一種摩擦型電磁阻尼裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種摩擦型電磁阻尼裝置，包括第一電磁鐵、第二電磁鐵、第一摩擦塊、第二摩擦塊、第一彈性件、第二彈性件、位移約束桿、第一連桿、第一端蓋、第二端蓋、第一電極片、第二電極片和第一連接件；位移約束桿一端頂?shù)值谝荒Σ翂K的凹槽使第一摩擦塊向上貼緊第一電磁鐵，另一端頂?shù)值诙Σ翂K的凹槽使第二摩擦塊向下貼緊所述第二電磁鐵；第一連桿一端固接在所述位移約束桿上，另一端穿過第一端蓋上的貫穿孔與第一連接件連接；第一彈性件固接在第一摩擦塊和第二端蓋之間；第二彈性件固接在第二摩擦塊和第二端蓋之間；第一電磁鐵和第二電磁鐵上分別設(shè)置有第一電極片和第二電極片。本裝置能產(chǎn)生較大的摩擦力，并實現(xiàn)對摩擦力大小的控制。
【專利說明】
一種摩擦型電磁阻尼裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及阻尼裝置，特別涉及一種應(yīng)用于土木工程中的摩擦型電磁阻尼裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]地震、強風(fēng)的作用給土木工程結(jié)構(gòu)的安全性和舒適性造成了嚴(yán)重的威脅，如何有效地減輕工程結(jié)構(gòu)在地震和風(fēng)等動力荷載下的響應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)的抗震、抗風(fēng)能力和抗災(zāi)性能是土木工程學(xué)科急待解決的問題之一。傳統(tǒng)的抗震策略是被動地依靠結(jié)構(gòu)自身的剛度、強度來抵抗地震動和風(fēng)振的作用，在強震作用下，必然導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的部分構(gòu)件的損傷或破壞，這樣既不經(jīng)濟(jì)又達(dá)不到預(yù)期的效果，而現(xiàn)代結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)為上述問題提供了合理有效的途徑。
[0003]被動耗能阻尼器的減振技術(shù)相對比較成熟，然而作為一種被動控制裝置，它不能根據(jù)結(jié)構(gòu)的用途、荷載情況和結(jié)構(gòu)的響應(yīng)而改變自身的特性，因而在應(yīng)用上有很大的局限性。如設(shè)定在大震作用下能滑動的摩擦耗能器，在小震作用下卻不一定能滑動，所以不能起到在小震作用下的耗能作用;與此相反，在小震作用下設(shè)定滑動的摩擦耗能器，因固定的摩擦力太小，導(dǎo)致大震作用下的減震能力不夠。為了克服上述所存在的技術(shù)缺陷，將電磁鐵與性能穩(wěn)定，加工方便、耗能能力強的被動摩擦耗能系統(tǒng)相結(jié)合，來調(diào)節(jié)滑動摩擦力的大小，能極大地改善耗能減震的效果。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種能夠提供摩擦力較大并可控的摩擦型電磁阻尼裝置。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種摩擦型電磁阻尼裝置，包括第一電磁鐵、第二電磁鐵、第一摩擦塊、第二摩擦塊、第一彈性件、第二彈性件、位移約束桿、第一連桿、第一端蓋、第二端蓋、第一電極片、第二電極片和第一連接件;所述第一摩擦塊和所述第二摩擦塊呈凹形結(jié)構(gòu);所述位移約束桿一端頂?shù)炙龅谝荒Σ翂K的凹槽使第一摩擦塊向上貼緊所述第一電磁鐵，另一端頂?shù)炙龅诙Σ翂K的凹槽使第二摩擦塊向下貼緊所述第二電磁鐵;所述第一端蓋固接在所述第一電磁鐵和所述第二電磁鐵的一端且設(shè)有貫穿孔，所述第二端蓋固接在所述第一電磁鐵和所述第二電磁鐵的另一端;所述第一連桿一端固接在所述位移約束桿上，另一端穿過所述貫穿孔與所述第一連接件連接;所述第一彈性件固接在所述第一摩擦塊和所述第二端蓋之間；所述第二彈性件固接在所述第二摩擦塊和所述第二端蓋之間；所述第一電磁鐵上設(shè)置有第一電極片;所述第二電磁鐵上設(shè)置有第二電極片。
