本发明涉及建筑领域,具体涉及一种自复位摩擦阻尼器。
背景技术:
1、结构被动控制技术是减小结构动力响应、提高结构安全性的重要手段,结构被动控制基本原理是通过在结构上安装阻尼器等耗能控制装置,耗散结构振动能量以控制结构动力响应,提高结构安全性。由于结构被动控制技术不需要附加外部能源,并且构造简单、造价低廉、可靠性高,因此在实际工程中得到了广泛应用。
2、摩擦阻尼器作为一种常用的消能减震装置,具有造价低廉、构造简单的特点。摩擦阻尼器通常由多块钢板和摩擦片组成,受到外力作用时钢板与摩擦片发生相对运动,通过相对运动所产生的摩擦力进行耗能。
3、结构在遭受超设计基准的大震作用后,结构可能会存在较大残余变形,对结构的安全性造成巨大影响,并且过大的侧向变形和残余变形会引发结构的倒塌。因此,各种自复位装置被研发出来,以提高结构自复位能力,减小残余变形。
4、目前业内迫切需要一种新型阻尼器,不仅具有优秀的耗能能力,而且具有自复位能力,并且方便产品后期的检修与更换。如何设计一种开放装配式自复位摩擦阻尼器,使其同时具有耗能能力与自复位能力,并且便于维修与更换,一直是一个难以解决的工程难题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种自复位摩擦阻尼器,通过对第一弹性件和其他组件进行不同形式的组合,获得构件所需要的承载力、自复位力和变形量,通过内部部件之间挤压时内部第一弹性件变形产生反向弹力,实现导杆在轴向任意方向运动第一弹性件均会受压,从而实现自复位,同时利用摩擦力实现阻尼耗能,使本发明发挥稳定、高效的耗能能力。
2、为解决上述技术问题,本发明提供一种自复位摩擦阻尼器,包括一缸体和穿入所述缸体的导杆,在所述缸体的内腔中设有供所述导杆依次穿过的第一活塞件、第一弹性件和第二活塞件,且所述导杆能够相对于所述缸体、所述第一活塞件、所述第一弹性件和所述第二活塞件做轴向运动;所述缸体的内侧壁上设有与所述缸体内壁相抵接的第一内摩擦板和第二内摩擦板,所述第一内摩擦板包括朝向所述导杆凸出设置的第一凸起部,所述第二内摩擦板包括朝向所述导杆凸出设置的第二凸起部,所述第一弹性件一端与所述第一凸起部的侧面相抵接,所述第一弹性件的另一端与所述第二凸起部的侧面相抵接,所述第一活塞件的一端与所述缸体的内壁相抵接,所述第一活塞件的另一端与所述第一凸起部的侧面相抵接,所述第二活塞件的一端与所述缸体的内壁相抵接,所述第二活塞件的另一端与所述第二凸起部的侧面相抵接;所述导杆上设有第一限位部和第二限位部,所述第一限位部与所述第一活塞件远离所述第一弹性件的一端相抵接,所述第二限位部与所述第二活塞件远离所述第一弹性件的一端相抵接,所述第一限位部能够沿所述导杆的轴向做远离所述第一活塞件的运动,所述第二限位部能够沿所述导杆的轴向做远离所述第二活塞件的运动。
3、可选的,所述缸体包括第一端部件、挡板和第二端部件,所述导杆穿过所述第一端部件以穿入所述缸体;所述挡板的一端与所述第一端部件相连,所述挡板的另一端与所述第二端部件相连。
4、可选的,还包括第一预紧件和第二预紧件,所述第一预紧件穿入所述缸体,所述第二预紧件也穿入所述缸体,所述第一预紧件夹持所述缸体的侧壁与所述第一内摩擦板,所述第二预紧件夹持所述缸体的侧壁与所述第二内摩擦板。
5、可选的,所述第一预紧件穿过所述第一内摩擦板,所述第二预紧件穿过所述第二内摩擦板,所述第一内摩擦板板面开设有第一滑槽孔,所述第二内摩擦板板面开设有第二滑槽孔,所述第一预紧件能够利用所述第一滑槽孔与所述第一内摩擦板相对运动,所述第二预紧件能够利用所述第二滑槽孔与所述第二内摩擦板相对运动。
6、可选的,所述第一预紧件和\或所述第二预紧件能够沿轴向伸缩。
7、可选的,所述第一活塞件包括第一活塞板和与所述第一活塞板相连的第一翼缘板,所述第一活塞板和所述第一翼缘板呈预设角度设置,所述第二活塞件包括第二活塞板和与所述第二活塞板相连的第二翼缘板,所述第二活塞板和所述第二翼缘板呈预设角度设置;所述导杆穿过所述第一活塞板和所述第二活塞板以穿过所述第一活塞件和第二活塞件;所述第一翼缘板与所述第一内摩擦板之间夹设有第三内摩擦板,所述第二翼缘板与所述第二内摩擦板之间夹设有第四内摩擦板;所述第一预紧件穿过并夹持所述第三内摩擦板和第一翼缘板,所述第二预紧件穿过并夹持所述第四内摩擦板和第二翼缘板;所述第一翼缘板上开设有第三滑槽孔,所述第二翼缘板上开设有第四滑槽孔,所述第一预紧件能够利用所述第三滑槽孔与所述第一翼缘板相对运动,所述第二预紧件能够利用所述第四滑槽孔与所述第二翼缘板相对运动。
