一種單活塞杆彈性粘滯阻尼器的製作方法

2023-05-22 00:44:16 2

專利名稱：一種單活塞杆彈性粘滯阻尼器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種防振動或震動的建築構件，具體涉及使用液體作為阻尼介質的運 動阻尼器，特別是涉及帶有穿越缸一端的單活塞杆的粘滯阻尼器。
背景技術：
粘滯阻尼器就結構而言相當於工作介質為粘性物質的活塞缸，廣泛應用於機械、 建築等領域。粘滯阻尼器的控制機理是利用工作介質在壓縮變形或高速流動的過程中將由 結構傳遞而來的部分能量轉化為熱能耗散掉，達到緩解外載的衝擊、減小結構振動、保護結 構安全的目的。專利號為ZL 200810040841. X的發明專利說明書中公開了一種帶有軸向限位裝 置的粘滯阻尼器，該粘滯阻尼器在普通粘滯阻尼器的基礎上延長一頭活塞杆的長度，並將 碟形彈簧組安裝在延長的活塞杆的末端，同時在延長的活塞杆的一頭增設一阻尼缸體，阻 尼缸體內一頭設置壓力環A，另一頭設置壓力環B，當結構靜載荷變形超過阻尼行程S時，碟 形彈簧組便與壓力環A或B貼合，進而壓縮碟形彈簧組，阻尼器的剛度劇增，起到限制建築 物超量位移作用。但是，在碟形彈簧組與壓力環A或B貼合前，即所述的阻尼行程S為粘滯 阻尼行程，因此當建築結構剛受外力作用或外力作用緩慢變形時，會導致結構晃動，甚至產 生過大的位移。本申請人在先提交(申請號為20101(^82535. 4)的發明專利申請請求保護「一種 粘滯阻尼器」，該粘滯阻尼器的缸體兩端的缸蓋為彈性體，所述的彈性體由環形的粘彈性材 料層與環形的薄鋼板層交替疊合高溫硫化形成，並與缸體和活塞杆高溫硫化成一體。上述 發明專利申請請求保護的方案，無論外部輸入為何種載荷，所述的缸蓋即可產生彈性變形 而提供剛度。但是對於需要直接將缸體的一端固定於建築結構上的單活塞杆粘滯阻尼器來 說，即使將兩端蓋設計為所述的彈性體，也只有與活塞杆連接的端蓋才能發揮其粘彈性阻 尼作用，因此其初始剛度之弱是可以預見的。
發明內容鑑於現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種可提供複合彈性阻 尼的單活塞杆粘滯阻尼器。本發明解決上述問題的技術方案如下—種單活塞杆彈性粘滯阻尼器，該阻尼器為一種單活塞杆粘滯阻尼器，其特徵在 於，所述阻尼器的活塞杆經活塞右側的工作缸穿出右缸蓋；所述的右缸蓋為由環形的粘彈 性材料層與環形的薄鋼板層交替疊合高溫硫化形成的彈性體，該彈性體與缸體以及活塞杆 高溫硫化成一體；所述的活塞左側的工作缸內設有一圓柱螺旋彈簧，該圓柱螺旋彈簧的一 頭固定於左端蓋上，另一頭固定在活塞的端面；所述的缸體由內缸筒和套設在該內缸筒外 的外缸筒構成，左端蓋和右端蓋分別嵌設在外缸筒的兩頭，使內缸筒和外缸筒之間的間隙 形成一補償缸；所述的左端蓋體內設有一單向閥，形成補償缸內粘滯介質可向工作缸內流動的左單向通道；所述的外缸筒的右端設有另一單向閥，形成一工作缸內粘滯介質可向補 償缸內流動的右單向通道。