專利名稱：一種粘滯阻尼緩沖器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種阻尼緩沖器，其適用于工程減振和結構控制領域，亦可用于制作用于航天、電子、化工、能源、儀表、醫(yī)療、衛(wèi)生等領域。
背景技術：
隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人類社會的進步，地震給人類造成的危害也越來越大。同時社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展對現(xiàn)代建筑結構的安全性、適用性和舒適性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的抗震結構體系是通過增強結構本身的性能來“抗御”地震作用的，即由結構本身儲存和消耗地震能量，以滿足結構的抗震設防要求。由于人們尚不能準確地估計結構在未來可能遭遇的地震動的強度、頻譜和持時等特性，而且按照傳統(tǒng)抗震方法設計的結構其抗震性能不具備自我調(diào)節(jié)與自我控制的能力，因此在這種不確定性的地震作用下，結構很可能不滿足安全性的要求，產(chǎn)生嚴重破壞，甚至倒塌，造成重大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。由此，結構消能減振方法和技術體系應運而生；該體系是指在結構的某些部位設置設計耗能桿件，結構震(振)動時，這些構件率先進入塑性狀態(tài)，消耗震(振)動能量以確保建筑物在大震或強風下的安全，其關鍵技術是高性價比的耗能構件----阻尼器。目前工程界使用的粘滯阻尼器存在著耗能效果差、粘滯介質(zhì)容易泄露、成本高、防塵防腐措施不得當、體積大等缺陷。另外，機械、鐵路運輸?shù)阮I域中也急需求高性價比的阻尼緩沖器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可用于減輕工程結構、機械結構等動力反應(位移、速度、加速度)的一種高耗能、密封性好、結構簡單、高性價比的粘滯緩沖器。
本發(fā)明的一種粘滯阻尼緩沖器，包括有主缸、設置于主缸內(nèi)可以沿軸向移動的活塞、與活塞連接的活塞桿及主缸內(nèi)腔填充的粘滯介質(zhì)；其特征在于主缸1外套設有保護缸2，主缸1的一敞口端部連接有副缸6；主缸體1內(nèi)設置的活塞3的兩邊各連接有活塞桿4，其中一邊的活塞桿的一端穿過密封套5、端堵頭8的中心孔與保護缸2的端蓋15相連，另一邊的活塞桿的一端穿過密封套5和端堵頭8的中心孔至副缸腔14內(nèi)。并且副缸和保護缸的端部均連接有耳環(huán)10。
本發(fā)明所述的活塞3上具有阻尼孔11，活塞3的直徑小于主缸1的內(nèi)徑、二者之間形成阻尼間隙7；并且活塞3兩邊設有等直徑的活塞桿4。
本發(fā)明所述的主缸1腔內(nèi)兩端設置有密封套5，密封套內(nèi)外各具有5套密封圈13，密封套由端堵頭8固定，端堵頭8與主缸用螺紋連接。
本發(fā)明的粘滯阻尼緩沖器的工作原理是在外力推動下，活塞3移動擠壓粘滯介質(zhì)9，使粘滯介質(zhì)通過阻尼孔11和阻尼間隙7，產(chǎn)生摩擦阻尼和孔縮阻尼，消耗振動的能量。其特點是產(chǎn)生的粘滯阻尼，對結構的地震、風振、機械振動十分敏感，耗能曲線十分飽滿、在小位移下具有高耗能特性；同時通過改變粘滯介質(zhì)種類和結構尺寸參數(shù)，可實現(xiàn)不同的減振效果。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的粘滯阻尼緩沖器具有以下方面的優(yōu)點1.本發(fā)明的粘滯阻尼緩沖器的活塞上設有阻尼孔和阻尼間隙，很容易實現(xiàn)工程結構所要求的線性阻尼和非線性阻尼。
2.本發(fā)明的粘滯阻尼緩沖器的密封套設置十套密封裝置，實現(xiàn)了粘滯介質(zhì)的多重密封，能夠保證阻尼器長期使用而不漏介質(zhì)。
3.本發(fā)明的粘滯阻尼緩沖器采用性能穩(wěn)定的粘滯介質(zhì)，試驗證明該產(chǎn)品可在-40℃～110℃的環(huán)境溫度內(nèi)適用，且性能基本不變。
4.本發(fā)明的粘滯阻尼緩沖器外設保護缸，能夠使主缸免受外界沖擊和腐蝕，同時起到放(防)塵的作用，使該阻尼器更持久耐用。
5.本發(fā)明的粘滯阻尼緩沖器通過改變粘滯介質(zhì)的種類和結構尺寸的參數(shù)，可以設計制造性能不同、適用范圍不同的產(chǎn)品。