8、可选的,所述第一预紧件可包括第一预紧部和第二预紧部和第一预紧杆,所述第一预紧杆的一端与所述第一预紧部相连,所述第一预紧杆的另一端与所述第二预紧部相连,所述第二预紧件包括第三预紧部和第四预紧部和第二预紧杆,所述第二预紧杆的一端与所述第三预紧部相连,所述第二预紧杆的另一端与所述第四预紧部相连;所述第一预紧部和所述第三预紧部位于所述缸体外,所述第二预紧部和所述第四预紧部位于所述缸体内,所述第一预紧部与所述缸体外壁之间、所述第二预紧部与所述第一翼缘板之间、所述第三预紧部与所述缸体外壁之间和所述第四预紧部与所述第二翼缘板之间中的至少一者夹设有第二弹性件。
9、可选的,所述缸体包括第一端部件、挡板和第二端部件,所述第一端部件包括第一端部板和第三翼缘板,所述第二端部件包括第二端部板和第四翼缘板,所述导杆穿过所述第一端部板以穿入所述缸体;所述缸体的侧壁由所述挡板组成,所述第一预紧件穿过并夹持所述第一翼缘板和所述挡板,所述第二预紧件穿过并夹持所述第二翼缘板和所述挡板。
10、可选的,所述挡板的一端与所述第一端部板相抵接,所述挡板的另一端与所述第二端部板相抵接。
11、可选的,还包括第一外摩擦板、第二外摩擦板、第三预紧件和第四预紧件,所述第三预紧件由外向内依次穿过所述第一外摩擦板、所述缸体的侧壁和所述第一内摩擦板,所述第四预紧件由外向内依次穿过所述第二外摩擦板、所述缸体的侧壁和所述第二内摩擦板;所述第三预紧件与所述第一外摩擦板和所述第一内摩擦板固定连接以使所述第三预紧件、所述第一外摩擦板和所述第一内摩擦板共同运动,所述第四预紧件与所述第二外摩擦板和所述第二内摩擦板固定连接以使所述第四预紧件、所述第二外摩擦板和所述第二内摩擦板共同运动;所述缸体的侧壁上开设有第五滑槽孔和第六滑槽孔,所述第三预紧件能够利用所述第五滑槽孔与所述缸体的侧壁相对运动,所述第四预紧件能够利用所述第六滑槽孔与所述缸体的侧壁相对运动。
12、本发明提供的自复位摩擦阻尼器具有如下有益效果:
13、本发明中的所述导杆相对于所述缸体向靠近所述第一活塞件方向运动时,所述第二限位部随所述导杆向靠近所述第一活塞件方向移动。所述第二限位部会推动所述第二活塞件向靠近所述第一活塞件的方向移动。所述第二活塞件由于与所述第二凸出部相抵接,所述第二内摩擦板会被一起带动被推向所述第一弹性件,所述第一弹性件被所述第二凸出部推向所述第一活塞件。因此所述第一弹性件会推动所述第一凸出部,进而所述第一凸出部会推动所述第一活塞件。由于所述第一活塞件与所述第一缸体的内壁相抵接而被阻挡,限制约束所述第一活塞件使其无法移动,此时所述导杆仍能向靠近所述第一活塞件方向继续移动,此时所述第一凸出部和所述第二凸出部将对所述第一弹性件形成挤压,所述第一弹性件受压产生弹性形变。所述第一弹性件产生弹性形变后会产生向所述第二凸出部施加的弹力且随着所述第二活塞件的移动弹力逐渐增大,反向推动所述第二活塞件向远离所述第一活塞件的方向移动,从而实现自复位。当所述导杆相对于所述缸体向靠近所述第二活塞件的方向运动时,同理的,所述第一凸出部和所述第二凸出部也将对所述第一弹性件形成挤压,所述第一弹性件受压产生弹性形变。所述第一弹性件产生弹性形变后会产生向所述第一凸出部施加的弹力且随着所述第一活塞件的移动弹力逐渐增大,反向推动所述第一凸出部向远离所述第二活塞件的方向移动,从而实现自复位。本发明通过构造设计使其一体化实现自复位、承载与耗能能力。本发明无论是处于受压作用还是受拉作用下,所述第一弹性件均处于受压状态下,利用所述第一弹性件受压产生的弹力提供承载力与自复位能力;并通过所述第一内摩擦板和第二内摩擦板实现摩擦耗能效果;各部件均可在工厂中规格化生产加工,可以实现工业化生产,制作安装简单,具有广阔的推广应用价值。