CN220600325U - 一种单出杆粘滞阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种单出杆粘滞阻尼器，包括液压缸缸体、活塞杆、活塞、节流管道、单向阀、双向溢流阀、储油箱，所述液压缸缸体根据活塞杆所在的位置，将液压缸缸体分为有杆腔和无杆腔，两个腔体通过活塞间隔，两个腔体内填充有粘滞介质，且两个腔体均设置出油口，所述节流管道通过管路与液压缸体中的出油口连接，所述单向阀与节流管道并联，所述双向溢流阀通过管路与液压缸缸体连接。该单出杆粘滞阻尼器可以做到拉压出力相等，适应不同温度下的环境，适用于结构的抗风和抗震。
Description
技术领域
本实用新型属于振动控制领域，涉及一种消能减震装置，特别涉及一种单出杆粘滞阻尼器。
背景技术
粘滞阻尼器，是根据流体运动，特别是当流体通过节流孔时会产生粘滞阻力的原理而制成的，是一种与刚度、速度相关的阻尼器，广泛用于高层建筑、桥梁、建筑结构抗震改造、工业管道设备抗振和军工等领域。通过设置粘滞阻尼器，可以使主体结构在外界激励下发生震动时，粘滞阻尼器能够吸收和消耗输入到建筑结构中的震动等冲击，减小各种震动对建筑结构的冲击和破坏。
双出杆粘滞阻尼器具有构造简单、工作性能良好等优点，在工程中得到了非常广泛的应用；相反，单出杆粘滞阻尼器由于存在构造问题、拉压出力不一致以及在使用过程中一般需要附加体积补偿装置，所以研究和应用较少。实际上，单出杆粘滞阻尼器结构比双出杆粘滞阻尼器更为紧凑，而且能在更小的空间内提供更大的行程，这是双出杆粘滞器如何优化都达不到的。但是现有传统的单出杆粘滞阻尼器有着拉压出力不一致、在不同温度下性能变化大、不能精确控制出力和力-位移曲线的线性增长不能适用所有工况一个或者多个弊端，不能同时解决。如：中国专利申请号：201520451399.5的“可变阻尼单出杆阀门阻尼器”，虽然解决了拉压出力一致的缺陷，但是不能精确控制出力；如：中国专利申请号：202122738716.X的可变阻尼粘滞阻尼器，虽然可以精确控制出力，但是温度对其性能影响很大。
实用新型内容
为了克服现有的单出杆粘滞阻尼器的构造问题、拉压出力不一致、温度对阻尼器性能影响大、不能精确控制出力等缺陷，本实用新型提供了一种单出杆粘滞阻尼器，包括液压缸、节流管道、单向阀、双向溢流阀、储油箱，其特征在于：双向溢流阀的两端与液压缸的两出油口连接；两端节流管道串联而成的节流管路与液压缸的两出油口连接，与双向溢流阀并联；储油箱与两端节流管道串联而成的节流管路连接。
优选的，液压缸的前后两侧均设置有出油孔。
优选的，两段节流管道通过管路与液压缸通过出油孔连接。
优选的，双向溢流阀通过管路与节流管道的油路连接，连接点在节流管道和出油孔之间，双向溢流阀与节流管道的油路并联连接。
优选的，单向阀通过管路与节流管道的油路连接，与节流管道并联。
优选的，储油箱通过管路与节流管道的油路连接，连接点在两段节流管道的中间。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该单出杆粘滞阻尼器：
(1)通过两组节流管道和单向阀的并联实现了单出杆粘滞阻尼器出力的精确控制。当阻尼器受压时，单向阀一关闭，单向阀二打开，阻尼出力取决于节流管道一，节流管道二由于单向阀二打开，基本上对阻尼出力没有贡献；当阻尼器受拉时，单向阀二关闭，单向阀一打开，阻尼出力取决于节流管道二，节流管道一由于单向阀一打开，基本上对阻尼出力没有贡献；可见只要设计好两个节流管道，即可精确控制该实用新型的拉压出力。
(2)通过引入双向溢流阀实现了出力饱和，拓宽了粘滞阻尼器的应用范围。双向溢流阀，通过管路与节流管道的油路连接，连接点在节流管道和出油孔之间，双向溢流阀与节流管道的油路并联连接，在系统中起稳压和泄流作用，当系统压力超过规定值时，安全阀顶开，把即将流进节流管道的油液导回到液压缸中，使系统压力不超过允许值，从而保证系统在某一压力后系统压力保持稳定，从而使阻尼出力不超过某一范围，由于单出杆粘滞阻尼器受拉受压时的压力不一样，所以需要设置不同的启动压力，装有双向溢流阀的阻尼器其出力表达式为：
