斜拉索外置式密闭筒式粘性剪切型阻尼器.pdf

本发明涉及一种阻尼器，具体的说是一种斜拉索外置式密闭筒式粘性剪切型阻尼器，属于斜拉索阻尼器技术领域。其包括内插管和外阻尼筒，外阻尼筒上端密封连接导向盖，内插管上端连接导向杆，导向杆上端穿过导向盖、伸出外阻尼筒并连接双耳环。内插管内侧端面和内阻尼筒外侧端面上设有两个相对设置的磁钢片，两个相对设置的磁钢片磁性相反。本发明为密闭结构，上下连接件带导向限位，内部插管间填充高分子粘性阻尼液，阻尼液不易泄漏、使用寿命长、安装运输方便、安装使用不受拉索安装角度影响，阻尼器内具有自定位功能，在搬运与安装过程中安装孔距不会发生偏移，提高了阻尼器安装效率。

1.  一种斜拉索外置式密闭筒式粘性剪切型阻尼器，包括内插管（5）和外阻尼筒（6），外阻尼筒（6）内下部设有内阻尼筒（7），外阻尼筒（6）和内阻尼筒（7）之间设有能够上下移动的内插管（5），外阻尼筒（6）内装入阻尼液（10），阻尼液（10）填充于外阻尼筒（6）、内阻尼筒（7）和内插管（5）之间的间隙中，其特征是：外阻尼筒（6）上端密封连接导向盖（4），内插管（5）上端连接导向杆（3），导向杆（3）上端穿过导向盖（4）、伸出外阻尼筒（6）并连接双耳环（1）；所述导向盖（4）和导向杆（3）为间隙配合，导向盖（4）和导向杆（3）之间设有导向环（12）和动密封圈（14），导向环（12）分布在动密封圈（14）的上下端，导向盖（4）和外阻尼筒（6）之间设有静密封圈（13）；内插管（5）内侧端面和内阻尼筒（7）外侧端面上设有两个相对设置的磁钢片（11），两个相对设置的磁钢片（11）磁性相反。

2.  如权利要求1所述的斜拉索外置式密闭筒式粘性剪切型阻尼器，其特征是：所述内插管（5）能够采用单管结构或多管结构。

3.  如权利要求1所述的斜拉索外置式密闭筒式粘性剪切型阻尼器，其特征是：所述双耳环（1）包括两个对称设置的耳板，耳板之间设有间隙，耳板上设有通孔，双耳环（1）的端面设有螺纹孔，用于与导向杆（3）端头连接。

4.  如权利要求1所述的斜拉索外置式密闭筒式粘性剪切型阻尼器，其特征是：所述外阻尼筒（6）下端设有单耳环（9），单耳环（9）内设有关节轴承（8）。

5.  如权利要求1所述的斜拉索外置式密闭筒式粘性剪切型阻尼器，其特征是：所述导向杆（3）和双耳环（1）连接处设有防尘罩（2），防尘罩（2）将外阻尼筒（6）上端和导向盖（4）罩拢在内。

