阻尼係數自動調節式阻尼器的製作方法
2023-05-20 23:55:26
專利名稱：阻尼係數自動調節式阻尼器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種阻尼器，具體涉及用於相關大型建築承受不同烈度地震時的阻尼係數自動調節式阻尼器，屬於建築物、大型橋梁減振、抗震技術領域。
背景技術：
近年來，隨著大型橋梁和建築的興建，地震、強風等外來災害的頻繁發生，人們對這些建築物的安全性也越來越關注了，越來越多的大型建築都在使用阻尼器這一產品。阻尼器通過阻尼介質在活塞缸內流過，經過摩擦耗能和孔縮效應耗能，將地震、強風等外載的動能轉化為熱能消耗掉，減少建築物受到的載荷，減少建築物在載荷中的位移，從而達到保護建築物的目的。傳統的阻尼器阻尼係數是定值，只能提供固定的阻尼力，但外載環境通常是變化的，這種阻尼係數固定的阻尼器不僅不能隨外載環境的變化而改變阻尼係數、減少位移，以致減振效果不佳，且長期使用還容易被磨損，需要專門的維護保養，使用壽命不長。
發明內容
本發明的目的在於提供一種阻尼係數自動調節式阻尼器，結構簡單、性能優良、減振效果良好、使用壽命長，能適應外載環境的不斷變化，適合應用於橋梁等大型建築，能更好的保護建築物，解決現有技術中阻尼器不能夠自動調節阻尼係數的技術問題，從而能有效地解決上述現有技術中存在的問題。本發明目的通過下述技術方案來實現一種阻尼係數自動調節式阻尼器，包括活塞杆、外筒、端蓋、主缸筒、活塞、中間透蓋、副缸筒和連接頭，所述主缸筒套於外筒內，主缸筒一端與端蓋相連，另一端通過中間透蓋與副缸筒相連，主缸筒內具充滿有機矽油，所述活塞運動方向上設有阻尼孔螺塞、雙向閥和對稱的兩單向閥，阻尼孔螺塞與活塞通過過流阻尼小孔螺紋連接；所述單向閥包括單向閥襯套、單向閥閥芯、單向閥彈簧和節流螺塞，所述單向閥襯套置於活塞的一預留孔內，且在單向閥襯套的內孔處設有兩半圓形的單向閥過流通道，單向閥閥芯置於單向閥襯套內，左右設置的節流螺塞與活塞螺紋連接；所述雙向閥包括雙向閥彈簧、雙向閥閥芯、雙向閥襯套和節流螺塞，所述雙向閥襯套置於活塞的另一預留孔內，且在雙向閥襯套的內孔處設有兩半圓形的雙向閥過流通道，雙向閥閥芯置於雙向閥襯套內，左右設置的節流螺塞與活塞螺紋連接。作為一種優選方式，在活塞杆與端蓋、中間透蓋之間分別設有導向環和0型密封圈，在主缸筒與端蓋、中間透蓋之間也設有0型密封圈。作為一種優選方式，在中間透蓋的螺紋孔設有注油螺塞。作為一種優選方式，在活塞與主缸筒之間設有導向環及斯特封。作為一種優選方式，活塞杆與活塞之間螺紋連接，並在兩者之間設有0型密封擋圈和A型軸用擋圈。作為一種優選方式，所述阻尼孔螺塞左右對稱設於活塞兩側。作為一種優選方式，連接頭的一端與副缸筒螺紋連接，另一端與外部主體結構接口螺紋連接。本發明中的部分零部件的作用如下
活塞杆是傳力支承構件，一端與外部構件相連。外筒和副缸筒用於保護主缸筒外部外伸活塞杆，避免外界因素導致的活塞杆破壞。所述端蓋、主缸筒、活塞、活塞杆、中間透蓋及有機矽油組成封閉工作腔。所述導向環I :在於避免活塞杆軸向運動時與端蓋及中間透蓋直接接觸。所述0型密封圈在阻尼器工作時防止有機矽油外漏。 所述導向環II :是為了避免活塞運動時與缸體直接接觸。所述斯特封是保證活塞與主缸筒之間的密封。所述注油螺塞為阻尼器的注油口。所述連接頭起到連接阻尼器和外部構件的作用。所述0型密封擋圈用於防止高壓下0型密封圈破壞。所述A型軸用擋圈防止活塞杆及活塞間連接螺紋鬆動。本發明的工作原理為
根據阻尼器的工作速度變化調節活塞上的閥，控制阻尼介質通過活塞的過流面積，從而自動調節阻尼係數，提供隨速度變化的阻尼係數及阻尼力。與現有技術相比，本發明的有益效果本發明根據工作速度大小調節阻尼係數，改變阻尼力大小，更好地發揮阻尼器減振效果，能在地震等高載荷的突發因素下提供阻尼力，並具能夠避免提供過大阻尼，具有自動卸載的作用，能大大減少橋梁位移，保證大型建築及橋梁上行人及車輛運行的平穩與安全，有利於保護建築和橋梁，其工作可靠、減少維護保養成本，具有較高的經濟和社會效益。
