CN216430363U - 一种椭圆形缸体粘滞阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种椭圆形缸体粘滞阻尼器，其包括副缸、主缸、活塞、活塞杆；副缸一端安装有第一铰耳，副缸另一端与主缸的一端固定连接，主缸腔体内满填阻尼介质，且在主缸内安装有与阻尼介质作用耗能的活塞杆，活塞杆的一端穿过主缸并与第二铰耳相连，活塞杆的另一端穿过主缸并容置于副缸腔体内，活塞杆上设置有将主缸分隔为两个腔体的活塞，活塞上开设有至少两个阻尼孔。本实用新型结构简单，密封性良好，散热性能更佳，耗能能力较传统阻尼器更大，在空间受限的情况下，能充分利用空间，以较大的规格布置在结构中，产生更大的阻尼力。
Description
技术领域
本实用新型属于粘滞阻尼器的技术领域，具体涉及一种椭圆形缸体粘滞阻尼器。
背景技术
与传统结构抗震方法通过加强结构自身的抗震性能来抵抗地震作用相比，耗能减震技术作为被动控制的一类分支，已被证明是一种有效的结构控制方法，其利用耗能装置产生变形或位移来消耗或吸收地震输入结构中的能量来减小结构本身的地震反应，有着安全、经济等优势。
粘滞阻尼器是一种速度型阻尼器，可被应用于结构的消能减震设计与加固改造中，其控制机理主要是将结构的部分振动能量通过阻尼介质的粘滞效应，以热量的形式消耗掉，从而减少结构的振动与变形，以达到保护结构与构件的目的。目前国内主要使用的缸筒式粘滞阻尼器主要以圆形缸体为主，改造对象以缸体内壁及活塞为主，复杂的缸体内壁结构及复杂的活塞内部结构存在加工制造困难、制造费用高昂等问题。常规的粘滞阻尼器在工程中常常满足工程对大吨位的设计要求，而在遇到某些特殊情况如宽度或者高度受到限制时，则会受到限制，其性能也会大打折扣。具体情况如图3和图4所示，有时由于阻尼力等参数要求，传统的阻尼器截面会超出空间的填充墙范围，从而影响室内的空间，此外在人字形布置中，阻尼器甚至可能会会影响到建筑的吊顶。
实用新型内容
针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种粘滞阻尼器，解决了现行阻尼器结构形式比较单一，缸筒式阻尼器基本以圆形缸体为主，针对宽高受限的情况下，很难布置较大规格的高耗能阻尼器，无法满足工程对大吨位的设计要求的问题。
为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：
提供一种椭圆形缸体粘滞阻尼器，其包括副缸、主缸、活塞和活塞杆；副缸一端安装有第一铰耳，副缸另一端与主缸一端固定连接，主缸的腔体内满填阻尼介质，且在主缸内安装有与阻尼介质作用耗能的活塞杆，活塞杆的一端穿过主缸并与第二铰耳相连，活塞杆的另一端穿过主缸并容置于副缸的腔体，活塞杆上设置有将主缸分隔为两个腔体的活塞，活塞上开设有至少两个阻尼孔。
本阻尼器在受到外部激励时，外部激励传入活塞杆，活塞杆受到压力或者拉力，从而带动活塞在主缸体内运动，通过活塞与阻尼介质摩擦耗能，进而实现动能向内能的转化，并通过缸体将能量向外界排出，实现能量的消耗。
本阻尼器的形状为椭圆形，在空间受限的情况下，能够灵活的布置与结构中，满足工程的设计要求。
进一步地，副缸和主缸与活塞均为椭圆形，针对在宽高受限且无法布置较大规格阻尼器的情况下，能够充分利用空间，且工作性能更加稳定。
进一步地，活塞上开设有两个阻尼孔，且两个阻尼孔以活塞杆为轴对称分布，提高活塞杆在运动中，阻尼介质和活塞的摩擦耗能效率，进而更快的实现动能向内能转化。
进一步地，第一铰耳和第二铰耳均可以以90度为单位进行旋转，并通过卡钉进行固定，从而根据需求将椭圆形缸体粘滞阻尼器布置与结构中。