斜拉索外置式密闭筒式粘性剪切型阻尼器
技术领域
本发明涉及一种阻尼器，具体的说是一种斜拉索外置式密闭筒式粘性剪切型阻尼器，属于斜拉索阻尼器技术领域。
背景技术
随着现代造桥技术的不断发展，桥跨结构朝着高大、轻柔、低阻尼趋势发展，发展超长、大跨径柔性桥梁是国际上的一种趋势。国内外近几年修建的斜拉桥跨度日渐增大，拉索也日渐增长。斜拉索是斜拉桥的主要承重构件之一，由于斜拉索质量小、柔度大、内阻尼低等原因极易在外界环境激励下产生振动。持续的拉索振动会造成拉索及锚头的疲劳和防护层的破坏，缩短了拉索的使用寿命，增加了桥梁的维护维修费用，也会使行人对斜拉桥的安全性产生怀疑。因此，抑制斜拉索振动是必不可少的，现有的斜拉索减振产品有很多。
现有的拉索外置式阻尼器存在下列不足：
1.现有的拉索外置式粘性剪切型阻尼器一般为敞开式结构，仅靠防尘罩及橡胶防尘板无法与外界空气完全隔绝，外界灰尘及水汽等仍可侵入，会影响阻尼器的性能及使用寿命。
2.现有的拉索外置式粘性剪切型阻尼器箱体多由钢板焊接成长方形，外形尺寸较大，自身质量较重，安装和维护相当不便。且因阻尼器上下结构无定位导向措施，上下阻尼器箱体为自由状态，导致阻尼器箱体定位困难，安装后有卡阻现象。
3.现有的拉索外置式粘性剪切型阻尼器当用于面内角度较大的斜拉索时（≥45°），由于阻尼器箱体安装要求与拉索垂直，导致阻尼器箱体倾斜角度过大，即与水平面的夹角过小，阻尼器箱体内部高粘度阻尼介质会产生外溢，为避免外溢只能改变阻尼器箱体的安装型式，使阻尼器减震性能随之降低，外观也无法统一。
4.现有的拉索外置式粘性剪切阻尼器上下结构仅靠阻尼介质连接，无限位结构，在运输及安装过程中容易导致阻尼器偏离中心位置，影响阻尼器的安装。
5.现有的拉索外置式粘性剪切阻尼器为单个型式安装于拉索面内，由于内部阻尼作用位置离拉索较远，当拉索面外振动时会使阻尼器产生面外转动效应，减弱了阻尼器的面外减振效果。
6.现有的拉索外置式粘滞（油）阻尼器及类似产品是由端盖、缸筒、活塞杆、活塞组成密闭结构，内部填充满硅油。当外界运动带动活塞杆运动时，通过挤压内部硅油，使硅油通过活塞上的小孔来产生耗能作用，达到减振的目的。此类阻尼器工作时，由于硅油的可压缩性较小，缸体内部必定产生较高的压力，要保证硅油不泄漏，各个部件要保证较高的加工及装配精度，活塞杆表面不能有任何刮痕、凹坑，其表面光洁度要求也非常高，而且密封圈的密封性能及使用寿命直接影响阻尼器的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种斜拉索外置式密闭筒式粘性剪切型阻尼器，阻尼腔为密闭结构，上下连接件带导向限位，内部插管间填充高分子粘性阻尼液，阻尼液不易泄漏、使用寿命长、安装运输方便、安装使用不受拉索安装角度影响，阻尼器内具有自定位功能，在搬运与安装过程中安装孔距不会发生偏移，提高了阻尼器安装效率。
按照本发明提供的技术方案，斜拉索外置式密闭筒式粘性剪切型阻尼器包括内插管和外阻尼筒，外阻尼筒内下部设有内阻尼筒，外阻尼筒和内阻尼筒之间设有能够上下移动的内插管，外阻尼筒内装入阻尼液，阻尼液填充于外阻尼筒、内阻尼筒和内插管之间的间隙中，其特征是：外阻尼筒上端密封连接导向盖，内插管上端连接导向杆，导向杆上端穿过导向盖、伸出外阻尼筒并连接双耳环；所述导向盖和导向杆为间隙配合，导向盖和导向环之间设有导向环和动密封圈，导向环分布在动密封圈的上下端，导向盖和外阻尼筒之间设有静密封圈；内插管内侧端面和内阻尼筒外侧端面上设有两个相对设置的磁钢片，两个相对设置的磁钢片磁性相反。
进一步的，内插管能够采用单管结构或多管结构。
进一步的，双耳环包括两个对称设置的耳板，耳板之间设有间隙，耳板上设有通孔，双耳环的端面设有螺纹孔，用于与导向杆端头连接。
进一步的，外阻尼筒下端设有单耳环，单耳环内设有关节轴承。