圖I是本發明的結構示意 圖2是本發明圖I中的A-A向活塞結構示意 圖3是本發明圖I中阻尼孔螺塞的示意 圖4是本發明圖3的俯面結構不意 圖5是本發明圖I中單向閥襯套的示意 圖6是本發明圖5的俯面結構不意 圖7是本發明圖I中節流螺塞的示意 圖8是本發明圖7的俯面結構不意 圖9是圖I中雙向閥襯套的示意圖。圖10是圖9的俯面結構示意圖。其中1-活塞杆，2-外筒， 3-端蓋， 4-導向環I， 5- 0型密封圈，6-擋圈，7-主缸筒，8-活塞，9-導向環II， 10-單向閥襯套，11-單向閥閥芯，12-斯特封，13-單向閥彈簧， 14-節流螺塞，15-中間透蓋，16-注油螺塞，17-副缸筒，18-連接頭， 19-雙向閥彈簧， 20-雙向閥閥芯， 21-雙向閥襯套，22- A型軸用擋圈，23-阻尼孔螺塞， 24-有機矽油，25-過流阻尼小孔，26-單向閥過流通道，27-雙向閥過流通道。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理 解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。本說明書中公開的所有特徵，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了相互排斥的特質和/或步驟以外，均可以以任何方式組合，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特徵加以替換，即，除非特別敘述，每個特徵之一系列等效或類似特徵中的一個實施例而已。
實施例如圖1-10所示，一種阻尼係數自動調節式阻尼器，其包括活塞杆I、外筒2、端蓋3、主缸筒7、活塞8、中間透蓋15、注油螺塞16、副缸筒17和連接頭18。所述主缸筒7套於外筒2內，主缸筒7 —端與端蓋3相連,另一端通過中間透蓋15與副缸筒17相連,在活塞杆I與端蓋3、中間透蓋15之間分別設有導向環I 4和0型密封圈5，在主缸筒7與端蓋3、中間透蓋15之間也設有0型密封圈5 ;在中間透蓋15的螺紋孔設有注油螺塞16，主缸筒7內充滿有機矽油24。所述活塞8運動方向上設有阻尼孔螺塞23、雙向閥和對稱的兩單向閥，阻尼孔螺塞23與活塞8通過過流阻尼小孔25螺紋連接，在阻尼孔螺塞23設有過流阻尼小孔25 ;所述阻尼孔螺塞23左右對稱設於活塞8兩側。在活塞8與主缸筒7之間設有導向環II 9及斯特封12。活塞杆I與活塞8之間螺紋連接，並在兩者之間設有0型密封圈5、擋圈6和A型軸用擋圈22。連接頭18的一端與副缸筒17螺紋連接，另一端與外部主體結構接口螺紋連接。所述單向閥包括單向閥襯套10、單向閥閥芯11、單向閥彈簧13和節流螺塞14，單向閥只允許阻尼介質單向流動。如圖I、圖5、圖6所示，所述單向閥襯套10置於活塞8的一預留孔內，且在單向閥襯套10的內孔處設有兩半圓形的單向閥過流通道26。所述單向閥閥芯11置於單向閥襯套10內，左右設置的節流螺塞14與活塞8螺紋連接，如圖7、圖8所示節流螺塞14上設有過流阻尼小孔25。所述雙向閥包括雙向閥彈簧19、雙向閥閥芯20、雙向閥襯套21和節流螺塞14。如圖9、圖10所示，所述雙向閥襯套21置於活塞8的另一預留孔內，且在雙向閥襯套21的內孔處設有兩半圓形的雙向閥過流通道27，雙向閥閥芯20置於雙向閥襯套21內，左右對稱設置的節流螺塞14與活塞8螺紋連接。如圖7所示，節流螺塞14上設有過流阻尼小孔25。本發明阻尼器採用粘滯阻尼介質與活塞結構配合，可提供活塞杆縱向的阻尼力，工作速度大小變化時阻尼係數會同步變化，具體體現如下
1.速度很低時，系統靜止，各閥處於初始位置；活塞杆帶動活塞作往復運動，有機矽油通過阻尼孔螺塞以及雙向閥過流通道向相反方向流動，此時的阻尼係數很小，基本不提供阻尼力。通常在橋梁、建築物等主體結構受溫度變化而發生緩慢變形時，阻尼器基本不提供阻尼力；
