本发明属于阻尼器,具体涉及一种分段耗能的自复位调谐惯容阻尼器。
背景技术:
1、随着科学技术的发展及人们对生活品质要求的不断提高,土木工程中高层建筑越来越多,而自然界中强风、地震等外部激励的存在往往对土木工程结构造成大幅扰动,增加结构的损伤,影响结构的安全性和舒适性。消能减震技术是在结构中附加耗能/吸能减震装置以降低结构承受的地震作用,控制结构的地震响应,达到保护主体结构的目的。因此,众多研究者对惯性质量阻尼器进行了大量的研究,且阻尼器得到了业内的广泛认可,它被广泛运用于机械﹑建筑等领。
2、检索到公开号为cn106704446a的专利文件,其公开了一种组合式分段耗能型可变阻尼的粘滞阻尼器,包括密封端头﹑缸体、阻尼介质、活塞片、定距螺母﹑活塞杆、销头组件和耳板组件;缸体两端嵌入式设置密封端头,缸体内充满阻尼介质,活塞杆穿插在缸体中,活塞杆一端穿出密封端头后连接销头组件,活塞杆另一端插设在耳板组件中,耳板组件嵌入式设置在缸体一端;活塞杆上位于缸体内部套设多个活塞片,活塞片两侧均通过定距螺母间隔设置;活塞片包括固定套和弹性变形套,固定套套设在活塞杆上,弹性变形套包围设置在固定套外围。
3、且在上述组合式分段耗能型可变阻尼的粘滞阻尼消能抗震过程中,仍存在以下问题难以解决:
4、上述结构的阻尼器由于是单段耗能,其在遭遇台风或中、小型地震时,耗能能力容易过剩,而造成浪费,遭遇大震时则又耗能能力不足,使得使用效果不佳,且不经济实用。
5、因此亟需设计一种分段耗能的自复位调谐惯容阻尼器,以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对上述现有阻尼器是单段耗能,其在遭遇台风或中、小型地震时,耗能能力容易过剩从而造成浪费,遭遇大震时则又耗能能力不足,以及仅能在轴线上旋转进行耗能,不能在轴线方向上前后运动进行耗能,导致使用效果有限,使用面较窄的问题,本发明提供一种分段耗能的自复位调谐惯容阻尼器,包括同轴设置的外筒、飞轮组、第一减震组、第二减震组、复位机构以及丝杆,丝杆依次穿过外筒、飞轮组、第一减震组以及第二减震组与复位机构连接, 再丝杆自由端和外筒上分别设置连接件二和连接件一,通过连接件二和连接件一即可将本阻尼器与受控结构连接;
2、当减震耗能对象遭遇台风或中、小型地震时,本发明的阻尼器通过第二减震组和复位机构共同配合,在上下左右各方位来进行减震耗能;当遭遇大震时,本发明的阻尼器通过第一减震组、第二减震组以及复位机构共同作用,在上下左右各方位进行减震耗能。
3、为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
4、一种分段耗能的自复位调谐惯容阻尼器,包括:
5、外筒,外筒一侧设置有连接件一;
6、飞轮组,飞轮组与外筒转动连接,且与外筒同轴设置;
7、第一减震组,第一减震组设置在外筒内,且与外筒同轴设置;
8、第二减震组,第二减震组设置在外筒内,且与外筒同轴设置,同时,第二减震组与第一减震组贴合设置;
9、复位机构,复位机构设置在外筒内,且与外筒同轴设置,同时,复位机构与第一减震组和第二减震组配合使用;
10、丝杆,丝杆依次穿过外筒、飞轮组、第一减震组以及第二减震组与复位机构连接,且丝杆自由端设置有连接件二。
11、优选地,飞轮组包括:
12、丝杠螺母,丝杠螺母活动套设在丝杆上,且在丝杆上设置有若干滚珠一,滚珠一与丝杠螺母配合使用;
13、质量块,质量块与丝杠螺母通过螺栓连接;
14、支撑件,支撑件通过滚珠二与外筒转动连接且紧贴第一减震组,支撑件还与丝杠螺母通过螺栓连接。
15、优选地,第一减震组包括:
16、橡胶缓震球头,橡胶缓震球头套设在丝杆上;
17、耗能橡胶,耗能橡胶设置在外筒的内壁,且与橡胶缓震球头配合使用。
18、优选地,第二减震组包括:
19、剪切活塞,剪切活塞套设在丝杆上;
20、铅耗能环,铅耗能环与剪切活塞贴合,且配合使用;
21、阻尼筒,阻尼筒内壁设置铅耗能环,且阻尼筒设置在外筒内。
22、优选地,复位机构包括:
23、复位滑动板,复位滑动板与丝杆的末端连接;
24、复位弹簧一,复位弹簧一一端与外筒内壁连接,另一端与复位滑动板连接;
25、复位弹簧二,复位弹簧二套设在丝杆上,且一端与复位滑动板连接,另一端与第二减震组连接。
26、优选地,外筒包括外筒一和外筒二,且外筒一和外筒二通过螺栓连接。
27、优选地,连接件一和连接件二结构相同,包括:连接板,且在连接板上开设有安装孔。
28、本发明的有益效果是:本发明公开了一种分段耗能的自复位调谐惯容阻尼器,与现有技术相比,本发明的改进之处在于:
29、(1)本发明设计了第一减震组和第二减震组以及复位机构,通过该分段式减震组的设置,可实现多种情况下的减震耗能,具体的,第二减震组针对受控结构在遭台风或中、小型地震时的减震耗能;而第一减震组针对受控结构在遭遇大震时的减震耗能,该种设置实现分段耗能,有效增强了阻尼器在遭遇地震等震动时的安全性,且可针对不同的情况进行对应部位的耗能,避免耗能能力过剩造成浪费或耗能能力不足的情况发生。
30、(2)本发明的阻尼器外筒由外筒一和外筒二两部分组成,且通过螺栓固定连接;外筒二与第一减震组和第二减震组也通过螺栓进行固定,使得本发明的阻尼器容易在工厂加固,且同时安装方便,损耗部分的零部件也易于更换,大大降低工人的工作难度,提高工作效率。
31、(3)本发明中的飞轮组由丝杠螺母、质量块以及支撑件构成,在进行减震耗能时,可通过改变质量块起到改变惯性质量的作用,便于利用惯容质量放大作用来调节阻尼器的惯性质量,使其减震耗能效果更佳。
1.一种分段耗能的自复位调谐惯容阻尼器,其特征在于:包括:
2.根据权利要求1所述的一种分段耗能的自复位调谐惯容阻尼器,其特征在于:飞轮组(3)包括:
3.根据权利要求1所述的一种分段耗能的自复位调谐惯容阻尼器,其特征在于:第一减震组(4)包括:
4.根据权利要求1所述的一种分段耗能的自复位调谐惯容阻尼器,其特征在于:第二减震组(5)包括:
5.根据权利要求1所述的一种分段耗能的自复位调谐惯容阻尼器,其特征在于:复位机构(6)包括:
6.根据权利要求1所述的一种分段耗能的自复位调谐惯容阻尼器,其特征在于:外筒(1)包括外筒一(101)和外筒二(102),且外筒一(101)和外筒二(102)通过螺栓连接。
7.据权利要求1所述的一种分段耗能的自复位调谐惯容阻尼器,其特征在于:连接件一(701)和连接件二(702)结构相同,包括:连接板,且在连接板上开设有安装孔。
