CN201606444U - 一种摩擦-粘滞综合作用的阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种摩擦-粘滞综合作用的阻尼器，属于阻尼器技术领域，其结构包括外壳体和活塞，外壳体空腔内设置有活塞，活塞为扁平的长方体型且一侧有空心内腔一侧为实心，活塞的空心内腔开口通过密封螺纹封闭；活塞外侧设置有摩擦板，活塞凸起与摩擦板之间形成两个封闭腔，每个封闭腔内都设置有钢板和滚柱，钢板的两端分别与滚柱接触和球头柱塞接触；两球头柱塞与活塞构成的内腔内设置有弹簧一，两球头柱塞与活塞构成的内腔通过油道与活塞空心内腔连通，活塞空心内腔中设置有小活塞，小活塞与密封螺纹之间设置有弹簧二。本实用新型具有耗能能力强、结构合理、使用寿命长等特点，有效提高了振动控制效果和应用场合。
Description
技术领域
本实用新型涉及阻尼器技术领域，具体地说是一种摩擦-粘滞综合作用的阻尼器。
背景技术
振动是广泛存在于建筑、机械设备中的物理现象，在复杂环境下能正常工作的机电设备、电子仪器以及海洋平台的设计制造中，振动控制是重点考虑的因素之一。振动已成为限制工程设计性能、可靠性和寿命的重要因素。因此，振动控制在机械和结构的设计中至关重要。振动控制是利用控制机构与振动结构的共同作用，控制结构间的振动能量的传递，从而有效地防止设备的破坏。结构控制安是否需要外部能量和激励以及结构反应的信号，可以分为被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制，另外还有近来发展迅速的智能控制。被动控制是一种控制系统不需要外界输入能量，也不需要测量受控结构的动力反应和动载荷信息的控制方法。
被动控制因其结构简单，造价低，减振效果良好，易于维护且无需外界能源的支持和不需测量结构的动力反应而受到广泛关注，目前发展最快，应用最广；主动控制虽然效果最好，但由于需要外部提供较大的能源，并且控制装置的控制算法最为复杂，因此实际应用中较少；半主动控制介于主动控制和被动控制之间，造价较合理，且控制效果好，前景广阔；混合控制综合了前几种控制方法的优点，有较好的控制效果。
耗能减振作为一种结构被动控制措施是将振动能量引入特别设置的机构和元件加以消耗和吸收，即把机械设备或结构中的某些构件设计成耗能部件或在某些部位配置阻尼器，以消耗结构振动时的能量，达到消减振动的目的。耗能减振方式的选择决定着结构的减振效果。耗能装置根据耗能机理不同主要分为四类：粘滞阻尼器、粘弹性阻尼器、金属阻尼器和摩擦阻尼器。摩擦阻尼器是由金属摩擦片在一定预紧力下组成能够产生滑动和摩擦力的机构，由结构的振动带动摩擦阻尼器的相对滑动，达到减振的目的。摩擦阻尼器由于结构简单、耗能明显、载荷频率和循环次数对其性能没有太大影响，因此应用最为广泛。粘滞阻尼器一般由缸体、活塞和粘滞液体组成，活塞上有小孔或与缸壁间留有间隙，活塞在缸体内可往复运动，粘性介质通过活塞上的空隙，将结构的部分振动能量通过阻尼材料的粘滞特性和孔缩效应耗散掉，达到减小结构振动反应、保护结构的目的。粘滞阻尼器具有小刚度、高耗能、冲程和输出力大以及良好的可靠性和耐久性的优点，这是在建筑、机械设备以及海洋平台所需要的，粘滞阻尼器在工程中有很好的应用前景。
Pall摩擦阻尼器、Sunito-me摩擦阻尼器、摩擦剪切铰阻尼器是现在通用的阻尼器。这些阻尼器有好的库伦特性，耗能明显且取材容易，但缺点是不管阻尼器是否工作，始终存在正压力，长期静摩擦会产生冷粘结，降低了正常工作能力。
发明内容
