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CN109519498A - Sma自复位变摩擦阻尼装置 - Google Patents

Sma自复位变摩擦阻尼装置 Download PDF

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CN109519498A
CN109519498A CN201811551607.3A CN201811551607A CN109519498A CN 109519498 A CN109519498 A CN 109519498A CN 201811551607 A CN201811551607 A CN 201811551607A CN 109519498 A CN109519498 A CN 109519498A
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CN
China
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piston
sma
several
resetting
secondary spring
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Application number
CN201811551607.3A
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English (en)
Inventor
方膨膨
胡红松
梅真
王晨
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Huaqiao University
Original Assignee
Huaqiao University
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种SMA自复位变摩擦阻尼装置，包括一外缸筒、一活塞、一上辅助弹簧、一下辅助弹簧、若干SMA上丝缆和若干SMA下丝缆。本发明的SMA自复位变摩擦阻尼装置结构简单、成本低廉、性能稳定，且可拆卸，当阻尼器内部部件损坏时易于更换。本发明中的活塞在上辅助弹簧、下辅助弹簧、SMA上丝缆和SMA下丝缆的共同作用下，具有良好的自复位效果。

Description

SMA自复位变摩擦阻尼装置
技术领域
本发明属于阻尼装置技术领域，具体涉及一种SMA自复位变摩擦阻尼装置。
背景技术
为减轻土木工程结构在地震、强风等灾害作用下的动力反应和损伤累积，可在结构中增设减振装置以耗散外部输入能量，保护主体结构安全。摩擦阻尼器构造简单、安装方便，且耗能性能不受温度影响，是建筑结构中常用的一种耗能减振装置。但传统的摩擦阻尼器结构单一，其摩擦面正压力及摩擦系数不能自行改变，且无自复位能力。形状记忆合金(SMA)作为一种新型材料，在土木工程的抗震方面的研究与应用快速发展。SMA具有独特的形状记忆效应和超弹性特性。此外，利用形状记忆合金超弹性效应设计的阻尼器，耐久性和耐腐蚀性较好，允许大变形并且变形可恢复，但SMA的等效粘性阻尼不足以使其作为唯一的阻尼装置。
发明内容
本发明的目的在提供一种SMA自复位变摩擦阻尼装置。
本发明的具体技术方案如下：
一种SMA自复位变摩擦阻尼装置，包括
一外缸筒，其上端盖设有一上缸盖，其下端盖设有一下缸盖，其内腔的内径从中间向上下两端逐渐减小，上缸盖具有一通孔，下缸盖具有一连接接头；
一活塞，其上端设有一滑动轴，其外侧壁包绕有一弹性层，该弹性层上沿活塞的周向设有若干摩擦片；
一上辅助弹簧；
一下辅助弹簧；
若干SMA上丝缆；
和若干SMA下丝缆；
活塞通过其弹性层和若干摩擦片滑动设置于外缸筒的内腔中；滑动轴贯穿上缸盖的通孔；上辅助弹簧套接滑动轴，且其上端顶抵上缸盖，下端顶抵活塞；下辅助弹簧的上端顶抵活塞，下端顶抵下缸盖；若干SMA上丝缆的上端连接上缸盖，下端连接活塞；若干SMA下丝缆的上端连接活塞，下端连接下缸盖；若干SMA上丝缆和若干SMA下丝缆均沿所述活塞的周向等间隔对称分布。
在本发明的一个优选实施方案中，所述活塞的上端具有一活塞上端板，所述滑动轴设于该活塞上端板上，所述上辅助弹簧的下端顶抵该活塞上端板，该活塞上端板上还设有若干上固定环以连接所述若干SMA上丝缆的下端。
进一步优选的，所述上缸盖的下表面设有一滑动轴定位挡块，所述滑动轴贯穿该滑动轴定位挡块以保证滑动轴沿轴向运动，所述上辅助弹簧的上端顶抵该滑动轴定位挡块。
