本發(fā)明涉及減震(振)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有液壓熔斷功能的粘滯阻尼器。

背景技術(shù)：

20世紀(jì)70年代，粘滯阻尼器被逐步引入到建筑、橋梁等工程抗震領(lǐng)域，其由于具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、減震效果明顯等優(yōu)點(diǎn)，得以廣泛應(yīng)用。常規(guī)的粘滯阻尼器一般采用液壓缸式結(jié)構(gòu)。其主要由活塞、活塞桿、缸體、粘滯液體和密封系統(tǒng)組成，活塞將缸體分為兩個腔體，腔體內(nèi)充滿粘滯液體，兩個腔體可通過阻尼孔或間隙交換流量。當(dāng)粘滯阻尼器處于工作狀態(tài)時，活塞桿帶動活塞運(yùn)動，使兩個腔體形成壓力差，從而迫使粘滯介質(zhì)從高壓腔進(jìn)入低壓腔。通過粘滯流體剪切效應(yīng)實(shí)現(xiàn)能量的消耗，從而實(shí)現(xiàn)減震耗能的目的，可見，常規(guī)的粘滯阻尼器只要加載載荷，粘滯阻尼器兩端就會產(chǎn)生相對位移，即無論是常規(guī)載荷還是地震等大載荷環(huán)境，粘滯阻尼器兩端都能產(chǎn)生相對位移，消耗能量，而在橋梁建筑的部分減隔震控制領(lǐng)域，對于風(fēng)、溫度、剎車、小地震等常規(guī)載荷，要求粘滯阻尼器如剛性連桿一般，不發(fā)生相對位移，在大風(fēng)、大地震或超過一定動力載荷時，要求粘滯阻尼器吸收能量，減小振動，以保證結(jié)構(gòu)安全，顯然，常規(guī)的粘滯阻尼器無法滿足要求。

為解決上述技術(shù)問題，現(xiàn)有技術(shù)采用金屬熔斷阻尼器，其原理是在常規(guī)粘滯阻尼器的兩端安裝金屬熔斷裝置，金屬熔斷裝置具有一個斷裂臨界值，當(dāng)載荷小于臨界值時，金屬熔斷裝置限制了阻尼器兩端的相對運(yùn)動；當(dāng)載荷大于臨界值時，金屬熔斷裝置斷裂，從而粘滯阻尼器兩端可以正常的相對運(yùn)動以吸收能量。但金屬熔斷裝置一旦斷裂則需要更換，導(dǎo)致效率低、維護(hù)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工作效率高、維 護(hù)費(fèi)用低的具有液壓熔斷功能的粘滯阻尼器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種具有液壓熔斷功能的粘滯阻尼器，包括缸體、活塞桿及活塞，所述活塞安裝于缸體內(nèi)并將缸體分隔成第一腔室及第二腔室，所述第一腔室及第二腔室內(nèi)均填充有粘滯介質(zhì)，所述活塞上設(shè)有允許粘滯介質(zhì)從第一腔室向第二腔室流動的第一單向閥及允許粘滯介質(zhì)從第二腔室向第一腔室流動的第二單向閥。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述第一單向閥、第二單向閥均包括閥套、球芯、壓縮彈簧及調(diào)節(jié)螺釘，所述閥套上設(shè)有階梯狀通孔，所述球芯安裝于壓縮彈簧與階梯狀通孔的階梯部之間，所述壓縮彈簧一端頂緊球芯，另一端與調(diào)節(jié)螺釘相連；所述調(diào)節(jié)螺釘上開設(shè)有供粘滯介質(zhì)通過的第一通孔。

所述階梯狀通孔包括依次連接的小徑孔、中段孔及大徑孔，所述中段孔內(nèi)安裝有與球芯配合的球芯安裝部，所述球芯安裝部上設(shè)有與小徑孔連通的軸向孔及與大徑孔連通的錐狀孔，所述球芯通過壓縮彈簧抵接于所述錐狀孔的內(nèi)壁；

所述小徑孔內(nèi)螺接有調(diào)節(jié)第一單向閥或第二單向閥開啟后粘滯介質(zhì)流量的調(diào)節(jié)插件，所述調(diào)節(jié)插件上設(shè)有供粘滯介質(zhì)通過的第二通孔。