本实用新型的技术任务是针对以上不足之处，提供一种设计合理、使用寿命长、综合耗能减振的一种摩擦-粘滞综合作用的阻尼器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该阻尼器包括外壳体和活塞，其特征在于外壳体是一个长方体，空腔两端开口；外壳体空腔内设置有活塞，活塞为扁平的长方体型且一侧有空心内腔一侧为实心，活塞的空心内腔开口通过密封螺纹封闭，活塞上下两侧分别设置有两个凸起，每个凸起上都设置有凹槽；活塞外侧设置有摩擦板，摩擦板上对应活塞凸起上的凹槽内设置有导向牵引块，摩擦板通过导向牵引块与活塞连接；活塞凸起与摩擦板之间形成两个封闭腔，每个封闭腔内都设置有钢板和滚柱，钢板一侧与其上方的滚柱接触，另一侧与设置在活塞中部的球头柱塞顶部接触；两球头柱塞与活塞构成的内腔内设置有弹簧一，两球头柱塞与活塞构成的内腔通过油道与活塞空心内腔连通，活塞空心内腔中设置有小活塞，小活塞与密封螺纹之间设置有弹簧二。
所述的活塞的空心内腔壁上开有通气孔。
所述的小活塞上设置有贯通孔。
所述的活塞设置有空心内腔一侧的端面上设置有盲孔，垂直盲孔方向设置有两个连通小活塞两端的连通孔。
所述的盲孔的开口端通过密封件封闭。
所述的钢板与滚柱接触的一端通过铰链与活塞连接。
所述的摩擦板与外壳体之间设置有两层耐磨层。
本实用新型的一种摩擦-粘滞综合作用的阻尼器和现有技术相比，具有耗能能力强、适用范围广等特点，阻尼器可以根据振幅大小控制耐磨层之间的正压力从而控制摩擦力，并在振动结束后不会对外壳体产生静压力，避免了冷粘结，不会产生永久性偏位，并结合利用粘滞阻尼器，使系统拥有更好的稳定性和耗能效果。
附图说明
下面结合附图对本实用新型进一步说明。
附图1为摩擦-粘滞综合作用的阻尼器的结构示意图。
附图2为摩擦-粘滞综合作用的阻尼器的第二种实施案例结构示意图。
附图3为摩擦-粘滞综合作用的阻尼器的第三种实施案例结构示意图。
图中：1、外壳体，2、活塞，3、钢板，4、滚柱，5、封闭腔，6、摩擦板，7、耐磨层，8、小活塞，9、通气孔，10、球头柱塞，11、弹簧一，12、铰链，13、导向牵引块，14、连通孔，15、盲孔，16、密封件，17、贯通孔，18、油道，19、凸起，20、凹槽，21、弹簧二，22、密封螺纹，23、空心内腔。
具体实施方式
实施例1：
本实用新型的一种摩擦-粘滞综合作用的阻尼器，其结构包括外壳体1和活塞2，外壳体1是一个长方体，空腔两端开口；外壳体1空腔内设置有活塞2，活塞2为扁平的长方体型且一侧有空心内腔23一侧为实心，活塞2的空心内腔23开口通过密封螺纹22封闭，活塞2上下两侧分别设置有两个凸起19，每个凸起19上都设置有凹槽20；活塞2外侧设置有摩擦板6，摩擦板6与外壳体1之间设置有两层耐磨层7，摩擦板6上对应活塞2凸起19上的凹槽20设置有导向牵引块13，摩擦板6通过导向牵引块13与活塞2连接；活塞2凸起19与摩擦板6之间形成两个封闭腔5，每个封闭腔5内都设置有钢板3和滚柱4，钢板3一侧与其上方的滚柱4接触，钢板3与滚柱4接触的一端通过铰链12与活塞2连接，钢板3的另一侧与设置在活塞2中部的球头柱塞10顶部接触；两球头柱塞10与活塞2构成的内腔内设置有弹簧一11，两球头柱塞10与活塞2构成的内腔通过油道18与活塞2空心内腔23连通，活塞2空心内腔23中设置有小活塞8，小活塞8与密封螺纹23之间设置有弹簧二21，活塞2的空心内腔23壁上开有通气孔9。
实施例2：
本实用新型的一种摩擦-粘滞综合作用的阻尼器，其结构包括外壳体1和活塞2，外壳体1是一个长方体，空腔两端开口；外壳体1空腔内设置有活塞2，活塞2为扁平的长方体型且一侧有空心内腔23一侧为实心，活塞2的空心内腔23开口通过密封螺纹22封闭，活塞2上下两侧分别设置有两个凸起19，每个凸起19上都设置有凹槽20；活塞2外侧设置有摩擦板6，摩擦板6与外壳体1之间设置有两层耐磨层7，摩擦板6上对应活塞2凸起19上的凹槽20设置有导向牵引块13，摩擦板6通过导向牵引块13与活塞2连接；活塞2凸起19与摩擦板6之间形成两个封闭腔5，每个封闭腔5内都设置有钢板3和滚柱4，钢板3一侧与其上方的滚柱4接触，钢板3与滚柱4接触的一端通过铰链12与活塞2连接，钢板3的另一侧与设置在活塞2中部的球头柱塞10顶部接触；两球头柱塞10与活塞2构成的内腔内设置有弹簧一11，两球头柱塞10与活塞2构成的内腔通过油道18与活塞2空心内腔23连通，活塞2空心内腔23中设置有小活塞8，小活塞8与密封螺纹23之间设置有弹簧二21，小活塞8上设置有贯通孔17。
