《一种在线可变阻尼粘滞阻尼器.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种在线可变阻尼粘滞阻尼器.pdf（7页完整版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102359532 A (43)申请公布日 2012.02.22 CN 102359532 A *CN102359532A* (21)申请号 201110324602.9 (22)申请日 2011.10.24 F16F 9/16(2006.01) F16F 9/34(2006.01) F16F 9/44(2006.01) E01D 19/00(2006.01) E04B 1/98(2006.01) (71)申请人 上海材料研究所 地址 200437 上海市虹口区邯郸路 99 号 (72)发明人 钱峰 徐斌 丁孙玮 李华 (74)专利代理机构 上海科盛知识产权代理有限 。
2、公司 31225 代理人 赵继明 (54) 发明名称 一种在线可变阻尼粘滞阻尼器 (57) 摘要 本发明涉及一种在线可变阻尼粘滞阻尼器， 包括缸体、 活塞、 活塞杆、 阻尼腔体及球铰座， 所述 的阻尼腔体设在缸体内， 其内填充阻尼介质， 所述 的活塞设在阻尼腔体内， 该活塞可沿阻尼腔体滑 动， 所述的活塞杆的一端与活塞连接， 另一端伸出 缸体之外， 并与球铰座连接 ； 所述的缸体的外表 面一端设有第一阀座， 该第一阀座上连接有与阻 尼腔体连通的集成阀， 所述的集成阀与缸体的另 一端之间设有外部管路， 该外部管路连通集成阀 与阻尼腔体， 通过调节集成阀可调节阻尼器的阻 尼大小。与现有技术相比， 。
3、本发明具有实时控制， 且可对阻尼进行无级调节等优点。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 CN 102359548 A1/1 页 2 1. 一种在线可变阻尼粘滞阻尼器， 包括缸体、 活塞、 活塞杆、 阻尼腔体及球铰座， 所述的 阻尼腔体设在缸体内， 其内填充阻尼介质， 所述的活塞设在阻尼腔体内， 该活塞可沿阻尼腔 体滑动， 所述的活塞杆的一端与活塞连接， 另一端伸出缸体之外， 并与球铰座连接 ； 其特征 在于， 所述的缸体的外表面一端设有第一阀座， 该第一阀座上连接有与阻尼腔体连通的集 成阀， 所。
4、述的集成阀与缸体的另一端之间设有外部管路， 该外部管路连通集成阀与阻尼腔 体， 通过调节集成阀可调节阻尼器的阻尼大小。 2. 根据权利要求 1 所述的一种在线可变阻尼粘滞阻尼器， 其特征在于， 所述的缸体的 外表面另一端还设有第二阀座， 该第二阀座上连接有与阻尼腔体连通的阻尼介质填充阀， 所述的外部管路与阻尼介质填充阀连接。 3. 根据权利要求 1 所述的一种在线可变阻尼粘滞阻尼器， 其特征在于， 所述的集成阀 包括管路总流量控制阀、 在线可控流量控制阀及机械流量控制阀。 4. 根据权利要求 3 所述的一种在线可变阻尼粘滞阻尼器， 其特征在于， 所述的管路总 流量控制阀包括阀芯和锁紧螺钉， 所。
5、述的阀芯带有一扇形带槽固定块， 旋转阀芯至预定位 置， 通过锁紧螺钉锁紧， 即可设定管路总流量控制阀的开口。 5. 根据权利要求 3 所述的一种在线可变阻尼粘滞阻尼器， 其特征在于， 所述的所述的 在线可控流量控制阀包括阀芯、 联轴器和电机， 所述的电机通过联轴器带动阀芯转动。 6. 根据权利要求 3 所述的一种在线可变阻尼粘滞阻尼器， 其特征在于， 所述的机械流 量控制阀的阀芯端部嵌有拨杆， 拨杆一端设有滚动轴承， 滚动轴承与球阀座之间设有机械 推杆， 通过机械推杆推动拨杆带动阀芯开启和关闭。 7. 根据权利要求 1 所述的一种在线可变阻尼粘滞阻尼器， 其特征在于， 所述的集成阀 和阻尼介质。
