0038]圖11為本發(fā)明中當(dāng)活塞朝靠近第一連接環(huán)方向運動時第二泄壓閥在溫度及收縮徐變作用下的示意圖;
[0039]圖12為本發(fā)明中當(dāng)活塞朝遠離第一連接環(huán)方向運動時第一泄壓閥在車輛載荷或者風(fēng)載荷作用下的示意圖;
[0040]圖13為本發(fā)明中當(dāng)活塞朝遠離第一連接環(huán)方向運動時第二泄壓閥在車輛載荷或者風(fēng)載荷作用下的示意圖;
[0041]圖14為本發(fā)明中當(dāng)活塞朝靠近第一連接環(huán)方向運動時第一泄壓閥在車輛載荷或者風(fēng)載荷作用下的示意圖;
[0042]圖15為本發(fā)明中當(dāng)活塞朝靠近第一連接環(huán)方向運動時第二泄壓閥在車輛載荷或者風(fēng)載荷作用下的示意圖;
[0043]圖16為本發(fā)明中當(dāng)活塞朝遠離第一連接環(huán)方向運動時第一泄壓閥在地震載荷作用下的不意圖;
[0044]圖17為本發(fā)明中當(dāng)活塞朝遠離第一連接環(huán)方向運動時第二泄壓閥在地震載荷作用下的不意圖;
[0045]圖18為本發(fā)明中當(dāng)活塞朝靠近第一連接環(huán)方向運動時第一泄壓閥在地震載荷作用下的不意圖;
[0046]圖19為本發(fā)明中當(dāng)活塞朝靠近第一連接環(huán)方向運動時第二泄壓閥在地震載荷作用下的不意圖。
[0047]圖中:1-第一缸體,11-密閉腔室,111-密封件,112-密封定位套,12_內(nèi)壓檢測孔,2-第一連接環(huán),3-活塞,31-通孔,4-泄壓裝置,41-第一泄壓閥,411-第一閥門,412-第一壓力控制室,413-第一擋塊,42-第二泄壓閥,421-第二閥門,422-第二壓力控制室,423-第二擋塊,43-射流孔,44-導(dǎo)流孔,5-第二缸體,6-鎖定栓,7-第三缸體,8-第二連接環(huán),9-活塞桿。
【具體實施方式】
[0048]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0049]參見圖1所示,本發(fā)明提供一種設(shè)有泄壓裝置的粘滯阻尼器,其包括第一缸體1、第一連接環(huán)2、活塞3、泄壓裝置4、第二缸體5、鎖定栓6、第三缸體7、第二連接環(huán)8和活塞桿9。
[0050]第一缸體I,其包括密閉腔室11,在密閉腔室11內(nèi)設(shè)有阻尼液,通常選擇硅油做阻尼液,在第一缸體I的外壁還設(shè)有內(nèi)壓檢測孔12。
[0051]第一連接環(huán)2位于第一缸體I 一側(cè),在第一連接環(huán)2和第一缸體I之間固定有第二缸體5,其中相當(dāng)于螺絲釘一樣的第二缸體5與相當(dāng)于螺母一樣的第一缸體I通過螺紋連接,從而可以通過旋轉(zhuǎn)第二缸體5來調(diào)節(jié)阻尼器的長度,同時通過鎖定栓6來固定第一缸體I和第二缸體5。
[0052]第一缸體I遠離第二缸體5的一端還連接有第三缸體7,第三缸體7上設(shè)有第二連接環(huán)8。第一缸體I包容于第三缸體7內(nèi),且第一缸體I和第三缸體7可相對滑動。
[0053]活塞桿9 一端與第三缸體7固定,且活塞桿9至少部分位于密閉腔室11內(nèi),活塞桿9位于密閉腔室11內(nèi)的部分固定有活塞3,密閉腔室11的兩端均設(shè)有密封件111,靠近第二缸體5的一端的密封件111還設(shè)有密封定位套112,活塞桿9穿過密封定位套112,當(dāng)?shù)谝桓左wI和第三缸體7相對滑動時,活塞桿9可沿密封定位套112滑動。同時活塞桿9將帶動活塞3在密閉腔室11往返移動。
