箱体3与之间设置4道SMA丝束4，共8道SMA丝束4；SMA丝束4分别均匀置于压电陶瓷驱动器6两旁。通过SMA丝束4的材料性能使阻尼器具有自复位的效果。
应用于本实用新型的一个具体实施例，两个U型摩擦块7的背面之间连接有4个液压阻尼器5，U型摩擦块7与液压阻尼器5之间通过焊接连接，在外力作用时，实现U型摩擦块7与高摩擦阻尼涂层8的摩擦耗以及液压阻尼器5的缓冲作用进行耗能，使阻尼器整体耗能效果更佳工作更稳定。
作为本实用新型的一种示例，4个压电陶瓷驱动器6两个一组分别平行置于阻尼器箱体3的四分之一和四分之三点处。
应用于本实用新型的一个具体实施例，高摩擦阻尼涂层8为WC-Co涂层，该涂层提供高摩擦阻尼系数，并具有高硬度和优良的耐磨损性能。
本实用新型自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，利用压电陶瓷的压电效应来实时改变摩擦阻尼器中摩擦片的正压力。将压电陶瓷的压电效应和记忆合金SMA的超弹性效应结合起来应用到摩擦阻尼器中，形成一种箱型自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，具有耗能能力强、减震效果好、构造简单、自复位和方便工程应用等特点。
由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
Claims (10)
1.一种自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，其特征在于，包括连接杆(1)、作动杆(2)、阻尼器箱体(3)、压电陶瓷驱动器(6)和U型摩擦块(7)；
所述阻尼器箱体(3)的内壁设有高摩擦阻尼涂层(8)，两个所述U型摩擦块(7)设置于所述阻尼器箱体(3)内并与所述阻尼器箱体(3)的内壁摩擦接触；
两个所述U型摩擦块(7)的背面相对设置，U形开口分别朝向所述阻尼器箱体(3)的第一端和第二端；所述连接杆(1)与阻尼器箱体(3)的第一端固定连接；所述作动杆(2)伸入所述阻尼器箱体(3)内，与其中一个所述U型摩擦块(7)的U形面固定连接；
所述压电陶瓷驱动器(6)设置在所述阻尼器箱体(3)内，所述压电陶瓷驱动器(6)的两端分别连接有高强螺栓，所述高强螺栓位于所述阻尼器箱体(3)之外的部分安装有施加预紧力的高强螺母(9)。
2.根据权利要求1所述的自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，其特征在于，所述U型摩擦块(7)的顶面、底面以及两侧面均与所述阻尼器箱体(3)摩擦接触。
3.根据权利要求1所述的自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，其特征在于，所述U型摩擦块(7)的U形开口处与所述阻尼器箱体(3)之间连接有SMA丝束(4)。
4.根据权利要求3所述的自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，其特征在于，每个所述U型摩擦块(7)与阻尼器箱体(3)与之间设置4道SMA丝束(4)。
5.根据权利要求4所述的自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，其特征在于，所述SMA丝束(4)分别均匀置于压电陶瓷驱动器(6)两旁。
6.根据权利要求1所述的自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，其特征在于，两个所述U型摩擦块(7)的背面之间连接有液压阻尼器(5)。
7.根据权利要求6所述的自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，其特征在于，所述U型摩擦块(7)与液压阻尼器(5)之间通过焊接连接。
8.根据权利要求6所述的自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，其特征在于，4个所述压电陶瓷驱动器(6)两个一组分别平行置于阻尼器箱体(3)的四分之一和四分之三点处。
9.根据权利要求1所述的自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，其特征在于，所述高摩擦阻尼涂层(8)为WC-Co涂层。
10.根据权利要求1所述的自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器，其特征在于，所述连接杆(1)伸入阻尼器箱体(3)一端为圆柱块体，所述圆柱块体与阻尼器箱体(3)扣结并焊接。
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| CN202123434682.1U CN216641607U (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种自复位式形状记忆合金—压电变摩擦耗能阻尼器 |
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| CN216641607U true CN216641607U (zh) | 2022-05-31 |
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2021
- 2021-12-31 CN CN202123434682.1U patent/CN216641607U/zh active Active
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