[0007]—實施例之中:還包括第二連桿和第二連接件，所述第二連桿固接于所述第二端蓋和所述第二連接件之間。
[0008]—實施例之中:所述第一電極片與所述第二電極片均連接有外接電源;所述第一電極片與所述第二電極片之間連接有感應(yīng)器，通過感應(yīng)器來調(diào)節(jié)電流大小。
[0009]—實施例之中:所述第一電磁鐵上與所述第一摩擦塊接觸的面、所述第二電磁鐵上與所述第二摩擦塊接觸的面均分布有突起的圓點。
[0010]—實施例之中:所述第一摩擦塊上與所述第一電磁鐵接觸的面、所述第二摩擦塊上與所述第二電磁鐵接觸的面均分布有花紋。
[0011 ] 一實施例之中:所述位移約束桿的兩端均設(shè)置有橡膠套。
[0012]—實施例之中:所述第一彈性件和第二彈性件為端圈并緊磨平的圓柱螺旋彈簧。
[0013]—實施例之中:所述第一連接件和所述第二連接件為把手。
[0014]—實施例之中:所述第一摩擦塊、第二摩擦塊、位移約束桿、第一端蓋、第二端蓋、第一連桿和第二連桿均為鋼質(zhì)。
[0015]本實用新型提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:
[0016]1、通過第一電磁鐵、第二電磁鐵、第一摩擦塊和第二摩擦塊的配合，實現(xiàn)了摩擦面正壓力的增大，從而增加了摩擦力；
[0017]2、通過調(diào)節(jié)外部輸入電源的方式，實現(xiàn)摩擦力可控；
[0018]3、通過在第一電磁鐵、第二電磁鐵、第一摩擦塊和第二摩擦塊的摩擦面上設(shè)置凸起圓點和花紋，增大了摩擦面間的摩擦系數(shù)；
[0019]4、通過設(shè)置位移約束桿，使第一摩擦塊和第二摩擦塊之間基本沒有相對位移;通過在位移約束桿的兩端設(shè)置橡膠套，摩擦塊與位移約束桿之間原本的剛性接觸有所減緩。
[0020]以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實用新型的一種摩擦型電磁阻尼裝置不局限于實施例。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型的摩擦型電磁阻尼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實用新型的摩擦型電磁阻尼裝置的A-A剖視圖；
[0023]圖3為本實用新型的摩擦型電磁阻尼裝置的B-B剖視圖。
[0024]附圖標(biāo)記:1、第一電磁鐵，2、第二電磁鐵，3、第一摩擦塊，4、第二摩擦塊，5、第一彈性件，6、第二彈性件，7、位移約束桿，8、第一連桿，9、第二連桿，10、第一連接件，11、第二連接件，12、第一端蓋，13、第二端蓋，14、第一電極片，15、第二電極片。
【具體實施方式】
[0025]如圖1至圖3所示，一種摩擦型電磁阻尼裝置，包括第一電磁鐵1、第二電磁鐵2、第一摩擦塊3、第二摩擦塊4、第一彈性件5、第二彈性件6、位移約束桿7、第一連桿8、第二連桿
9、第一端蓋12、第二端蓋13、第一電極片14、第二電極片15、第一連接件10和第二連接件11。
[0026]所述第一摩擦塊3和所述第二摩擦塊4呈凹形結(jié)構(gòu);所述位移約束桿7—端頂?shù)炙龅谝荒Σ翂K3的凹槽使第一摩擦塊3向上貼緊所述第一電磁鐵I，另一端頂?shù)炙龅诙Σ翂K4的凹槽使第二摩擦塊4向下貼緊所述第二電磁鐵2。所述位移約束桿7與所述第一摩擦塊3和第二摩擦塊4不固定連接，但其長度能保證第一摩擦塊3和第一電磁鐵1、第二摩擦塊4和第二電磁鐵2緊密接觸。