6、填充阀均通过平面法兰与缸体连接， 在平面法兰与缸体之间设有密封件。 8. 根据权利要求 1 所述的一种在线可变阻尼粘滞阻尼器， 其特征在于， 所述的集成阀 与外部管路之间通过平面法兰连接， 且在集成阀与外部管路连接处设有密封件， 所述的阻 尼介质填充阀与外部管路之间通过平面法兰连接， 且在阻尼介质填充阀与外部管路连接处 设有密封件。 权 利 要 求 书 CN 102359532 A CN 102359548 A1/4 页 3 一种在线可变阻尼粘滞阻尼器 技术领域 0001 本发明涉及减振抗震领域， 尤其是涉及一种在线可变阻尼粘滞阻尼器。 背景技术 0002 上世纪 80 年代末在国际地震工程界。
7、， 诞生了以 “结构性能” 为标准的新设计方法 和理念。与结构性能设计同时诞生的结构保护系统更能说明这种设计理念的重要性。作为 结构保护系统最重要的产品， 粘滞阻尼器已经在世界范围内广泛被工程界使用和发展。 0003 我国在上世纪 90 年代末也开始在建筑以及桥梁领域应用结构保护系统。上海材 料研究所自 1999 年开始量产粘滞阻尼器， 所生产的粘滞阻尼器获得了国际地震工程界的 普遍认可。 0004 粘滞阻尼器主要用来消耗桥梁或者建筑结构在地震、 日照温度变化、 强风等动载 荷带来的巨大破坏性能量， 保护结构不被破坏， 将巨大的机械能转化为内能消耗掉。 0005 近年来， 高烈度地震、 高级数。
8、台风等自然灾害频发， 其强度大大超越现有历史记 录， 往往带来巨大的破坏。 一些特大型桥梁与超高层建筑， 在设计时使用历史记录进行计算 已经无法应对突发的剧烈自然灾害。 同样常规的粘滞阻尼器在结构上的使用也遇到了新的 挑战。 0006 在线可变阻尼粘滞阻尼器， 具备可以实时控制的在线装置， 可以对粘滞阻尼器的 阻尼进行无级调节， 既能满足一般使用工况需求， 又能在遭遇突发剧烈自然灾害时改变自 身阻尼， 帮助建筑桥梁消耗更多能量。 发明内容 0007 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实时控制， 且可 对阻尼进行无级调节的在线可变阻尼粘滞阻尼器。 0008 本发明的目的可以。
9、通过以下技术方案来实现 ： 一种在线可变阻尼粘滞阻尼器， 包 括缸体、 活塞、 活塞杆、 阻尼腔体及球铰座， 所述的阻尼腔体设在缸体内， 其内填充阻尼介 质， 所述的活塞设在阻尼腔体内， 该活塞可沿阻尼腔体滑动， 所述的活塞杆的一端与活塞连 接， 另一端伸出缸体之外， 并与球铰座连接 ； 其特征在于， 所述的缸体的外表面一端设有第 一阀座， 该第一阀座上连接有与阻尼腔体连通的集成阀， 所述的集成阀与缸体的另一端之 间设有外部管路， 该外部管路连通集成阀与阻尼腔体， 通过调节集成阀可调节阻尼器的阻 尼大小。 0009 所述的缸体的外表面另一端还设有第二阀座， 该第二阀座上连接有与阻尼腔体连 通的。
10、阻尼介质填充阀， 所述的外部管路与阻尼介质填充阀连接。 0010 所述的集成阀包括管路总流量控制阀、 在线可控流量控制阀及机械流量控制阀。 0011 所述的管路总流量控制阀包括阀芯和锁紧螺钉， 所述的阀芯带有一扇形带槽固定 块， 旋转阀芯至预定位置， 通过锁紧螺钉锁紧， 即可设定管路总流量控制阀的开口。 0012 所述的所述的在线可控流量控制阀包括阀芯、 联轴器和电机， 所述的电机通过联 说 明 书 CN 102359532 A CN 102359548 A2/4 页 4 轴器带动阀芯转动。 0013 所述的机械流量控制阀的阀芯端部嵌有拨杆， 拨杆一端设有滚动轴承， 滚动轴承 与球阀座之间设有。
