專利名稱：鋼鉛組合耗能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能量耗散裝置，特別是一種低屈服點(diǎn)的金屬耗能裝置—鋼鉛組合耗能器，應(yīng)用于各種結(jié)構(gòu)和機(jī)械的耗能減震。
背景技術(shù)：
目前應(yīng)用于結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制的耗能器種類很多，主要分為粘滯型、粘彈型、摩擦型、金屬型等。其中金屬耗能器是根據(jù)金屬的塑性屈服，利用其滯回變形而耗散能量，從而達(dá)到減小振動(dòng)的目的，它具有穩(wěn)定的滯回特性、良好的低周疲勞特性，不受環(huán)境溫度影響、長(zhǎng)期性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。金屬耗能器主要有軟鋼耗能器、鉛耗能器、記憶合金耗能器等。
鋼鉛組合耗能器結(jié)合了軟鋼耗能器和鉛耗能器的優(yōu)點(diǎn)，在受力過程中鉛受外包鋼板的約束，性能比純鉛耗能器優(yōu)越，而外包鋼板由于內(nèi)部灌鉛的原因不易屈曲變形，可以減小截面從而降低耗能器的屈服點(diǎn)，使其更易于進(jìn)入塑性耗能。這樣利用普通鋼和鉛的組合達(dá)到比普通軟鋼耗能器更低的屈服點(diǎn)，從而提高金屬耗能器的性能，節(jié)約成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種由普通鋼和鉛構(gòu)成的鋼鉛組合耗能器，它耗能性能好，性能達(dá)到或優(yōu)于普通軟鋼耗能器。所用材料為普通鋼和鉛，成本比日本生產(chǎn)的低屈服極限軟鋼耗能器大大降低。
如圖1、2、3所示，本發(fā)明的鋼鉛組合耗能器包括上連接板1、下連接板2、不銹鋼板3和鉛4、約束螺栓5；不銹鋼板3為空心工字型形狀，工字型空心不銹鋼板是分四部分冷彎后焊接成型的，兩端分別用上、下連接板密封；所述的鉛4完全包在不銹鋼板3和上連接板1、下連接板2組成的封閉空間內(nèi)；約束螺栓5貫穿不銹鋼板3。
所述的不銹鋼板3和上連接板1、下連接板2之間采用焊接連接。
所述的工字型不銹鋼板分為翼緣和腹板部分，可以通過調(diào)節(jié)翼緣和腹板的尺寸得到耗能器的不同性能參數(shù)。
約束螺栓5穿透不銹鋼板的翼緣和腹板，起到阻止不銹鋼外包板3向外屈曲變形的作用。
所述上連接板設(shè)有灌鉛孔或放氣孔7，以便將不銹鋼板和上下連接板焊接封閉后灌入鉛。
所述的鉛4是加熱溶化后灌入不銹鋼板3和上連接板1、下連接板2組成的封閉空間內(nèi)的。
本發(fā)明是利用上連接板1和下連接板2之間的剪切作用耗散能量。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)充分結(jié)合鋼材和鉛的性能，得到耗能性能良好的耗能器。
(2)利用普通材料得到低屈服點(diǎn)的耗能器，達(dá)到利用鋼鉛組合替代價(jià)格昂貴的低屈服點(diǎn)軟鋼的目的。


圖1是本發(fā)明鋼鉛組合耗能器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中的鋼鉛組合耗能器的橫截面剖視圖；
圖3是圖1的俯視圖。
圖中上連接板1、下連接板2、不銹鋼外包板3、鉛4、約束螺栓5、連接孔6、灌鉛孔或放氣孔7。
具體實(shí)施例方式
如圖1、2、3所示，本發(fā)明的鋼鉛組合耗能器包括上連接板1、下連接板2、不銹鋼板3和鉛4、約束螺栓5；不銹鋼板3為空心工字型形狀，兩端分別用上、下連接板1、2密封；所述的鉛4完全包在不銹鋼板3和上連接板1、下連接板2組成的封閉空間內(nèi)；約束螺栓5貫穿不銹鋼板3。
所述的不銹鋼板3和上連接板1、下連接板2之間采用焊接連接。
所述上連接板設(shè)有灌鉛孔或放氣孔7。上、下連接板為Q235鋼，上、下連接板分別預(yù)留連接孔6，便于用螺栓相連接。
約束螺栓采用8.8級(jí)的高強(qiáng)螺栓。
本發(fā)明的鋼鉛組合耗能器應(yīng)用于結(jié)構(gòu)或機(jī)械產(chǎn)生相對(duì)變形的部位，由于結(jié)構(gòu)或機(jī)械的振動(dòng)，耗能器將受到相對(duì)剪切力，如圖1所示，在剪切力作用下，耗能器很快進(jìn)入塑性屈服，在往復(fù)荷載作用下耗能器進(jìn)行滯回耗能，減小結(jié)構(gòu)或機(jī)械的振動(dòng)。
權(quán)利要求
1.一種鋼鉛組合耗能器，其特征在于包括上連接板(1)、下連接板(2)、不銹鋼板(3)和鉛(4)、約束螺栓(5)；不銹鋼板(3)為空心工字型形狀，兩端分別用上、下連接板密封；所述的鉛(4)完全包在不銹鋼板(3)和上連接板(1)、下連接板(2)組成的封閉空間內(nèi)；約束螺栓(5)貫穿不銹鋼板(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼鉛組合耗能器，其特征在于所述的不銹鋼板(3)和上連接板(1)、下連接板(2)之間采用焊接連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋼鉛組合耗能器，其特征在于所述的工字型不銹鋼板分為翼緣和腹板部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼鉛組合耗能器，其特征在于所述上連接板設(shè)有灌鉛孔或放氣孔(7)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼鉛組合耗能器，其特征在于包括上連接板(1)、下連接板(2)、不銹鋼板(3)和鉛(4)、約束螺栓(5)；不銹鋼板(3)為空心工字型形狀，兩端分別用上、下連接板密封；所述的鉛(4)完全包在不銹鋼板(3)和上連接板(1)、下連接板(2)組成的封閉空間內(nèi)；約束螺栓(5)貫穿不銹鋼板(3)。它耗能性能好，性能達(dá)到或優(yōu)于普通軟鋼耗能器。所用材料為普通鋼和鉛，成本比日本生產(chǎn)的低屈服極限軟鋼耗能器大大降低。
文檔編號(hào)F16F7/00GK1683804SQ20051003346
公開日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月11日
發(fā)明者張永山, 辛亞軍, 王煥定 申請(qǐng)人:廣州大學(xué)