本技術(shù)涉及建筑結(jié)構(gòu)抗震的領(lǐng)域,尤其是涉及一種自復(fù)位粘滯阻尼器。
背景技術(shù):
1、傳統(tǒng)的粘滯阻尼器在建筑結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用,能夠有效耗散地震能量,減少結(jié)構(gòu)振動。然而,傳統(tǒng)粘滯阻尼器在耗能過程中會產(chǎn)生較大的殘余變形,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)在地震后難以恢復(fù)到原始位置,影響建筑的正常使用。因此,開發(fā)一種具有自復(fù)位功能的粘滯阻尼器(即產(chǎn)品在受力后可以回到初始位置),成為當(dāng)前抗震技術(shù)領(lǐng)域的重要研究方向。
2、在普通阻尼器的內(nèi)部加裝彈簧來實(shí)現(xiàn)自復(fù)位功能,這樣的構(gòu)造會使得產(chǎn)品的外徑及長度有所增加,且阻尼力越大,所需彈簧的直徑及彈簧外徑會越大,會導(dǎo)致產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性能較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了改善經(jīng)濟(jì)性能差的問題,本技術(shù)提供一種自復(fù)位粘滯阻尼器。
2、本技術(shù)提供的一種自復(fù)位粘滯阻尼器采用如下的技術(shù)方案:
3、一種自復(fù)位粘滯阻尼器,包括外套筒以及滑動設(shè)置在外套筒內(nèi)部的右油缸,所述右油缸的一端內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)向套,所述右油缸的一端內(nèi)部固設(shè)有對導(dǎo)向套進(jìn)行限位的油缸螺母;所述外套筒一端滑動設(shè)置有壓縮時與右油缸一端抵接的左油缸,所述左油缸內(nèi)部活動設(shè)置有左活塞頭,所述左油缸一端活動設(shè)置有壓縮時、常態(tài)下與左活塞頭表面抵接的左連接桿;
4、所述左油缸與右油缸內(nèi)部滑動設(shè)置有與左活塞頭固接的活塞桿,所述活塞桿的一端活動貫穿導(dǎo)向套以及油缸螺母并固設(shè)有與右油缸內(nèi)壁接觸密封的右小孔活塞頭;
5、常態(tài)下,所述右小孔活塞頭臨近于導(dǎo)向套并將右油缸分割成兩個容積不同的壓力腔,壓力腔內(nèi)部填充滿具有預(yù)壓力以及實(shí)現(xiàn)右小孔活塞頭復(fù)位的硅油,所述硅油設(shè)為能夠被壓縮;
6、所述外套筒外壁螺紋設(shè)置有驅(qū)動左活塞頭移動并調(diào)整硅油壓力的定位螺母。
7、通過采用上述技術(shù)方案,使在裝置減振過程中通過右油缸、左油缸以及外套筒之間的相互移動以及使小孔活塞頭在硅油做功消耗能量來實(shí)現(xiàn)阻尼的效果,同時,在硅油的預(yù)壓力和彈性力作用下使阻尼器能夠自動復(fù)位,進(jìn)而便于下次使用,因右油缸、左油缸均設(shè)置在外套筒內(nèi)部因此可以使裝置體積、長度初始時較小,本裝置具有自復(fù)位功能、高效耗能、結(jié)構(gòu)簡單、產(chǎn)品外形尺寸小以及可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。
8、優(yōu)選地,所述左油缸與外套筒重疊部均對稱開設(shè)有限位槽,所述左活塞頭貫穿固定有在限位槽內(nèi)滑動的銷軸,且銷軸的兩端均延伸至外套筒的外部。
9、通過采用上述技術(shù)方案,銷軸在限位槽內(nèi)部滑動可以有效避免左活塞頭發(fā)生旋轉(zhuǎn),其次,通過外套筒帶動銷軸移動進(jìn)而帶動小孔活塞頭在硅油中移動實(shí)現(xiàn)壓縮硅油耗能的效果。
10、優(yōu)選地,所述右小孔活塞頭表面設(shè)置有與右油缸內(nèi)壁緊貼的導(dǎo)向環(huán)一,所述右小孔活塞頭上環(huán)繞開設(shè)有供硅油流動的小圓孔。
11、通過采用上述技術(shù)方案,導(dǎo)向環(huán)一具有導(dǎo)向、定位、減少摩擦與磨損、輔助密封與防泄漏、承載與壓力分布等作用進(jìn)而使右小孔活塞頭工作在最佳的狀態(tài)。
12、優(yōu)選地,所述導(dǎo)向套外表面嵌設(shè)有若干個與右油缸內(nèi)壁抵接密封的密封圈一,所述導(dǎo)向套內(nèi)環(huán)面分別嵌設(shè)有與活塞桿表面抵接密封的導(dǎo)向環(huán)二以及擋圈。
13、通過采用上述技術(shù)方案,密封圈一主要防止硅油泄漏,導(dǎo)向環(huán)二的作用與導(dǎo)向環(huán)一的作用相同,擋圈主要用于支撐密封圈并防止密封圈擠出,而本結(jié)構(gòu)擋圈上也可以設(shè)置有密封圈進(jìn)而進(jìn)一步提高活塞桿與導(dǎo)向套之間的密封性,而導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)的密封結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置,也可以采用現(xiàn)有的技術(shù)方案。
