本技術涉及建筑結構抗震的領域,尤其是涉及一種自復位粘滯阻尼器。
背景技術:
1、傳統(tǒng)的粘滯阻尼器在建筑結構中廣泛應用,能夠有效耗散地震能量,減少結構振動。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,導致結構在地震后難以恢復到原始位置,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),成為當前抗震技術領域的重要研究方向。
2、在普通阻尼器的內(nèi)部加裝彈簧來實現(xiàn)自復位功能,這樣的構造會使得產(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,會導致產(chǎn)品的經(jīng)濟性能較差。
技術實現(xiàn)思路
1、為了改善經(jīng)濟性能差的問題,本技術提供一種自復位粘滯阻尼器。
2、本技術提供的一種自復位粘滯阻尼器采用如下的技術方案:
3、一種自復位粘滯阻尼器,包括外套筒以及滑動設置在外套筒內(nèi)部的右油缸,所述右油缸的一端內(nèi)部設置有導向套,所述右油缸的一端內(nèi)部固設有對導向套進行限位的油缸螺母;所述外套筒一端滑動設置有壓縮時與右油缸一端抵接的左油缸,所述左油缸內(nèi)部活動設置有左活塞頭,所述左油缸一端活動設置有壓縮時、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向套以及油缸螺母并固設有與右油缸內(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)部填充滿具有預壓力以及實現(xiàn)右小孔活塞頭復位的硅油,所述硅油設為能夠被壓縮;
6、所述外套筒外壁螺紋設置有驅動左活塞頭移動并調整硅油壓力的定位螺母。
7、通過采用上述技術方案,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現(xiàn)阻尼的效果,同時,在硅油的預壓力和彈性力作用下使阻尼器能夠自動復位,進而便于下次使用,因右油缸、左油缸均設置在外套筒內(nèi)部因此可以使裝置體積、長度初始時較小,本裝置具有自復位功能、高效耗能、結構簡單、產(chǎn)品外形尺寸小以及可靠性高的優(yōu)點。
8、優(yōu)選地,所述左油缸與外套筒重疊部均對稱開設有限位槽,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,其次,通過外套筒帶動銷軸移動進而帶動小孔活塞頭在硅油中移動實現(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置有與右油缸內(nèi)壁緊貼的導向環(huán)一,所述右小孔活塞頭上環(huán)繞開設有供硅油流動的小圓孔。
11、通過采用上述技術方案,導向環(huán)一具有導向、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,所述導向套外表面嵌設有若干個與右油缸內(nèi)壁抵接密封的密封圈一,所述導向套內(nèi)環(huán)面分別嵌設有與活塞桿表面抵接密封的導向環(huán)二以及擋圈。
13、通過采用上述技術方案,密封圈一主要防止硅油泄漏,導向環(huán)二的作用與導向環(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,而本結構擋圈上也可以設置有密封圈進而進一步提高活塞桿與導向套之間的密封性,而導向套結構的密封結構可以根據(jù)實際情況進行設置,也可以采用現(xiàn)有的技術方案。
14、優(yōu)選地,所述導向套一端與活塞桿之間的缺口內(nèi)部從里至外分別設置有用于密封活塞桿與導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,活塞桿會進行往復運動,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向套表面齊平。
17、通過采用上述技術方案,表面齊平可以有效避免錐形擋圈突出帶來的異常磨損,進而提高導向套表面的平整性。
18、優(yōu)選地,所述導向套的側壁環(huán)繞開設有若干個貫穿的排氣管,導向套一端位于排氣管內(nèi)部一端固設有油堵,所述油堵通過油封將排氣管一端密封。
19、通過采用上述技術方案,導向套側壁環(huán)繞開設的排氣管,當活塞桿在缸體內(nèi)往復運動時,缸內(nèi)阻尼油因體積變化可能產(chǎn)生氣體,使氣體進入排氣管內(nèi)部,進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,形成雙重防護機制,可阻擋外部灰塵、水分等污染物進入缸體,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有用于左連接桿活動貫穿并實現(xiàn)限位的內(nèi)螺母。
21、通過采用上述技術方案,內(nèi)螺母實現(xiàn)對左連接桿進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。
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整右油缸內(nèi)部硅油壓力使右小孔活塞頭兩側的硅油產(chǎn)生壓力差。
23、通過采用上述技術方案,定位螺母能夠推動銷軸移動,進而能夠調整硅油內(nèi)部的壓力,有助于右小孔活塞頭回復至原來的位置實現(xiàn)復位的效果,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、當定位螺母推動左活塞頭、活塞桿、右小孔活塞頭移動,調整右油缸內(nèi)部硅油壓力時,右小孔活塞頭兩側的硅油會產(chǎn)生壓力差;當外力消失后,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,趨向于恢復壓力平衡,當右小孔活塞頭恢復至原來的位置時,其兩側的硅油壓力會恢復到調整前的狀態(tài)。
25、優(yōu)選地,所述外套筒表面設置有輔助阻尼器復位的高壓氣體復位機構。
26、通過采用上述技術方案,阻尼器內(nèi)部硅油壓力出現(xiàn)異常時無法進行有效復位,可以通過高壓氣體復位機構進行輔助復位,來延長阻尼器的使用時長進而給維修提供更好的等待配件周期。
27、綜上所述,本技術包括以下至少一種有益技術效果:
28、1.利用活塞桿帶動右小孔活塞頭在硅油中運動時耗散地震或沖擊能量,右小孔活塞頭將一側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,右油缸中有預壓力的存在,硅油被壓縮時有彈性恢復力存在,當?shù)卣鹱饔媒Y束后,硅油預壓力的反作用力和硅油的彈性恢復力釋放彈性勢能,推動活塞桿帶右小孔活塞頭回到初始位置,實現(xiàn)自復位功能;
29、2.借助高壓氣體復位機構可以實現(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原來的狀態(tài)時,高壓氣體復位機構可以輔助右小孔活塞頭復位,因此綜上本裝置具有自復位功能、高效耗能、結構簡單、產(chǎn)品外形尺寸小以及可靠性高的優(yōu)點。