在本发明的一个优选实施方案中，所述活塞的下端具有一活塞下端板，所述下辅助弹簧的上端顶抵该活塞下端板，该活塞下端板上还设有若干下固定环以连接所述若干SMA下丝缆的上端。
进一步优选的，所述下缸盖的上表面设有一弹簧支座，所述下辅助弹簧的下端顶抵该弹簧支座。
在本发明的一个优选实施方案中，所述若干摩擦片之间具有间隙。
在本发明的一个优选实施方案中，所述摩擦片的外表面沿所述外缸筒的轴向呈曲面状。
本发明的有益效果是：
1、本发明的SMA自复位变摩擦阻尼装置结构简单、成本低廉、性能稳定，且可拆卸，当阻尼器内部部件损坏时易于更换。
2、本发明的SMA自复位变摩擦阻尼装置的外缸筒中部的内径稍大于其它部位，活塞相对初始位置的移动幅度越大，产生的摩擦力越大，摩擦耗能效果也越好。
3、本发明的SMA自复位变摩擦阻尼装置中活塞连接有辅助弹簧和SMA丝缆，具有良好的自复位效果。
附图说明
图1为本发明的结构剖视图。
图2为图1沿A-A的剖视图。
图3为本发明的俯视图。
图4为本发明的仰视图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式结合附图对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
如图1至图4所示，一种SMA自复位变摩擦阻尼装置，包括一外缸筒1、一活塞2、一上辅助弹簧3、一下辅助弹簧4、若干SMA上丝缆5和若干SMA下丝缆6。活塞2在上辅助弹簧3、下辅助弹簧4、SMA上丝缆5和SMA下丝缆6的共同作用下，具有良好的自复位效果。
外缸筒1，其上端盖设有一上缸盖11，其下端盖设有一下缸盖12，分别通过平头螺钉13与外缸筒1相连，其内腔的内径从中间向上下两端逐渐减小(优选从中间向上下两端呈弧状逐渐减小)，上缸盖11具有一通孔110，下缸盖12具有一连接接头120；
活塞2，其上端设有一滑动轴20，其外侧壁包绕有一弹性层21(材质优选橡胶)，该弹性层21上沿活塞2的周向设有若干摩擦片22。
如图1和图2所示，活塞2通过其弹性层21和若干摩擦片22滑动设置于外缸筒1的内腔中，当活塞2相对平衡位置发生移动时由于外缸筒1内径减小弹性层21能产生压缩，所述若干摩擦片22之间具有间隙220，以保证活塞2移动时，相邻摩擦片22之间没有接触，防止活塞2锁死，且摩擦片22的外表面沿所述外缸筒1的轴向呈曲面状，与外缸筒1内壁形成滑动面，活塞2相对初始位置的移动幅度越大，产生的摩擦力越大，摩擦耗能效果也越好；滑动轴20贯穿上缸盖11的通孔110；上辅助弹簧3套接滑动轴20，且其上端顶抵上缸盖11，下端顶抵活塞2；下辅助弹簧4的上端顶抵活塞2，下端顶抵下缸盖12；若干SMA上丝缆5的上端连接上缸盖11，下端连接活塞2；若干SMA下丝缆6的上端连接活塞2，下端连接下缸盖12。若干SMA上丝缆5和若干SMA下丝缆6均与所述外缸筒1的轴线平行，且均沿所述活塞2的周向等间隔对称分布。
优选的，如图1所示，所述若干SMA上丝缆5的上端与设于上缸盖11的若干上连接机构111相连，每一上连接机构111包括一上固定螺母1111和一上固定螺栓1112，上固定螺母1111设于上缸盖11外，并适配上固定螺栓1112的上端，上固定螺栓1112贯穿适配预先设于上缸盖11上的螺纹通孔，SMA上丝缆5的上端与上固定螺栓1112的下端相连。所述若干SMA下丝缆6的下端与设于下缸盖12的若干下连接机构121相连，每一下连接机构121包括一下固定螺母1211和一下固定螺栓1212，下固定螺母1211设于下缸盖12外，并适配下固定螺栓1212的下端，下固定螺栓1212贯穿适配预先设于下缸盖12上的螺纹通孔，SMA下丝缆6的下端与下固定螺栓1212的上端相连。
所述活塞2的上端具有一活塞上端板23，所述滑动轴20设于该活塞上端板23上，所述上辅助弹簧3的下端顶抵该活塞上端板23，该活塞上端板23上还设有若干上固定环230以连接所述若干SMA上丝缆5的下端。所述上缸盖11的下表面设有一滑动轴定位挡块112，所述滑动轴20贯穿该滑动轴定位挡块112以保证滑动轴20沿轴向运动，所述上辅助弹簧3的上端顶抵该滑动轴定位挡块112。
所述活塞2的下端具有一活塞下端板24，所述下辅助弹簧4的上端顶抵该活塞下端板24，该活塞下端板24上还设有若干下固定环240以连接所述若干SMA下丝缆6的上端。所述下缸盖12的上表面设有一弹簧支座122以支撑下辅助弹簧4，所述下辅助弹簧4的下端顶抵该弹簧支座122。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (7)