14、優(yōu)選地,所述導(dǎo)向套一端與活塞桿之間的缺口內(nèi)部從里至外分別設(shè)置有用于密封活塞桿與導(dǎo)向套之間間隙的腳形組合密封圈以及錐形擋圈。
15、通過采用上述技術(shù)方案,腳形組合密封圈在阻尼器中主要起到密封作用,防止阻尼油或其他介質(zhì)泄漏,它可能由多個密封元件組合而成,如o型圈、斯特封等,這些密封元件通過特定的排列和組合,共同形成一道可靠的密封屏障。在阻尼器工作時,活塞桿會進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動,腳形組合密封圈能夠確?;钊麠U與端蓋之間的密封性,防止阻尼油泄漏,從而保證阻尼器的正常工作,錐形擋圈在阻尼器中主要起到軸向固定的作用,同時可能還具有一定的密封和支撐功能。
16、優(yōu)選地,所述錐形擋圈的表面與導(dǎo)向套表面齊平。
17、通過采用上述技術(shù)方案,表面齊平可以有效避免錐形擋圈突出帶來的異常磨損,進(jìn)而提高導(dǎo)向套表面的平整性。
18、優(yōu)選地,所述導(dǎo)向套的側(cè)壁環(huán)繞開設(shè)有若干個貫穿的排氣管,導(dǎo)向套一端位于排氣管內(nèi)部一端固設(shè)有油堵,所述油堵通過油封將排氣管一端密封。
19、通過采用上述技術(shù)方案,導(dǎo)向套側(cè)壁環(huán)繞開設(shè)的排氣管,當(dāng)活塞桿在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時,缸內(nèi)阻尼油因體積變化可能產(chǎn)生氣體,使氣體進(jìn)入排氣管內(nèi)部,進(jìn)而使硅油可以被順利的壓縮,油堵通過油封將排氣管一端密封,形成雙重防護(hù)機(jī)制,可阻擋外部灰塵、水分等污染物進(jìn)入缸體,避免阻尼油污染或乳化,延長阻尼器使用壽命。
20、優(yōu)選地,所述左油缸一端固設(shè)有用于左連接桿活動貫穿并實(shí)現(xiàn)限位的內(nèi)螺母。
21、通過采用上述技術(shù)方案,內(nèi)螺母實(shí)現(xiàn)對左連接桿進(jìn)行限位避免左連接桿從左油缸內(nèi)部移出,同時也便于拆卸維護(hù)。
22、優(yōu)選地,常態(tài)下,定位螺母始終與銷軸抵接,且定位螺母推動左活塞頭、活塞桿、右小孔活塞頭移動調(diào)整右油缸內(nèi)部硅油壓力使右小孔活塞頭兩側(cè)的硅油產(chǎn)生壓力差。
23、通過采用上述技術(shù)方案,定位螺母能夠推動銷軸移動,進(jìn)而能夠調(diào)整硅油內(nèi)部的壓力,有助于右小孔活塞頭回復(fù)至原來的位置實(shí)現(xiàn)復(fù)位的效果,右油缸內(nèi)部硅油的壓力需要隨著阻尼器自身體積變化而變化,并非在某一個固定值或區(qū)間值;
24、當(dāng)定位螺母推動左活塞頭、活塞桿、右小孔活塞頭移動,調(diào)整右油缸內(nèi)部硅油壓力時,右小孔活塞頭兩側(cè)的硅油會產(chǎn)生壓力差;當(dāng)外力消失后,由于硅油具有流動性,且油缸內(nèi)部是一個密閉系統(tǒng),硅油會在壓力差的作用下自然流動,趨向于恢復(fù)壓力平衡,當(dāng)右小孔活塞頭恢復(fù)至原來的位置時,其兩側(cè)的硅油壓力會恢復(fù)到調(diào)整前的狀態(tài)。
25、優(yōu)選地,所述外套筒表面設(shè)置有輔助阻尼器復(fù)位的高壓氣體復(fù)位機(jī)構(gòu)。
26、通過采用上述技術(shù)方案,阻尼器內(nèi)部硅油壓力出現(xiàn)異常時無法進(jìn)行有效復(fù)位,可以通過高壓氣體復(fù)位機(jī)構(gòu)進(jìn)行輔助復(fù)位,來延長阻尼器的使用時長進(jìn)而給維修提供更好的等待配件周期。
27、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果:
28、1.利用活塞桿帶動右小孔活塞頭在硅油中運(yùn)動時耗散地震或沖擊能量,右小孔活塞頭將一側(cè)的容積大的壓力腔硅油擠壓至容積小的壓力腔內(nèi)部或容積小的壓力腔硅油擠壓至容積大的壓力腔內(nèi)部,使單側(cè)的壓力腔內(nèi)部壓力改變,因在產(chǎn)品的初始位置時,右油缸中有預(yù)壓力的存在,硅油被壓縮時有彈性恢復(fù)力存在,當(dāng)?shù)卣鹱饔媒Y(jié)束后,硅油預(yù)壓力的反作用力和硅油的彈性恢復(fù)力釋放彈性勢能,推動活塞桿帶右小孔活塞頭回到初始位置,實(shí)現(xiàn)自復(fù)位功能;
29、2.借助高壓氣體復(fù)位機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)耗散一部分地震或沖擊能量的效果,增加阻尼效果,同時,在阻尼器損壞時硅油壓力不足以使阻尼器恢復(fù)原來的狀態(tài)時,高壓氣體復(fù)位機(jī)構(gòu)可以輔助右小孔活塞頭復(fù)位,因此綜上本裝置具有自復(fù)位功能、高效耗能、結(jié)構(gòu)簡單、產(chǎn)品外形尺寸小以及可靠性高的優(yōu)點(diǎn)。