进一步地，主缸两端安装有用于稳定活塞杆运动的金属导轨，金属导轨用于提高活塞杆运动的稳定性。
进一步地，金属导轨内壁附有柔性件，柔性件的材质为聚四氟乙烯，聚四氟乙烯具有耐磨与摩擦系数极低的特点，能够减小钢轨内壁与活塞杆的摩擦，提高活塞杆的使用寿命。
进一步地，活塞杆的长度大于主缸的长度，且小于副缸和主缸的总长，使活塞杆在副缸腔体内有充足的距离，给予活塞杆的充足的运动空间及一定的保护。
进一步地，主缸内壁两端安装有密封件，密封件的材质采用聚氨酯密封膏，能更好的防止阻尼介质从端口处渗漏。
进一步地，主缸腔体内满填阻尼介质，阻尼介质为二甲基硅油，活塞杆运动，因为活塞和阻尼介质的摩擦耗能，使动能转化为内能，温度升高，二甲基硅油粘温性能好，防止降低活塞与阻尼介质摩擦耗能效率。
本实用新型公开了一种粘滞阻尼器，其有益效果为：
本实用新型采用椭圆形缸体与活塞结构，在建筑和桥梁中宽高受限且无法布置较大规格阻尼器的情况下，本阻尼器能够充分利用空间，以较大的规格布置在结构中，产生更大的阻尼力；采用椭圆形缸体，与外界空气的接触面更大，能够将转换来的热量更快地耗散到空气中，工作性能更加稳定。
附图说明
图1为一种粘滞阻尼器的结构示意图。
图2为一种粘滞阻尼器的三维外观图。
图3为常规粘滞阻尼器的墙式布置三维图。
图4为常规粘滞阻尼器的墙式布置侧面剖视图。
图5为常规粘滞阻尼器的人式布置三维图。
图6为常规粘滞阻尼器的人式布置侧面剖视图。
图7为一种粘滞阻尼器的墙式布置图。
图8为一种粘滞阻尼器的人式布置图。
其中，1、第一铰耳；2、卡钉；3、副缸；4、主缸；5、密封件；6、活塞；7、柔性件；8、阻尼介质；9、阻尼孔；10、第二铰耳；11、金属导轨；12、活塞杆。
具体实施方式
面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
根据本申请的实施例一，参考图1，本实施例的一种椭圆形缸体粘滞阻尼器，包括：副缸3、主缸4、活塞杆12和阻尼介质8。
副缸3一端安装有第一铰耳1，用于与外部铰座连接，副缸3另一端与主缸4一端固定连接。
主缸4腔体满填阻尼介质8，且主缸4内安装有活塞杆12，在活塞杆12运动时与阻尼介质摩擦耗能，完成能量的转化。
活塞杆12一端穿过主缸4并与第二铰耳10相连，第二铰耳10用于与外部铰座连接，固定于结构，活塞杆12另一端穿过主缸4并容置于副缸3腔体。
活塞杆12上设置有将主缸分隔为两个腔体的活塞6，活塞6上开设有至少一个阻尼孔9，活塞杆12运动时，带动活塞6压迫一侧的阻尼介质8，阻尼介质8通过阻尼孔9流向另一侧腔体，通过阻尼孔9与阻尼介质8的摩擦耗能和孔隙耗能，从而实现能量的转化。
椭圆形缸体粘滞阻尼器在受到外部激励，且外部激励传到活塞杆12时，活塞杆12受到压力或者拉力，从而带动活塞6在主缸4腔体内运动，运动过程中，通过活塞6与阻尼介质8的摩擦耗能和孔隙耗能，实现动能向内能的转化，最后将热量通过缸体向外界排出，完成能量的消耗。
具体的，副缸3和主缸4与活塞6均为椭圆形，以适应在宽高受限的情况下，本实用新型能都充分利用空间，以较大规格布置于结构中。
活塞6上开设有两个阻尼孔9，两个阻尼孔9以活塞杆12为轴对称开设在活塞6上，活塞杆12运动时，阻尼介质8流经两个阻尼孔9，通过阻尼孔9和阻尼介质8的摩擦耗能和孔隙耗能，更快的实现动能转化内能。
与副缸3连接的第一铰耳1和与活塞杆12连接的第二铰耳10均可以以90度为单位旋转，旋转过后通过卡钉2进行锁紧，以适应在空间受限的情况下，能更好的布置在结构中。
主缸4两端安装有用于稳定活塞杆12运动的金属导轨11，活塞杆12穿过主缸4两端及两端的金属导轨11，金属导轨11提高了活塞杆12运动的稳定性。