6.本發(fā)明的粘滯阻尼緩沖器的活塞桿與外設的保護缸相連，在運動中避免了受壓失穩(wěn)的可能，從而給阻尼器增加了一道安全防線。
7.本發(fā)明的粘滯阻尼緩沖器具有十分飽滿的耗能曲線，試驗表明曲線可以為橢圓形，也可以為“回”形，且具有在微小位移下高耗能和對速度高敏感性等特點。
8.本發(fā)明的粘滯阻尼緩沖器用于建筑結構的抗震減振，但不改變結構的剛度等特性，沒有負面作用。
9.本發(fā)明的粘滯阻尼緩沖器適用范圍廣泛，可廣泛應用于建筑結構、橋梁結構、生命線工程、高柔結構等的工程抗震、抗風；既可用于新建的結構，也可用于已有建筑的加固改造。
10.本發(fā)明的粘滯阻尼緩沖器結構簡單、造價低廉，便于生產(chǎn)和推廣應用。


圖1本發(fā)明的結構示意中主缸1、保護缸2、活塞3、活塞桿4、密封套5、副缸6、阻尼間隙7、端堵頭8、粘滯介質(zhì)9、連接耳環(huán)10、阻尼孔11、機械部件連接中設置的螺紋12、密封圈13、副缸6內(nèi)腔14、保護缸2的端蓋15。
具體實施例方式
本發(fā)明的粘滯阻尼緩沖器實施方案結合附圖做如下具體說明。根據(jù)圖1采用公知技術設計通用配件，對于圖1所需求的結構構件制作方法為；在活塞上加工通長的軸向阻尼孔，將活塞放置在主缸的設計位置，將密封套和端堵頭安裝在設計位置，利用罐裝設備將阻尼粘滯材料充滿主缸1，安裝副缸和保護缸，再進行耳環(huán)的連接，即可以實現(xiàn)本發(fā)明的技術方案。本發(fā)明主缸1的腔體內(nèi)充滿了公知的高粘度的、性能穩(wěn)定的粘滯介質(zhì)9。當活塞桿受到外力作用時，推動活塞在主缸內(nèi)移動，活塞推壓粘滯介質(zhì)，使其在阻尼間隙和阻尼孔中流過，產(chǎn)生摩擦粘滯力和孔縮阻尼力，進一步使動能轉(zhuǎn)化為熱能，最終使熱能消散到空中；由于粘滯介質(zhì)受外力在間隙和小孔中流動，受到?jīng)_擊時不會產(chǎn)生反彈，使該結構非常平穩(wěn)、沒有跳動、具有較高的使用功能。
權利要求
1.一種粘滯阻尼緩沖器，包括有主缸、設置于主缸內(nèi)可以沿軸向移動的活塞、與活塞連接的活塞桿及主缸內(nèi)腔填充的粘滯介質(zhì)；其特征在于主缸(1)外套設有保護缸(2)，主缸(1)的一敞口端部連接有副缸(6)；主缸體(1)內(nèi)設置的活塞(3)的兩邊各連接有活塞桿(4)，其中一邊的活塞桿的一端穿過密封套(5)、端堵頭(8)的中心孔與保護缸(2)的端蓋(15)相連，另一邊的活塞桿的一端穿過密封套(5)和端堵頭(8)的中心孔至副缸腔(14)內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種粘滯阻尼緩沖器，其特征在于活塞(3)上具有阻尼孔(11)，活塞(3)的直徑小于主缸(1)的內(nèi)徑、二者之間形成阻尼間隙(7)；并且活塞(3)兩邊設有等直徑的活塞桿(4)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種粘滯阻尼緩沖器，其特征在于主缸(1)腔內(nèi)兩端設置有密封套(5)，密封套內(nèi)外各具有5套密封圈(13)，密封套由端堵頭(8)固定，端堵頭(8)與主缸用螺紋連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種粘滯阻尼緩沖器，其特征在于副缸和保護缸的端部均連接有耳環(huán)(10)。
全文摘要
一種粘滯阻尼緩沖器，適用于工程減振和結構控制領域。該緩沖器包括有主缸、活塞、活塞桿及主缸內(nèi)腔填充的粘滯介質(zhì)；特征在于主缸外套設有保護缸，主缸的一敞口端部連接有副缸，副缸和保護缸的端部均連接有耳環(huán)；主缸體內(nèi)設置的活塞的兩邊各連接有等直徑的活塞桿，其中一邊的活塞桿穿過密封套、端堵頭的中心孔與保護缸的端蓋相連，另一邊的活塞桿穿過密封套和端堵頭的中心孔至副缸腔內(nèi)。所述的活塞上具有阻尼孔，活塞的直徑小于主缸的內(nèi)徑、二者之間形成阻尼間隙。該粘滯阻尼緩沖器結構簡單、造價低廉，具有較高的性價比，便于生產(chǎn)和推廣應用。且既可用于新建的結構，也可用于已有建筑的加固改造。
文檔編號F16F9/30GK1587737SQ200410062249
公開日2005年3月2日 申請日期2004年7月2日 優(yōu)先權日2004年7月2日
發(fā)明者閆維明, 張同忠, 周錫元, 湯二枚, 李振寶 申請人:北京工業(yè)大學