[0054]參見圖2所示,活塞3還包括穿過活塞3并沿活塞3移動方向設(shè)置的通孔31,本發(fā)明中活塞3的外徑小于第一缸體I的內(nèi)徑,這樣的結(jié)構(gòu)使得活塞3與第一缸體I之間具有較小的間隙,保證連接在阻尼器兩側(cè)結(jié)構(gòu)的緩慢的相對運動不受阻尼器的限制。
[0055]參見圖2-7所示,本發(fā)明的重點在于設(shè)置在活塞3內(nèi)的泄壓裝置4,其包括至少一個第一泄壓閥41和至少一個第二泄壓閥42。本發(fā)明為了保證阻尼器拉伸和壓縮時穩(wěn)定的工作,在活塞3內(nèi)分別設(shè)有兩個第一泄壓閥41和兩個第二泄壓閥42,它們均為單向打開結(jié)構(gòu),兩個第一泄壓閥41同向設(shè)置,兩個第二泄壓閥42為同向設(shè)置,但第一泄壓閥41和第二泄壓閥42的設(shè)置方向相反。其中第一泄壓閥41設(shè)有第一閥門411,第二泄壓閥42設(shè)有第二閥門421。
[0056]泄壓裝置4還包括射流孔43,射流孔43設(shè)于第一閥門411和第二閥門421的一側(cè),其中至少兩個射流孔43的孔徑不相同,且阻尼液流進這兩個射流孔43時,流動方向發(fā)生改變。在第一閥門411上和第二閥門421上以及第一閥門411和第二閥門421的另一側(cè)均設(shè)有導(dǎo)流孔44。
[0057]第一泄壓閥41設(shè)有與第一閥門411相連的第一壓力控制室412,第一壓力控制室412施加壓力于第一閥門411,當(dāng)活塞3朝遠離第一連接環(huán)2的方向移動時,第一閥門411受到與第一泄壓閥41所施加壓力方向相反的阻尼液壓力,且第二閥門421受到與第二泄壓閥42所施加壓力相同的阻尼液壓力。當(dāng)阻尼液壓力大于第一壓力控制室412施加壓力時,第一閥門411完全打開,位于第一閥門411兩側(cè)的射流孔43和導(dǎo)流孔44連通,阻尼液通過導(dǎo)流孔44流進射流孔43內(nèi),當(dāng)阻尼液壓力小于第一壓力控制室412施加壓力時,第一閥門411完全關(guān)閉,射流孔43和導(dǎo)流孔44截止。
[0058]同理,第二泄壓閥42設(shè)有與第二閥門421相連的第二壓力控制室422,第二壓力控制室422施加壓力于第二閥門421,當(dāng)活塞3朝靠近第一連接環(huán)2的方向移動時,第二閥門421受到與第二泄壓閥42所施加壓力方向相反的阻尼液壓力,且第一閥門411受到與第一泄壓閥41所施加壓力相同的阻尼液壓力。當(dāng)阻尼液壓力大于第二壓力控制室422施加壓力時,第二閥門421完全打開,位于第二閥門421兩側(cè)的射流孔43和導(dǎo)流孔44連通,阻尼液通過導(dǎo)流孔44流進射流孔43內(nèi),當(dāng)阻尼液壓力小于第二壓力控制室422施加壓力時,第二閥門421完全關(guān)閉,射流孔43和導(dǎo)流孔44截止。
[0059]在第一泄壓閥41或第二泄壓閥42打開之前,活塞3類似于鎖定裝置活塞的構(gòu)造原理,在第一泄壓閥41或第二泄壓閥42打開之后,活塞3類似于液體粘滯阻尼器活塞的構(gòu)造原理。