进一步的，导向杆和双耳环连接处设有防尘罩，防尘罩将外阻尼筒上端和导向盖罩拢在内。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1.本发明结构简单、紧凑、合理，外形美观、性能可靠、外界环境适用性强、制造加工及维修成本相对低廉、维护、更换方便，市场前景较好；
2.通过内插管与阻尼筒之间填充的高分子粘性阻尼液分子间的内摩擦力，将运动的能量转化为热能耗散出去，从而起到减振作用；通过阻尼液的粘度或量的改变可调整阻尼力的大小，以适应不同规格的拉索，操作简单；
3.阻尼液封闭在阻尼筒中，不会受外界环境的影响而丧失其功能，也能适用面内角度较大的斜拉索安装；
4.由于阻尼器的导向盖朝上，工作时阻尼筒内部无产生较高的压力，且仅内插管与阻尼筒相交部分填充阻尼液，其余空间无阻尼液，因此，阻尼器安装后即便密封件损坏或导向杆磨损也不会发生阻尼液泄漏，阻尼器仍能正常工作；
5.阻尼器内设有磁钢，具有自定位功能，在搬运与安装过程中安装孔距不会发生偏移，提高了阻尼器安装效率；
6.能够两个阻尼器组成三角形安装使用，能有效减小拉索的面内外振动；
7.两端耳环与斜拉索为铰接方式进行连接，能适应拉索角度的小幅偏差，避免阻尼器的卡死，影响阻尼器正常工作。
附图说明
图1为本发明主视图。
附图标记说明：1-双耳环、2-防尘罩、3-导向杆、4-导向盖、5-内插管、6-外阻尼筒、7-内阻尼筒、8-关节轴承、9-单耳环、10-阻尼液、11-磁钢片、12-导向环、13-静密封圈、14-动密封圈。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1所示，本发明主要包括内插管5和外阻尼筒6，外阻尼筒6内下部设有内阻尼筒7，外阻尼筒6和内阻尼筒7之间设有能够上下移动的内插管5。外阻尼筒6内装入阻尼液10，阻尼液10填充于外阻尼筒6、内阻尼筒7和内插管5之间的间隙中。所述阻尼液10采用高分子阻尼液。
所述内插管5根据需要能够采用单管结构或者多管结构。
外阻尼筒6上端密封连接导向盖4，内插管5上端连接导向杆3，导向杆3上端穿过导向盖4、伸出外阻尼筒6并连接双耳环1。
所述导向盖4和导向杆3为间隙配合，导向盖4和导向环3之间设有导向环12和动密封圈14，导向环12分布在动密封圈14的上下端。动密封圈14在导向杆3和导向盖4之间起到动密封的作用。导向环12的耐磨性较好，主要对导向杆3的移动起到导向作用。
所述导向盖4和外阻尼筒6之间设有静密封圈13，通过静密封圈13提高密封性。
所述双耳环1包括两个对称设置的耳板，耳板之间设有间隙，耳板上设有通孔。双耳环1的端面设有螺纹孔，用于与导向杆3端头连接。
所述导向杆3和双耳环1连接处设有防尘罩2，防尘罩2将外阻尼筒6上端和导向盖4罩拢在内，防止灰尘进入外阻尼筒6中。
内插管5内侧端面和内阻尼筒7外侧端面上设有两个相对设置的磁钢片11，两个相对设置的磁钢片11磁性相反，使得内插管5和内阻尼筒7之间能够因为磁力相吸而固定位置，防止内插管5沉入阻尼液中无法拔出。
外阻尼筒6下端设有单耳环9，单耳环9内设有关节轴承8。
本发明的工作原理是：在安装时，斜拉索连接在外阻尼筒两端的双耳环和单耳环上。在使用中，斜拉索振动将振动力通过双耳环传递给导向杆，导向杆带动内插管在阻尼筒内做往复运动，内插管与阻尼筒钢管间填充的高分子粘性的阻尼液受拉拔作用产生分子间内摩擦，将运动的动能转化为热能通过阻尼筒管壁耗散掉，从而对斜拉索的振动起到抑制作用。通过高分子粘性阻尼液的粘度或灌装量的控制，可调整阻尼器阻尼力的大小，以适应不同规格的拉索。内插管与阻尼筒上的磁钢内侧面的磁极相反，使磁钢相互吸引牵制，可避免阻尼器安装之前运输及操作过程中安装尺寸的偏移，防止内插管沉入阻尼液中无法拔出。