11、机械推杆， 通过机械推杆推动拨杆带动阀芯开启和关闭。 0014 所述的集成阀和阻尼介质填充阀均通过平面法兰与缸体连接， 在平面法兰与缸体 之间设有密封件。 0015 所述的集成阀与外部管路之间通过平面法兰连接， 且在集成阀与外部管路连接处 设有密封件， 所述的阻尼介质填充阀与外部管路之间通过平面法兰连接， 且在阻尼介质填 充阀与外部管路连接处设有密封件。 0016 与现有技术相比， 本发明在线可变阻尼粘滞阻尼器时一种具备可以实时控制的在 线装置， 可以对粘滞阻尼器的阻尼进行无级调节， 既能满足一般使用工况需求， 又能在遭遇 突发剧烈自然灾害时改变自身阻尼， 帮助建筑桥梁消耗更多能量。 附图说明。
12、 0017 图 1 为本发明的结构示意图 ； 0018 图 2 为图 1 的俯视结构示意图。 具体实施方式 0019 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。 0020 实施例 0021 如图 1、 图 2 所示， 本发明在线可变阻尼粘滞阻尼器是在粘滞阻尼器基础上发展而 来， 其本体为粘滞阻尼器。 通过给粘滞阻尼器设置外部管路及控制装置， 控制装置通过管路 总流量控制阀、 在线可控流量控制阀和机械流量控制阀来改变外部管路流量从而实现可变 阻尼功能， 本发明所指控制装置即集成阀。 管路总流量控制阀控制整个外部管路的总流量， 其被关闭的情况下设定粘滞阻尼器的最大额定载荷， 打开的时候为最小额。
13、定载荷 ( 并非等 于零 )。在线可控流量控制阀装备有电机及远程控制终端， 可以控制外部管路的流量从零 到最大， 利用电机旋转角度来实现阻尼的无级变化， 调节阻尼力在最小额定载荷到最大额 定载荷之间任意一个状态。 机械流量控制阀由机械推杆推动或者专有扳手进行人工手动控 制， 只能实现对管路状态开和关两种状态的控制， 只能将阻尼器设定在最大额定载荷或者 最小额定载荷。 0022 如附图所示 ： 一种在线可变阻尼粘滞阻尼器， 包括缸体 3、 活塞 2、 活塞杆 4、 阻尼腔 体 1 及球铰座， 本发明的球铰座包括左球铰座 5 和右球铰座 6。阻尼腔体 1 设在缸体 3 内， 其内填充阻尼介质， 活。
14、塞 2 设在阻尼腔体 1 内， 该活塞 2 可沿阻尼腔体 1 滑动， 活塞杆 4 的 一端与活塞 2 连接， 另一端伸出缸体 3 之外， 并与左球铰座 5 和右球铰座 6 连接。缸体 3 的 外表面一端设有第一阀座， 该第一阀座上连接有与阻尼腔体 1 连通的集成阀 7， 集成阀 7 与 缸体 3 的另一端之间设有外部管路 8， 该外部管路 8 连通集成阀 7 与阻尼腔体 1， 通过调节 集成阀 7 可调节阻尼器的阻尼大小。 0023 作为优选， 本发明的缸体 3 的外表面另一端还设有第二阀座， 该第二阀座上连接 有与阻尼腔体 1 连通的阻尼介质填充阀 9， 外部管路 8 与阻尼介质填充阀 9 。
15、连接。外部管路 联通阻尼腔体以活塞分隔的两个部分， 在外部管路中设置集成阀7。 外部管路的设计流量应 说 明 书 CN 102359532 A CN 102359548 A3/4 页 5 能满足阻尼器以最高速工作时的流量。因外部管路相对阻尼腔体尺寸小很多， 在外部管路 设置有填充阻尼介质用阀， 同时也用于排出管路内部空气。两处阀均用内六角螺钉与阀座 固定， 并在底部四周进行焊接防止泄漏。 外部管路的两端， 分别与上述两种阀以平面法兰加 密封件连接， 内六角螺钉固定。 0024 当外部管路关闭， 阻尼器工作时， 左球铰座 5 带动活塞杆 4 相对右球铰座 6 运动， 阻尼介质在缸体 3 内由活塞。