[0060]本發(fā)明起關(guān)鍵作用的就是活塞3內(nèi)設(shè)置的第一泄壓閥41和第二泄壓閥42,第一泄壓閥41和第二泄壓閥42均為單向打開結(jié)構(gòu),在地震荷載作用下,隨著活塞3高速往返運動,兩個第一泄壓閥41和兩個第二泄壓閥42兩兩反復(fù)打開關(guān)閉,在此過程中該阻尼裝置表現(xiàn)出粘滯阻尼器的性能。為了保證第一壓力控制室412在第一閥門411壓力過大以及第二壓力控制室422在第二閥門421壓力過大的情況下不被壓壞,在第一閥門411和第二閥門421后端相應(yīng)設(shè)有第一擋塊413和第二擋塊423,這些擋塊允許閥門移動的最大位移也是泄壓閥正常工作時打開的位移,設(shè)置第一擋塊413和第二擋塊423后在過載情況下仍能夠保證阻尼器具有穩(wěn)定的工作性能。由于油液有一定的壓縮性,在活塞3高速的來回運動下,為了保證泄壓閥打開后瞬間通過小孔的硅油所引起的阻尼力與活塞3運動不會產(chǎn)生相位滯后,在密閉腔室11內(nèi)設(shè)置一定的內(nèi)壓,同時該內(nèi)壓具有另一個作用,根據(jù)內(nèi)壓檢測孔12檢測的結(jié)果可以判斷泄壓閥是否處在正常的工作狀態(tài)。
[0061]設(shè)置泄壓閥的本質(zhì)目就是保證阻尼裝置在鎖定裝置的性能和粘滯阻尼器的性能之間快速穩(wěn)定的切換,所以本發(fā)明中的泄壓閥并不同于油阻尼器的閥門,并不是通過控制閥門開孔的大小控制流量來依靠油液的慣性力達到減震的目的,而是設(shè)計了一個具有特殊功能的壓力控制室,壓力控制室的感應(yīng)器采用特殊的耐久性材料設(shè)計,保證泄壓閥在打開前和打開后對閥門的反力穩(wěn)定不變,當(dāng)阻尼液壓力大于壓力控制室施加壓力時,閥門瞬間完全打開,當(dāng)阻尼液壓力小于壓力控制室施加壓力時,閥門瞬間全部鎖上。在泄壓閥打開后,泄壓閥保持一個穩(wěn)定的狀態(tài),硅油通過泄壓閥打開的通道流入經(jīng)過特殊設(shè)計的射流孔,根據(jù)射流孔孔徑的大小不同和方向的改變來調(diào)整阻尼裝置的速度指數(shù)和阻尼系數(shù)。
[0062]此外,由于閥門的打開和關(guān)閉是在瞬間完成的,且為完全性打開和關(guān)閉,阻尼器閥門打開后,阻尼液通過通孔31的過程基本不產(chǎn)生阻尼的效果,只有在阻尼液進入射流孔43后,根據(jù)射流孔43特殊的設(shè)計達到阻尼的作用,所以本閥門的設(shè)計并不影響小孔激流的工作原理。
[0063]本發(fā)明在鎖定裝置的特性和粘滯阻尼器的特性之間快速穩(wěn)定的切換可以用三個階段來具體說明。所謂的鎖定裝置的特性就是在低于設(shè)定速度時,阻尼器兩端結(jié)構(gòu)可以自由移動,本發(fā)明中阻尼器鎖定的速度設(shè)為V,當(dāng)該阻尼器兩端結(jié)構(gòu)的相對運動速度大于或等于V后,即把該阻尼器兩端結(jié)構(gòu)鎖死。所謂的粘滯阻尼器的特性是阻尼器出力與該阻尼器兩端結(jié)構(gòu)的相對速度V之間的關(guān)系為F = Cva,其中C為阻尼系數(shù),a為速度指數(shù)。
[0064]階段一中活塞3處于低速運動狀態(tài),此時主要表現(xiàn)為溫度的變形以及混凝土的收縮徐變,該階段中0<v<V。階段二是在荷載相對較小、頻率較高,比如風(fēng)荷載、車輛車載作用下,活塞3處于慢速范圍內(nèi)的運動,該階段中0<v< V。階段三是該阻尼器在荷載較大、頻率較高的荷載,比如地震荷載作用下的快速運動,此時V > V。
[0065]階段一:參見圖8-11所示,