本發明所述的單活塞杆彈性粘滯阻尼器，其中，所述的圓柱螺旋彈簧的兩頭可以 分別焊接在左端蓋和活塞上，也可以分別由一固定裝置固定在左端蓋和活塞上。所述的固 定裝置由一壓板和兩螺釘組成，其中所述的壓板為矩形，其兩頭設有穿設螺釘的圓孔，兩圓 孔的內側設有與圓柱螺旋彈簧頭部鋼絲相吻合弧形槽。由於本實用新型所述的活塞在左右 移動時，圓柱螺旋彈簧就得被反覆拉伸和壓縮，如果採用焊接固定顯然極易產生應力集中 而折斷，因此採用上述兩固定裝置將圓柱螺旋彈簧的兩頭分別牢固地夾持在左端蓋和活塞 上是本實用新型的一種優先方案。本實用新型所述的但活塞杆阻尼器，缸體的右端蓋為與活塞杆連成一體的彈性 體，活塞與右端蓋之間設有圓柱螺旋彈簧，因此，當活塞左右運動時，所述的右端蓋和圓柱 螺旋彈簧可同時提供彈性阻尼，使整個阻尼器的初始剛度顯著提高，而且只有一頭有活塞 杆穿出，大大縮短了阻尼器的長度。此外，當所述的圓柱螺旋彈簧的鋼絲直徑足夠粗時，在 圓柱螺旋彈簧隨著活塞一起高速振動過程中，所述的圓柱螺旋彈簧的螺旋體帶動缸體內的 粘滯介質高速流動，可將一部分外部振動能量轉化為熱能而消散，有利於進一步提高整個 阻尼器的耗能效果。

圖1、圖2、圖3和圖4為本實用新型所述阻尼器的一個具體實施例的結構示意圖， 其中，圖1為主視圖，圖2為圖1的A-A剖視圖，圖3為圖1的局部I的結構放大圖，圖4為 圖1的局部II的結構放大圖。圖5和圖6為本實用新型所述壓板的一個具體實施例的結構示意圖，其中，圖5為 主視圖，圖6為圖5的B-B剖面圖。
具體實施方式
參見圖1和圖2，外缸筒1套設在內缸筒2外構成阻尼器的缸體，其中，外缸筒1的 左右兩端分別嵌設左缸蓋4和右端蓋3，使內缸筒2內形成工作缸5，內缸筒2與外缸筒1 之間形成補償缸6 ；活塞7位於工作缸5內，與內缸筒2之間設有粘滯阻尼間隙8 ；活塞杆9 經活塞7右側的工作缸5穿出右端蓋3 ；活塞7左側的工作缸5內設有一圓柱螺旋彈簧23， 該圓柱螺旋彈簧23的一頭由固定裝置夾持左端蓋4上，另一頭由另一固定裝置夾持活塞7 的端面。參見圖1，為了便於設計下述的另一單向閥13，本例在外缸筒1與右端蓋3之間內 嵌設一環形套筒21將外缸筒1增厚，此舉既節約材料也便於加工。上述的右端蓋3為由 環形的粘彈性材料層與環形的薄鋼板層交替疊合高溫硫化形成的彈性體，並與環形套筒21 和活塞杆9通過高溫硫化成一起。參見圖1並結合圖3和圖4，左端蓋4體內設有一單向閥10，形成一補償缸6內 的粘滯介質11可向工作缸5內流動的左單向通道12 ；環形套筒21的體內設有另一單向閥 10，形成一工作缸5內粘滯介質11可向補償缸6內流動的右單向通道14。參見圖3和圖4，所述的左單向通道12內自工作缸5的一頭向內依次設有壓縮彈簧15和鋼珠16，形成所述的單向閥10，以補償因活塞杆2的移出而使工作缸5的體積增大； 所述的右單向通道14內自工作缸5的一頭向內依次設有鋼珠16和壓縮彈簧15，形成所述 的另一單向閥10，以補償因活塞杆2的進入而使工作缸5的體積減小。