[0027]所述第一端蓋12固接在所述第一電磁鐵I和所述第二電磁鐵2的一端且設(shè)有貫穿孔;所述第二端蓋13固接在所述第一電磁鐵I和所述第二電磁鐵2的另一端。具體的，所述第一端蓋12和所述第二端蓋13通過焊接方式固接在所述第一電磁鐵I和所述第二電磁鐵上。
[0028]所述第一連桿8—端固接在所述位移約束桿7上，另一端穿過所述貫穿孔與所述第一連接件10連接，所述第一連接件10固定在建筑物結(jié)構(gòu)中。
[0029]所述第二連桿9固接于所述第二端蓋13和所述第二連接件11之間，所述第二連接件11固定在建筑物結(jié)構(gòu)中。
[0030]所述第一彈性件5固接在所述第一摩擦塊3和所述第二端蓋13之間;所述第二彈性件6固接在所述第二摩擦塊4和所述第二端蓋13之間。
[0031]所述第一電磁鐵I上設(shè)置有第一電極片14;所述第二電磁鐵2上設(shè)置有第二電極片15。通過這兩個電極片給纏繞在電磁鐵上的線圈通電，使產(chǎn)生磁場。根據(jù)電磁鐵上線圈的排布，電極片在電磁鐵上的位置可變動。
[0032]本實施例之中，所述第一電磁鐵I上與所述第一摩擦塊3接觸的面、所述第二電磁鐵2上與所述第二摩擦塊4接觸的面均分布有突起的圓點；所述第一摩擦塊3上與所述第一電磁鐵I接觸的面、所述第二摩擦塊4上與所述第二電磁鐵2接觸的面均分布有花紋。摩擦面上凸起的圓點和花紋，可增大摩擦面間的摩擦系數(shù)。
[0033]本實施例之中，所述第一電極片14與所述第二電極片15均連接有外接電源;所述第一電極片14與所述第二電極片15之間連接有一個地震作用感應(yīng)器，通過感應(yīng)器來調(diào)整電流大小，從而改變摩擦力的大小。
[0034]本實施例之中，所述位移約束桿7的兩端均設(shè)置有橡膠套。這樣不僅能使第一摩擦塊3、第二摩擦塊4與位位移約束桿7之間的硬接觸有所減緩，還可以對位移約束桿7、第一摩擦塊3和第二摩擦塊4起保護(hù)作用。
[0035]本實施例之中，所述第一連接件10和所述第二連接件11為把手。
[0036]本實施例之中，所述第一彈性件5和第二彈性件6為端圈并緊磨平的圓柱螺旋彈簧。所述第一彈性件5和第二彈性件6起約束緩沖的作用，防止在受力時第一摩擦塊3和第二摩擦塊4滑動位移過大導(dǎo)致與第二端蓋13發(fā)生剛性碰撞，并防止在受力恢復(fù)時第一摩擦塊3和第二摩擦塊4滑動位移過大導(dǎo)致與第一端蓋12發(fā)生剛性碰撞。
[0037]本實施例之中，所述第一摩擦塊3、第二摩擦塊4、位移約束桿7、第一端蓋12、第二端蓋13、第一連桿8和第二連桿9均為鋼質(zhì)。
[0038]具體工作過程為:
[0039]摩擦型電磁阻尼裝置處于初始平衡位置時，第一彈性件5和第二彈性件6均為自然長度，即預(yù)壓縮量均為零。當(dāng)有地震荷載產(chǎn)生時，地震荷載通過第一連桿8傳給位移約束桿7，位移約束桿7推動第一摩擦塊3和第二摩擦塊4，使分別與第一電磁鐵I和第二電磁鐵2產(chǎn)生相對滑動形成摩擦力；第一摩擦塊3和第二摩擦塊4在滑動過程中分別對第一彈性件5和第二彈性件6進(jìn)行擠壓，防止第一摩擦塊3和第二摩擦塊4滑動位移過大。同時，所述第一電極片14與所述第二電極片15通電后電磁鐵會產(chǎn)生磁性，吸附磁塊，從而表面的正應(yīng)力增加，摩擦力增大。進(jìn)一步的，通過所述第一電極片14與所述第二電極片15之間連接的感應(yīng)器來調(diào)整電流大小，實現(xiàn)對摩擦力大小的控制。