所述調(diào)節(jié)螺釘螺接于所述大徑孔內(nèi)，所述壓縮彈簧套設(shè)于所述調(diào)節(jié)螺釘上，所述調(diào)節(jié)螺釘?shù)穆萁由疃仁潜ＷC壓縮彈簧所需預(yù)壓力為標(biāo)準(zhǔn)選擇的螺接深度。

所述壓縮彈簧與所述球芯之間設(shè)有滑動套，所述滑動套端面的中心位置設(shè)有與球芯抵緊配合的凸部，所述滑動套上設(shè)有供粘滯介質(zhì)通過的第三通孔。

所述階梯狀通孔的兩端設(shè)有彈性擋圈。

所述缸體的兩端設(shè)有密封端蓋，所述密封端蓋通過緊固環(huán)壓緊固定，所述密封端蓋及緊固環(huán)上設(shè)有用于穿設(shè)所述活塞桿的軸向孔。

所述活塞桿的一端固定連接一活動連接件，所述活塞桿的另一端滑設(shè)于所述密封端蓋及緊固環(huán)的軸向孔內(nèi)；活塞桿遠(yuǎn)離活動連接件的一側(cè)設(shè)有固定連接件，所述固定連接件安裝于所述缸體上。

所述固定連接件通過連接塊安裝于所述缸體上，所述連接塊上設(shè)有供活塞桿軸向移動的避讓孔。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明在活塞上設(shè)置有單向閥，單向閥在載荷小于熔斷臨界值時處于關(guān)閉狀 態(tài)，使得腔室之間無法交換粘滯介質(zhì)；在載荷大于熔斷臨界值時處于開啟狀態(tài)，粘滯介質(zhì)由高壓腔室運(yùn)動至低壓腔室，有效實(shí)現(xiàn)了粘滯阻尼器輕載時鎖定、重載(地震)時耗能減振的目的；且在保證減振效果的同時，單向閥可反復(fù)使用，避免了采用金屬熔斷裝置需重復(fù)更換的問題，工作效率高、維護(hù)費(fèi)用低。

本發(fā)明進(jìn)一步在小徑孔螺接有調(diào)節(jié)插件，在單向閥開啟后調(diào)節(jié)插件可以調(diào)節(jié)粘滯阻尼器熔斷后的阻尼力特性，且調(diào)節(jié)插件螺接安裝，更換方便。

附圖說明

在下文中將基于實(shí)施例并參考附圖來對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明單向閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明閥套的結(jié)構(gòu)示意圖。

在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實(shí)際的比例繪制。

圖中各標(biāo)號表示：

1、缸體；11、第一腔室；12、第二腔室；13、密封端蓋；14、緊固環(huán)；15、粘滯介質(zhì)；2、活塞桿；3、活塞；4、單向閥；41、第一單向閥；42、第二單向閥；43、閥套；44、球芯；45、壓縮彈簧；46、調(diào)節(jié)螺釘；461、第一通孔；47、階梯狀通孔；471、小徑孔；472、中段孔；473、大徑孔；48、球芯安裝部；481、軸向孔；482、錐狀孔；49、滑動套；491、凸部；492、第三通孔；5、調(diào)節(jié)插件；51、第二通孔；6、彈性擋圈；7、活動連接件；8、固定連接件；9、連接塊。

具體實(shí)施方式

下將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1至圖3示出了本發(fā)明具有液壓熔斷功能的粘滯阻尼器的實(shí)施例，具有液壓熔斷功能的粘滯阻尼器適用于橋梁建筑的部分減隔震控制領(lǐng)域，對于風(fēng)、溫度、剎車、小地震等常規(guī)載荷，粘滯阻尼器不發(fā)生相對位移，在大風(fēng)、大地震或超過一定動力載荷時，要求粘滯阻尼器吸收能量，減小振動，以保證結(jié)構(gòu)安全。本實(shí)施例中，具有液壓熔斷功能的粘滯阻尼器包括缸體1、活塞桿2及活塞3，活塞3安裝于缸體1內(nèi)并將缸體1分隔成大小變化、總體積之和不變的第一腔室 11及第二腔室12，第一腔室11及第二腔室12內(nèi)均填充有粘滯介質(zhì)15，活塞3上設(shè)有第一單向閥41及第二單向閥42，第一單向閥41允許粘滯介質(zhì)15從第一腔室11向第二腔室12流動，第二單向閥42允許粘滯介質(zhì)15從第二腔室12向第一腔室11流動，活塞桿2帶動活塞3軸向移動，粘滯介質(zhì)15可從高壓腔室運(yùn)動至低壓腔室。本發(fā)明在活塞3上設(shè)置有單向閥4，單向閥4在載荷小于熔斷臨界值時處于關(guān)閉狀態(tài)，使得腔室之間無法交換粘滯介質(zhì)15；在載荷大于熔斷臨界值時處于開啟狀態(tài)，粘滯介質(zhì)15由高壓腔室運(yùn)動至低壓腔室，有效實(shí)現(xiàn)了粘滯阻尼器輕載時鎖定、重載(地震)時耗能減振的目的；且在保證減振效果的同時，單向閥4可反復(fù)使用，避免了采用金屬熔斷裝置需重復(fù)更換的問題，工作效率高、維護(hù)費(fèi)用低。