為了避免內缸筒2 頭部擋住另一單向閥10的進口，另一單向閥10的進口對應處內缸筒2的頭部設有一半圓 柱槽13，此舉可減小環形套筒21的厚度。 參見圖1，上述的固定裝置由壓板17和穿設在壓板17兩頭的螺釘18組成。參見 圖5和圖6，所述的壓板17為矩形，其兩頭分別穿設螺釘18的圓孔19，兩圓孔19的內側設 有與圓柱螺旋彈簧23頭部鋼絲相吻合的弧形槽20。所述的弧形槽20的深度視圓柱螺旋 彈簧23頭部密繞鋼絲的圈數而定，密繞鋼絲的圈數越多弧形槽20就越深。所述密繞鋼絲 的圈數通常以一圈至一圈半為宜，當繞制彈簧的鋼絲的直徑較小或材質剛性較低可適當增 加，這些都是本領域普通技術人員很容易想到的。
權利要求1.一種單活塞杆彈性粘滯阻尼器，該阻尼器為一種單活塞杆粘滯阻尼器，其特徵在於， 所述阻尼器的活塞杆(9)經活塞(7)右側的工作缸(5)穿出右缸蓋(3)；所述的右缸蓋(3) 為由環形的粘彈性材料層與環形的薄鋼板層交替疊合高溫硫化形成的彈性體，該彈性體與 缸體以及活塞杆(9)高溫硫化成一體；所述的活塞(7)左側的工作缸(5)內設有一圓柱螺 旋彈簧(23)，該圓柱螺旋彈簧(23)的一頭固定於左端蓋(4)上，另一頭固定在活塞(7)的 端面；所述的缸體由內缸筒⑵和套設在該內缸筒⑵外的外缸筒⑴構成，左端蓋⑷和 右端蓋(3)分別嵌設在外缸筒(1)的兩頭，使內缸筒(2)和外缸筒(1)之間的間隙形成一補 償缸(6)；所述的左端蓋⑷體內設有一單向閥(10)，形成補償缸(6)內粘滯介質(11)可 向工作缸(5)內流動的左單向通道(12)；所述的外缸筒⑴的右端設有另一單向閥(10)， 形成一工作缸內(5)粘滯介質(11)可向補償缸(6)內流動的右單向通道(14)。
2.根據權利要求1所述的一種單活塞杆彈性粘滯阻尼器，其特徵在於，所述的圓柱螺 旋彈簧(23)的兩頭分別由一固定裝置固定在左端蓋(4)和活塞(7)上；所述的固定裝置由 一壓板(17)和兩螺釘(18)組成，其中所述的壓板(17)為矩形，其兩頭設有穿設螺釘(18) 的圓孔(19)，兩圓孔(19)的內側設有與圓柱螺旋彈簧(23)頭部鋼絲相吻合弧形槽(20)。
專利摘要本實用新型涉及一種防振動或震動的建築構件，具體涉及一種單活塞杆彈性粘滯阻尼器，其特徵在於，所述阻尼器的右缸蓋(3)為由環形的粘彈性材料層與環形的薄鋼板層交替疊合高溫硫化形成的彈性體，該彈性體與缸體以及活塞杆(9)高溫硫化成一體；所述阻尼器的活塞(7)左側設有一圓柱螺旋彈簧(23)，該彈簧的一頭固定於左端蓋(4)上，另一頭固定在活塞(7)的端面；所述的缸體由內缸筒(2)和套設在該內缸筒(2)外的外缸筒(1)構成，內缸筒(2)和外缸筒(1)之間形成一補償缸(6)；所述阻尼器的左端設有一單向閥(10)，該阻尼器的右端設有另一單向閥(10)。本實用新型的阻尼器的一端可直接固定於建築結構上，且具有較好初始剛度。
文檔編號F16F13/00GK201884543SQ20102058479
公開日2011年6月29日 申請日期2010年10月28日 優先權日2010年10月28日
發明者周雲, 汪大洋 申請人:廣州大學