[0040]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種摩擦型電磁阻尼裝置，其特征在于: 包括第一電磁鐵(I)、第二電磁鐵(2)、第一摩擦塊(3)、第二摩擦塊(4)、第一彈性件(5)、第二彈性件(6)、位移約束桿(7)、第一連桿(8)、第一端蓋(12)、第二端蓋(13)、第一電極片(14)、第二電極片(15)和第一連接件(10);所述第一摩擦塊(3)和所述第二摩擦塊(4)呈凹形結(jié)構(gòu);所述位移約束桿(7)—端頂?shù)炙龅谝荒Σ翂K(3)的凹槽使第一摩擦塊(3)向上貼緊所述第一電磁鐵(I)，另一端頂?shù)炙龅诙Σ翂K(4)的凹槽使第二摩擦塊(4)向下貼緊所述第二電磁鐵(2);所述第一端蓋(12)固接在所述第一電磁鐵(I)和所述第二電磁鐵(2)的一端且設(shè)有貫穿孔，所述第二端蓋(13)固接在所述第一電磁鐵(I)和所述第二電磁鐵(2)的另一端;所述第一連桿(8)—端固接在所述位移約束桿(7)上，另一端穿過所述貫穿孔與所述第一連接件(10)連接;所述第一彈性件(5)固接在所述第一摩擦塊(3)和所述第二端蓋(13)之間；所述第二彈性件(6)固接在所述第二摩擦塊(4)和所述第二端蓋(13)之間；所述第一電磁鐵(I)上設(shè)置有第一電極片(14);所述第二電磁鐵(2)上設(shè)置有第二電極片(15)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦型電磁阻尼裝置，其特征在于，還包括: 第二連桿(9)和第二連接件(11)，所述第二連桿(9)固接于所述第二端蓋(13)和所述第二連接件(I I)之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦型電磁阻尼裝置，其特征在于: 所述第一電極片(14)與所述第二電極片(15)均連接有外接電源;所述第一電極片(14)與所述第二電極片(15)之間連接有用于調(diào)節(jié)電流大小的感應(yīng)器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦型電磁阻尼裝置，其特征在于: 所述第一電磁鐵(I)上與所述第一摩擦塊(3)接觸的面、所述第二電磁鐵(2)上與所述第二摩擦塊(4)接觸的面均分布有突起的圓點。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦型電磁阻尼裝置，其特征在于: 所述第一摩擦塊(3)上與所述第一電磁鐵(I)接觸的面、所述第二摩擦塊(4)上與所述第二電磁鐵(2)接觸的面均分布有花紋。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦型電磁阻尼裝置，其特征在于: 所述位移約束桿(7)的兩端均設(shè)置有橡膠套。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦型電磁阻尼裝置，其特征在于: 所述第一彈性件(5)和第二彈性件(6)為端圈并緊磨平的圓柱螺旋彈簧。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩擦型電磁阻尼裝置，其特征在于: 所述第一連接件(10)和所述第二連接件(11)為把手。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩擦型電磁阻尼裝置，其特征在于: 所述第一摩擦塊(3)、第二摩擦塊(4)、位移約束桿(7)、第一端蓋(12)、第二端蓋(13)、第一連桿(8)和第二連桿(9)均為鋼質(zhì)。
【文檔編號】E04B1/98GK205653914SQ201620429337
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月12日 公開號201620429337.9, CN 201620429337, CN 205653914 U, CN 205653914U, CN-U-205653914, CN201620429337, CN201620429337.9, CN205653914 U, CN205653914U
【發(fā)明人】李宇, 劉陽, 梅真, 郭子雄, 黃群賢, 吳淵凱, 連世洪, 郭廷杰
【申請人】華僑大學(xué), 廈門特房建設(shè)工程集團(tuán)有限公司