本實(shí)施例中，第一單向閥41、第二單向閥42均包括閥套43、球芯44、壓縮彈簧45及調(diào)節(jié)螺釘46，閥套43上設(shè)有階梯狀通孔47，球芯44安裝于壓縮彈簧45與階梯狀通孔47的階梯部之間，壓縮彈簧45一端頂緊球芯44，壓縮彈簧45另一端與調(diào)節(jié)螺釘46相連；調(diào)節(jié)螺釘46上開設(shè)有供粘滯介質(zhì)15通過的第一通孔461。當(dāng)載荷小于熔斷臨界值時，球芯44受到的壓力小于壓縮彈簧45的預(yù)緊力，球芯44無法移動而從保持單向閥4關(guān)閉；當(dāng)載荷大于熔斷臨界值時，球芯44受到的壓力大于壓縮彈簧45的預(yù)緊力，球芯44移動而從開啟單向閥4，粘滯介質(zhì)15通過單向閥4由高壓腔室運(yùn)動至低壓腔室。

在最佳實(shí)施例中，階梯狀通孔47包括依次連接的小徑孔471、中段孔472及大徑孔473，第一單向閥41、第二單向閥42的階梯狀通孔47為相反布置。本實(shí)施例中，第一單向閥41、第二單向閥42的數(shù)量為一個，且第一單向閥41、第二單向閥42對稱布置于所述活塞3上，在其他實(shí)施例中，所述第一單向閥41、第二單向閥42的數(shù)量可為多個，可提高耗能減振效果。

本實(shí)施例中，小徑孔471內(nèi)螺接有調(diào)節(jié)插件5，在第一單向閥41或第二單向閥42開啟后調(diào)節(jié)插件可以調(diào)節(jié)粘滯阻尼器熔斷后的阻尼力特性，調(diào)節(jié)插件5上設(shè)有供粘滯介質(zhì)15通過的第二通孔51，調(diào)節(jié)第二通孔51的大小、數(shù)量和長度可以調(diào)節(jié)熔斷后的粘滯阻尼器的阻尼力特性，且通過增加單向閥4數(shù)量的方式可提高調(diào)節(jié)插件5的數(shù)量，在提高耗能減振效果的同時，也提高了粘滯阻尼器阻尼力特性的可調(diào)節(jié)性；同時，調(diào)節(jié)插件5螺接安裝，更換方便快捷。

本實(shí)施例中，中段孔472內(nèi)安裝有與球芯44配合的球芯安裝部48，球芯安 裝部48螺接于中段孔472內(nèi)，球芯安裝部48上設(shè)有相連通的軸向孔481及錐狀孔482，軸向孔481與小徑孔471連通，錐狀孔482與大徑孔473連通，球芯44通過壓縮彈簧45抵接于錐狀孔482的內(nèi)壁。

本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)螺釘46螺接于大徑孔473內(nèi)，壓縮彈簧45套設(shè)于調(diào)節(jié)螺釘46上，此時限制了球芯44的軸向位移，防止了球芯44因產(chǎn)生過大位移而脫離球芯安裝部48。調(diào)節(jié)螺釘46的螺接深度是保證壓縮彈簧45所需預(yù)壓力為標(biāo)準(zhǔn)選擇的螺接深度，通過調(diào)節(jié)螺釘46的螺接深度可調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘46得到設(shè)計(jì)所需的熔斷臨界值。