实施例3：
本实用新型的一种摩擦-粘滞综合作用的阻尼器，其结构包括外壳体1和活塞2，外壳体1是一个长方体，空腔两端开口；外壳体1空腔内设置有活塞2，活塞2为扁平的长方体型且一侧有空心内腔23一侧为实心，活塞2的空心内腔23开口通过密封螺纹22封闭，活塞2上下两侧分别设置有两个凸起19，每个凸起19上都设置有凹槽20；活塞2外侧设置有摩擦板6，摩擦板6与外壳体1之间设置有两层耐磨层7，摩擦板6上对应活塞2凸起19上的凹槽20设置有导向牵引块13，摩擦板6通过导向牵引块13与活塞2连接；活塞2凸起19与摩擦板6之间形成两个封闭腔5，每个封闭腔5内都设置有钢板3和滚柱4，钢板3一侧与其上方的滚柱4接触，钢板3与滚柱4接触的一端通过铰链12与活塞2连接，钢板3的另一侧与设置在活塞2中部的球头柱塞10顶部接触；两球头柱塞10与活塞2构成的内腔内设置有弹簧一11，两球头柱塞10与活塞2构成的内腔通过油道18与活塞2空心内腔23连通，活塞2空心内腔23中设置有小活塞8，小活塞8与密封螺纹23之间设置有弹簧二21；活塞2设置有空心内腔23一侧的端面上设置有盲孔15，垂直盲孔15方向设置有两个连通小活塞8两端的连通孔14，盲孔15的开口端通过密封件16封闭。
工作原理：当振源振幅增大时，长度略小于活塞2宽度的滚柱4向右运动，由于斜面钢板3作用，使滚柱4对摩擦板6的正压力增加，摩擦板6会在竖直方向有一定位移，并且会因为两者的连接带动摩擦板6向右运动产生动摩擦；钢板3受力向下压球头柱塞10，球头柱塞10内液压油被压缩，通过油道18进入活塞2的空心内腔23，并推动小活塞8向右运动，消耗振动能量，小活塞8会在右侧的弹簧二21的作用下回复。
本实用新型的一种摩擦-粘滞综合作用的阻尼器其加工制作非常简单方便，按说明书附图所示加工制作即可。
除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
Claims (7)
1.一种摩擦-粘滞综合作用的阻尼器，包括外壳体和活塞，其特征在于外壳体是一个长方体，空腔两端开口；外壳体空腔内设置有活塞，活塞为扁平的长方体型且一侧有空心内腔一侧为实心，活塞的空心内腔开口通过密封螺纹封闭，活塞上下两侧分别设置有两个凸起，每个凸起上都设置有凹槽；活塞外侧设置有摩擦板，摩擦板上对应活塞凸起上的凹槽内设置有导向牵引块，摩擦板通过导向牵引块与活塞连接；活塞凸起与摩擦板之间形成两个封闭腔，每个封闭腔内都设置有钢板和滚柱，钢板一侧与其上方的滚柱接触，另一侧与设置在活塞中部的球头柱塞顶部接触；两球头柱塞与活塞构成的内腔内设置有弹簧一，两球头柱塞与活塞构成的内腔通过油道与活塞空心内腔连通，活塞空心内腔中设置有小活塞，小活塞与密封螺纹之间设置有弹簧二。
2.根据权利要求1所述的摩擦-粘滞综合作用的阻尼器，其特征在于所述的活塞的空心内腔壁上开有通气孔。
3.根据权利要求1所述的摩擦-粘滞综合作用的阻尼器，其特征在于所述的小活塞上设置有贯通孔。
4.根据权利要求1所述的摩擦-粘滞综合作用的阻尼器，其特征在于所述的活塞设置有空心内腔一侧的端面上设置有盲孔，垂直盲孔方向设置有两个连通小活塞两端的连通孔。
5.根据权利要求1所述的摩擦-粘滞综合作用的阻尼器，其特征在于所述的盲孔的开口端通过密封件封闭。
6.根据权利要求1所述的摩擦-粘滞综合作用的阻尼器，其特征在于所述的钢板与滚柱接触的一端通过铰链与活塞连接。
7.根据权利要求1所述的摩擦-粘滞综合作用的阻尼器，其特征在于所述的摩擦板与外壳体之间设置有两层耐磨层。
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