2.當隨著工作速度增加，工作腔內部壓力逐漸增大，當壓力值達到某一特定值時，雙向閥關閉，粘滯阻尼介質只能從阻尼孔螺塞處通過，阻尼係數增加。此時為阻尼器的主要工作區間，用於抑制地震、車載等作用下主結構的振動，隨著工作速度繼續增加，工作腔內部壓力持續增大；
3.當工作速度繼續增加達到規定閥值時單向閥打開，粘滯阻尼介質可從阻尼孔螺塞及單向閥過流通道處通過，阻尼係數迅速降低，基本維持阻尼力在一個恆定區間內變化，這個過程就是阻尼器實現阻尼係數自動調節的過程，能夠防止產生過大的阻尼力，從而保護主體結構及阻尼器自身的安全。4.當外載荷停止後 ，阻尼器自動回復到初始工作狀態，不需要特別維護。通過在橋梁、建築等主結構中應用上述阻尼器，可以實現以下效果
I、阻尼器在外部構件運動時，阻尼力用於將外部輸入的動能轉換為熱能散發。2、通過改變阻尼孔直徑，調整單、雙向閥彈簧的剛度，可以獲得不同的阻尼特性。3、外部主結構，比如橋梁、建築等在不同振動特性(振動特性是指地震、風載、車載等)下，實現阻尼係數的自動調節，用以達到最優的減震效果。4、在主結構比如橋梁、建築等正常工作時基本不提供附加剛度，對主結構無任何不利的影響。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種阻尼係數自動調節式油阻尼器，包括活塞杆、外筒、端蓋、主缸筒、活塞、中間透蓋、副缸筒和連接頭，所述主缸筒套於外筒內，主缸筒一端與端蓋相連，另一端通過中間透蓋與副缸筒相連，其特徵在於主缸筒內充滿有機矽油，所述活塞運動方向上設有阻尼孔螺塞、雙向閥和對稱的兩單向閥，阻尼孔螺塞與活塞通過過流阻尼小孔螺紋連接；所述單向閥包括單向閥襯套、單向閥閥芯、單向閥彈簧和節流螺塞，所述單向閥襯套置於活塞的一預留孔內，且在單向閥襯套的內孔處設有兩半圓形的單向閥過流通道，單向閥閥芯置於單向閥襯套內，左右設置的節流螺塞與活塞螺紋連接；所述雙向閥包括雙向閥彈簧、雙向閥閥芯、雙向閥襯套和節流螺塞，所述雙向閥襯套置於活塞的另一預留孔內，且在雙向閥襯套的內孔處設有兩半圓形的雙向閥過流通道，雙向閥閥芯置於雙向閥襯套內，左右設置的節流螺塞與活塞螺紋連接。
2.如權利要求I所述的阻尼係數自動調節式阻尼器，其特徵在於在活塞杆與端蓋、中間透蓋之間分別設有導向環和O型密封圈，在主缸筒與端蓋、中間透蓋之間也設有O型密封圈。
3.如權利要求2所述的阻尼係數自動調節式阻尼器，其特徵在於在中間透蓋的螺紋孔設有注油螺塞。
4.如權利要求I所述的阻尼係數自動調節式阻尼器，其特徵在於在活塞與主缸筒之間設有導向環及斯特封。
5.如權利要求4所述的阻尼係數自動調節式阻尼器，其特徵在於活塞杆與活塞之間螺紋連接，並在兩者之間設有O型密封擋圈和A型軸用擋圈。
6.如權利要求I所述的阻尼係數自動調節式阻尼器，其特徵在於所述阻尼孔螺塞左右對稱設於活塞兩側。
7.如權利要求I所述的阻尼係數自動調節式阻尼器，其特徵在於連接頭的一端與副缸筒螺紋連接，另一端與外部主體結構接口螺紋連接。
全文摘要
本發明公開了一種阻尼係數自動調節式油阻尼器，所述活塞運動方向上設有阻尼孔螺塞、雙向閥和對稱的兩單向閥，阻尼孔螺塞與活塞通過過流阻尼小孔螺紋連接；所述單向閥包括單向閥襯套、單向閥閥芯、單向閥彈簧和節流螺塞，所述單向閥襯套置於活塞的一預留孔內，且在單向閥襯套的內孔處設有兩半圓形的單向閥過流通道，單向閥閥芯置於單向閥襯套內；所述雙向閥包括雙向閥彈簧、雙向閥閥芯、雙向閥襯套和節流螺塞，所述雙向閥襯套置於活塞的另一預留孔內，且在雙向閥襯套的內孔處設有兩半圓形的雙向閥過流通道，雙向閥閥芯置於雙向閥襯套內。本發明根據工作速度大小調節阻尼係數，更好地發揮阻尼器減振效果，有利於保護建築和橋梁。
文檔編號E04B1/98GK102619294SQ20121010757
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月13日 優先權日2012年4月13日
發明者丁渭平, 唐立舉, 張松, 楊剛 申請人:成都市新築路橋機械股份有限公司