1.SMA自复位变摩擦阻尼装置，其特征在于：包括
一外缸筒，其上端盖设有一上缸盖，其下端盖设有一下缸盖，其内腔的内径从中间向上下两端逐渐减小，上缸盖具有一通孔，下缸盖具有一连接接头；
一活塞，其上端设有一滑动轴，其外侧壁包绕有一弹性层，该弹性层上沿活塞的周向设有若干摩擦片；
一上辅助弹簧；
一下辅助弹簧；
若干SMA上丝缆；
和若干SMA下丝缆；
活塞通过其弹性层和若干摩擦片滑动设置于外缸筒的内腔中；滑动轴贯穿上缸盖的通孔；上辅助弹簧套接滑动轴，且其上端顶抵上缸盖，下端顶抵活塞；下辅助弹簧的上端顶抵活塞，下端顶抵下缸盖；若干SMA上丝缆的上端连接上缸盖，下端连接活塞；若干SMA下丝缆的上端连接活塞，下端连接下缸盖；若干SMA上丝缆和若干SMA下丝缆均沿所述活塞的周向等间隔对称分布。
2.如权利要求1所述的SMA自复位变摩擦阻尼装置，其特征在于：所述活塞的上端具有一活塞上端板，所述滑动轴设于该活塞上端板上，所述上辅助弹簧的下端顶抵该活塞上端板，该活塞上端板上还设有若干上固定环以连接所述若干SMA上丝缆的下端。
3.如权利要求2所述的SMA自复位变摩擦阻尼装置，其特征在于：所述上缸盖的下表面设有一滑动轴定位挡块，所述滑动轴贯穿该滑动轴定位挡块以保证滑动轴沿轴向运动，所述上辅助弹簧的上端顶抵该滑动轴定位挡块。
4.如权利要求1所述的SMA自复位变摩擦阻尼装置，其特征在于：所述活塞的下端具有一活塞下端板，所述下辅助弹簧的上端顶抵该活塞下端板，该活塞下端板上还设有若干下固定环以连接所述若干SMA下丝缆的上端。
5.如权利要求4所述的SMA自复位变摩擦阻尼装置，其特征在于：所述下缸盖的上表面设有一弹簧支座，所述下辅助弹簧的下端顶抵该弹簧支座。
6.如权利要求1所述的SMA自复位变摩擦阻尼装置，其特征在于：所述若干摩擦片之间具有间隙。
7.如权利要求1所述的SMA自复位变摩擦阻尼装置，其特征在于：所述摩擦片的外表面沿所述外缸筒的轴向呈曲面状。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109850071A (zh) * 2019-04-03 2019-06-07 哈尔滨工程大学 一种双刚度双预紧减震系统
CN110259242A (zh) * 2019-06-20 2019-09-20 同济大学 一种复合式弹簧-sma自复位阻尼器
CN112576678A (zh) * 2019-09-27 2021-03-30 中国电力科学研究院有限公司 竖向减振器及竖向减振器中阻尼液介质质量的确定方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201843226U (zh) * 2010-03-29 2011-05-25 王涛 变刚度摩擦型耗能减震装置
CN104930100A (zh) * 2015-06-14 2015-09-23 中国电子科技集团公司第十研究所 高效能干摩擦阻尼弹簧隔振器
CN205557886U (zh) * 2016-04-11 2016-09-07 燕山大学 活塞式形状记忆合金复合摩擦阻尼器
CN105971357A (zh) * 2016-06-02 2016-09-28 燕山大学 活塞式sma-压电复合变摩擦阻尼器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201843226U (zh) * 2010-03-29 2011-05-25 王涛 变刚度摩擦型耗能减震装置
CN104930100A (zh) * 2015-06-14 2015-09-23 中国电子科技集团公司第十研究所 高效能干摩擦阻尼弹簧隔振器
CN205557886U (zh) * 2016-04-11 2016-09-07 燕山大学 活塞式形状记忆合金复合摩擦阻尼器
CN105971357A (zh) * 2016-06-02 2016-09-28 燕山大学 活塞式sma-压电复合变摩擦阻尼器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109850071A (zh) * 2019-04-03 2019-06-07 哈尔滨工程大学 一种双刚度双预紧减震系统
CN110259242A (zh) * 2019-06-20 2019-09-20 同济大学 一种复合式弹簧-sma自复位阻尼器
CN112576678A (zh) * 2019-09-27 2021-03-30 中国电力科学研究院有限公司 竖向减振器及竖向减振器中阻尼液介质质量的确定方法
CN112576678B (zh) * 2019-09-27 2023-12-08 中国电力科学研究院有限公司 竖向减振器及竖向减振器中阻尼液介质质量的确定方法

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