其中：F为阻尼出力，V为活塞运动速度，C为阻尼系数，α为速度指数，V0为双向溢流阀开启的临界速度，C2为双向溢流阀开启后的阻尼系数。
本实用新型的优势是可根据工程需要，解决了单出杆粘滞阻尼器的构造问题，实现了拉压出力一致、降低了温度对粘滞阻尼器性能的影响、并且通过对节流管道的设计可以精确地控制阻尼器的出力，适用于各个不同的工程概况，制作过程简单，各个零件更换方便，完全符合工程对阻尼器的各项需求。
附图说明
图1是本实用新型液压原理图。
图中：1.单向阀一；2.节流管道一；3.储油箱；4.双向溢流阀；5.单向阀二；6.节流管道二；7.液压缸缸体；8.活塞；9.活塞杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述：
液压缸缸体7，缸体前端有活塞杆通孔，侧面的前后各设有一个出油口。
活塞8，其中一侧与活塞杆连接，滑动范围设置在油缸的内部，宽度与液压缸缸体7内径大小相同，活塞8上不设置活塞孔。
活塞杆9，一端置于液压缸缸体7内，其端部连接工作活塞8，另一端置于液压缸缸体7外。
所述储油箱3的最大容量为液压缸缸体7中变化的活塞杆9体积加上阻尼器中的粘滞介质在服役时最大温差产生的体积差，即：
πd2ymax+Vc＝πD2Ymax
其中：d为工作活塞直径，ymax为活塞杆最大压缩量，D为缸体内径，Ymax为储油箱最大压缩量，Vc为粘滞介质在服役时最大温差产生的体积差。
阻尼器受压时各外接零件的工作状态如下。
当剪切速率较小时，双向溢流阀4处于不工作状态，粘滞介质不流经双向溢流阀4。
当剪切速率较小时，活塞杆9受压移动，带动工作活塞8，挤压液压缸缸体7内的粘滞介质，单向阀一1关闭，单向阀二5打开，被压缩的粘滞介质全部流经节流管道一2、节流管道二6和单向阀二5，由于单向阀二5与节流管道二6并联，粘滞介质会流向截面大压力小的单向阀二5，所以阻尼力由节流管道一2控制，并实现工程结构减振耗能。
当剪切速率较大时，双向溢流阀4工作，粘滞介质流经双向溢流阀4，导致通过节流管道一2粘滞介质减小，液压缸缸体7内部压力降低，使得阻尼器的出力趋于饱和。
活塞杆9受压移动，储油箱3能够补偿压入液压缸缸体7中的活塞杆9的体积，保证单出杆粘滞阻尼器的正常工作。
阻尼器受拉时各外接零件的工作状态如下。
当剪切速率较小时，双向溢流阀4处于不工作状态，粘滞介质不流经双向溢流阀4。
当剪切速率较小时，活塞杆9受拉移动，带动工作活塞8，单向阀二5关闭，单向阀一1打开，被压缩的粘滞介质全部流经节流管道一2、节流管道二6和单向阀一1，由于单向阀一1与节流管道一2并联，粘滞介质会流向截面大压力小的单向阀一2，所以阻尼力由节流管道二6控制，并实现工程结构减振耗能。
当剪切速率较大时，双向溢流阀4工作，粘滞介质流经双向溢流阀4，导致通过节流管道二6的粘滞介质减小，液压缸缸体7内部压力降低，使得阻尼器的出力趋于饱和。
活塞杆9受拉移动，储油箱3中产生能够补偿伸出液压缸缸体7中的活塞杆9的体积。
Claims (6)
1.一种单出杆粘滞阻尼器，包括液压缸缸体、活塞杆、活塞、节流管道、单向阀、双向溢流阀、储油箱，其特征在于：双向溢流阀的两端与液压缸的两出油口连接；两端节流管道串联而成的节流管路与液压缸的两出油口连接，与双向溢流阀并联；储油箱与两端节流管道串联而成的节流管路连接。
2.根据权利要求1所述的一种单出杆粘滞阻尼器，其特征是：液压缸的前后两侧均设置有出油孔。
3.根据权利要求1所述的一种单出杆粘滞阻尼器，其特征是：两段节流管道通过管路与液压缸通过出油孔连接。
4.根据权利要求1所述的一种单出杆粘滞阻尼器，其特征是：双向溢流阀通过管路与节流管道的油路连接，连接点在节流管道和出油孔之间，双向溢流阀与节流管道的油路并联连接。
5.根据权利要求1所述的一种单出杆粘滞阻尼器，其特征是：单向阀通过管路与节流管道的油路连接，与节流管道并联。
6.根据权利要求1所述的一种单出杆粘滞阻尼器，其特征是：储油箱通过管路与节流管道的油路连接，连接点在两段节流管道的中间。
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