16、 2 一侧向另一侧腔体流动， 阻尼介质与活塞结构产生摩擦、 节 流、 阻尼效应。 从而将阻尼器受到的外力所做的功转化为阻尼介质的内能， 将外力所做的功 消耗掉， 保护建筑桥梁结构不受破坏。当外部管路打开， 阻尼器工作时， 阻尼介质与活塞作 用的阻尼效应降低为零， 阻尼介质经外部管道与控制装置中的各个流量控制阀门产生阻尼 效应。 0025 集成阀 7 包括管路总流量控制阀 72、 在线可控流量控制阀 71 及机械流量控制阀 73。管路总流量控制阀、 在线可控流量控制阀、 机械流量控制阀， 均通过螺纹与集成阀 7 的 阀体旋合连接。 0026 管路总流量控制阀包括阀芯和锁紧螺钉， 阀芯带有一扇形带。
17、槽固定块， 旋转阀芯 至预定位置， 通过锁紧螺钉锁紧， 即可设定管路总流量控制阀的开口。 管路总流量控制阀控 制整个外部管路的总流量， 其被关闭的情况下设定粘滞阻尼器的最大额定载荷， 打开的时 候为最小额定载荷(并非等于零)。 管路总流量控制阀， 在阻尼器测试完成时阀开口已经设 定， 阀芯带有一扇形开槽的固定块， 用螺钉锁定此固定块。 0027 在线可控流量控制阀包括阀芯、 联轴器和电机， 电机通过联轴器带动阀芯转动。 在 线可控流量控制阀装备有电机及远程控制终端， 可以控制外部管路的流量从零到最大， 利 用电机旋转角度来实现阻尼的无级变化， 调节阻尼力在最小额定载荷到最大额定载荷之间 任意一。
18、个状态。 0028 机械流量控制阀的阀芯端部嵌有拨杆， 拨杆一端设有滚动轴承， 滚动轴承与球阀 座之间设有机械推杆 74， 通过机械推杆推动拨杆带动阀芯开启和关闭。机械流量控制阀由 机械推杆推动或者专有扳手进行人工手动控制， 只能实现对管路状态开和关两种状态的控 制， 只能将阻尼器设定在最大额定载荷或者最小额定载荷。机械推杆一端通过连接杆螺纹 连接在左球铰座上， 一端通过导向装置固定， 只能在轴向进行往复运动。 0029 工作时， 左球铰座带动活塞杆在阻尼缸体内往复运动， 整体起到常规粘滞阻尼器 的作用。 0030 当在线可控流量控制阀、 机械流量控制阀有一个关闭时， 整个外部管道被全部关 闭。
19、， 整个粘滞阻尼器被设置为最大额定阻尼力工作状态， 以应对突发的极其剧烈的各种自 然灾害情况， 保护结构不受破坏。 0031 当在线可控流量控制阀、 机械流量控制阀全部为打开时， 整个外部管道被全部打 开， 事先设置某一特定阀开口的管路总流量控制阀， 此时粘滞阻尼器处于最小额定阻尼力 工作状态， 以应对结构在温度变化等微小载荷情况。当管路总流量控制阀事先开口设置到 最大时， 粘滞阻尼器可处于零阻尼状态， 以方便工厂装配与拆卸。 0032 当机械流量控制阀打开时， 通过远程控制电机转角， 控制在线可控流量控制阀开 口大小， 可以使粘滞阻尼器处于最小至最大额定阻尼力之间任意阻尼力状态， 用于应对常。
20、 规规模自然灾害等载荷情况。 说 明 书 CN 102359532 A CN 102359548 A4/4 页 6 0033 不管各个阀处于何种状态， 各个阀的开口大小如何。整个阻尼器均可起到与常规 粘滞阻尼器相同的作用。区别在于常规阻尼器的阻尼力一旦设定就无法更改， 变阻尼阻尼 器可以随时根据不同情况设置不同的额定阻尼力。 0034 此类型阻尼器共有远程控制、 机械装置推杆控制、 人工手工控制三种控制方式。 各 种控制方式均可人工手工进行复位。 说 明 书 CN 102359532 A CN 102359548 A1/1 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102359532 A 。