本實(shí)施例中，壓縮彈簧45與球芯44之間設(shè)有滑動套49，且滑動套49設(shè)于大徑孔473內(nèi)，且沿大徑孔473的軸向滑動，滑動套49端面的中心位置設(shè)有凸部491，凸部491的抵緊面伸出大徑孔473與球芯44抵緊配合，且與球芯44抵緊保持相切；滑動套49上設(shè)有供粘滯介質(zhì)15通過的第三通孔492。

本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)插件5、球芯安裝部48、滑動套49及調(diào)節(jié)螺釘46上均留有通孔，形成了第一腔室11和第二腔室12間交換粘滯介質(zhì)15的通道，球芯44受到壓縮彈簧45的作用緊貼球芯安裝部48錐狀孔482的內(nèi)壁，可以關(guān)閉或開啟通道。結(jié)構(gòu)簡單、操作方便。在優(yōu)選實(shí)施例中，滑動套49上的第三通孔492及調(diào)節(jié)螺釘46上的第一通孔461的數(shù)量至少為兩個，通孔的直徑盡可能大，以減小對粘滯阻尼器力學(xué)特性的影響。

本實(shí)施例中，活塞3與缸體1之間設(shè)有密封件，且密封件的設(shè)置有效避免了粘滯介質(zhì)15在腔室間流通的現(xiàn)象，活塞3上設(shè)有滑動部件，保證活塞3與缸體1間無軸向間隙且可有效滑動。本實(shí)施例中，活塞桿2與密封端蓋13及緊固環(huán)14之間也設(shè)有密封件及滑動部件，在保證密封的同時活塞桿2也可沿軸向有效滑動。本實(shí)施例中，階梯狀通孔47的兩端設(shè)有彈性擋圈6，彈性擋圈6用于固定第一單向閥41及第二單向閥42。

本實(shí)施例中，缸體1的兩端設(shè)有密封端蓋13，密封端蓋13通過緊固環(huán)14壓緊固定，形成密封腔體，緊固環(huán)14螺接于缸體1上，便于拆卸更換密封端蓋13；密封端蓋13及緊固環(huán)14上設(shè)有軸向孔481，活塞桿2穿設(shè)于軸向孔481內(nèi)。

本實(shí)施例中，活塞桿2的一端固定連接一活動連接件7，活塞桿2的另一端滑設(shè)于密封端蓋13及緊固環(huán)14的軸向孔481內(nèi)，活塞桿2的中部螺接活塞3；活塞桿2遠(yuǎn)離活動連接件7的一側(cè)設(shè)有固定連接件8，固定連接件8通過連接塊 9安裝于缸體1上，連接塊9與缸體1螺紋連接，連接塊9上設(shè)有供活塞桿2軸向移動的避讓孔。本實(shí)施例中，活動連接件7鉸接于橋梁梁體上，固定連接件8鉸接于橋梁橋墩上，在其他實(shí)施例中，活動連接件7與固定連接件8也可鉸接于橋梁建筑其它具有相對位移的構(gòu)件上。

本實(shí)施例中，當(dāng)橋梁梁體與橋梁墩臺在發(fā)生相對位移時，載荷通過活動連接件7和活塞桿2傳導(dǎo)，從而帶動活塞3運(yùn)動；活塞3運(yùn)動將會使第一腔室11及第二腔室12產(chǎn)生壓力差，壓迫粘滯介質(zhì)15從高壓腔室往低壓腔室運(yùn)動，從而消耗能量。具體講，當(dāng)載荷小于熔斷臨界值時，球芯44受到的壓力小于壓縮彈簧45的預(yù)緊力，球芯44無法移動而從保持單向閥4關(guān)閉，腔室之間無法交換粘滯介質(zhì)15，粘滯阻尼器處于鎖定狀態(tài)；當(dāng)載荷大于熔斷臨界值時，球芯44受到的壓力大于壓縮彈簧45的預(yù)緊力，球芯44移動而從開啟單向閥4，粘滯介質(zhì)15通過單向閥4由高壓腔室運(yùn)動至低壓腔室，粘滯阻尼器開始作用，起到消耗能量減小振動的作用。

雖然已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其進(jìn)行各種改進(jìn)并且可以用等效物替換其中的部件。尤其是，只要不存在結(jié)構(gòu)沖突，各個實(shí)施例中所提到的各項(xiàng)技術(shù)特征均可以任意方式組合起來。本發(fā)明并不局限于文中公開的特定實(shí)施例，而是包括落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有技術(shù)方案。