金属导轨11内壁附有柔性件7，柔性件7的材质为聚四氟乙烯，聚四氟乙烯具有耐磨与摩擦系数极低的特点，能够减小活塞杆12与金属导轨11内壁的摩擦，还能有效的防止外部杂质颗粒通过活塞杆12进入主缸4内。
活塞杆12的长度大于主缸体4的长度，且活塞杆12的长度小于副缸3和主缸4的总长，伸入副缸3腔体内的活塞杆12的一端，与副缸3留有充足的距离，为活塞杆12的运动留下充足的空间和一定的保护。
主缸4两端设置有密封件5，密封件5的材质为聚氨酯密封膏，提高密封性能，更好的防止阻尼介质8的渗漏。
阻尼介质8采用粘温性能更好的二甲基硅油，活塞杆12运动后，温度升高，防止活塞6与阻尼介质8的摩擦耗能效率降低。
本实施例一种粘滞阻尼器的工作原理为：
如图1所示，工作时，粘滞阻尼器的第一铰耳1和第二铰耳10连接在外部铰座上，当椭圆形缸体粘滞阻尼器受到外部激励，外部激励传到活塞杆12时，活塞杆12受到压力或者引力的作用，从而带动活塞6在主缸4的腔体内沿轴向运动，活塞6在主缸4腔体内的运动过程中，压缩主缸4腔体内一侧的阻尼介质8，阻尼介质8在压力的作用下，通过阻尼孔9流动到主缸4腔体的另一侧，通过阻尼介质8的摩擦耗能和孔隙耗能，实现动能向内能的转化，最后将热量通过缸体向外界排出，完成能量的消耗，从而减少结构的振动和变形，以达到保护结构的目的。
虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。
Claims (10)
1.一种椭圆形缸体粘滞阻尼器，其特征在于：包括副缸(3)和主缸(4)；所述副缸(3)一端安装有第一铰耳(1)，副缸(3)另一端与主缸(4)的一端固定连接；所述主缸(4)腔体内满填阻尼介质(8)，且在主缸(4)内安装有与阻尼介质(8)作用耗能的活塞杆(12)；所述活塞杆(12)的一端穿过主缸(4)并与第二铰耳(10)相连，活塞杆(12)的另一端穿过主缸(4)并容置于副缸(3)的腔体内；所述活塞杆(12)上设置有将主缸(4)分隔为两个腔体的活塞(6)，活塞(6)上开设有至少两个阻尼孔(9)。
2.根据权利要求1所述的椭圆形缸体粘滞阻尼器，其特征在于：所述副缸(3)、主缸(4)和活塞(6)均为椭圆形。
3.根据权利要求1所述的椭圆形缸体粘滞阻尼器，其特征在于：所述活塞(6)上开设有两个阻尼孔(9)，且两个阻尼孔以活塞杆(12)为轴对称分布。
4.根据权利要求1所述的椭圆形缸体粘滞阻尼器，其特征在于：所述第一铰耳(1)和第二铰耳(10)均可旋转的与外部铰座连接，并通过卡钉(2)进行锁紧。
5.根据权利要求1所述的椭圆形缸体粘滞阻尼器，其特征在于：所述主缸(4)两端安装有用于稳定活塞杆(12)运动的金属导轨(11)；所述活塞杆(12)穿过主缸(4)两端及两端的金属导轨(11)。
6.根据权利要求5所述的椭圆形缸体粘滞阻尼器，其特征在于：所述金属导轨(11)内壁附有柔性件(7)。
7.根据权利要求6所述的椭圆形缸体粘滞阻尼器，其特征在于：所述柔性件(7)的材质为聚四氟乙烯。
8.根据权利要求5、6和7任一所述的椭圆形缸体粘滞阻尼器，其特征在于：所述活塞杆(12)的长度大于主缸(4)的长度，且活塞杆(12)的长度小于副缸(3)和主缸(4)的总长。
9.根据权利要求1所述的椭圆形缸体粘滞阻尼器，其特征在于：所述主缸(4)两端设置有密封件(5)，密封件(5)的材质为聚氨酯密封膏。
10.根据权利要求1所述的椭圆形缸体粘滞阻尼器，其特征在于：所述阻尼介质(8)为二甲基硅油。
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