[实用新型]一种摩擦式阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冲击、振动、地震控制装置，一种阻尼器，尤其是工业缓冲和建筑结构的减震消能用阻尼器。

背景技术

阻尼器是一种应用广泛的振动控制基本元件，用于机械、交通工具、桥梁、建筑结构的减振、缓冲、减震、耗能。

最常见的阻尼器为小孔节流式，也称液压油缸式，其由活塞、缸体和密封组成，活塞设有若干小孔或与缸体之间留有适当径向间隙，活塞将油缸分为两活塞腔，活塞腔内充有液压油或粘度稍高的粘滞液体，如硅油，当活塞相对于油缸运动时，液压油从活塞间隙或小孔流到另一活塞腔，两活塞腔压力差形成对活塞的运动阻力，做功，将机械能转化为热能，从而达到吸收外界能量的目的。这种阻尼器经过几十年的不断改进，已很完善。但由于构造方面的原因，具有天生的缺陷，例如必须采用严格的密封，结构复杂，对加工精度和零件可靠性敏感，造价高，寿命短，无法维修，工作油泄漏易污染环境等。

另一种常用的阻尼器是摩擦阻尼器，其用于桥梁、建筑结构的消能缓冲、消能减震。目前，常用的摩擦阻尼器主要分为两类：一类利用电磁装置控制滑动摩擦力，例如申请号018007365.4专利公开的一种磁控摩擦阻尼器，此类阻尼器结构复杂，使用过程中需要一定的能源，因此造价和使用成本均较高；另一类利用机械原理控制滑动摩擦力，市场上常用的此类摩擦阻尼器主要有平板式和圆管式两种，例如申请号200810056406.6专利公开的一种板式变摩擦阻尼器和申请号200910210939.X专利公开的一种位移线性摩擦阻尼器。现有技术中，平板式的摩擦阻尼器主要由滑动板和夹板组成，再通过预紧螺栓和弹簧组装压紧，由于结构中使用了弹簧，预紧力较小，很难实现大阻尼力输出，若想大幅提高预紧力，弹簧所需空间太大，实用性差，单独使用预紧螺栓又无法保持阻尼力长时间、多周次稳定；圆管式的摩擦阻尼器主要由外筒和活塞组成，通过外筒和活塞的过盈配合形成摩擦面所需的正压力，此类摩擦阻尼器在工作过程中，无法维持摩擦面始终处于高预压应力状态，一旦活塞或外筒内壁出现磨损，出力将大幅下降，阻尼性能不稳定，难以满足多周次使用要求。另外，由于此类阻尼器对外筒和活塞的配合状态要求很高，因此装配难度大，性能参数不易控制，而且无法维修进行重复利用。

另外，常见的阻尼器还包括屈曲约束支撑和金属屈服阻尼器，这些阻尼器主要应用在建筑抗地震领域，此类阻尼器通常仅针对强震设计，而且位移有限，屈服力与位移和循环周次有相关性，无法维修进行重复利用。

由于现有阻尼器均存在上述缺点和矛盾，因此市场急需一种阻尼性能更稳定、性价比更好、适用性也更强的环保型阻尼器产品。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述缺陷，提供一种阻尼力可设计，性能稳定，适用性强，并且结构中不包含任何粘滞液体的摩擦式阻尼器。

本实用新型是这样实现的：包括柱塞和约束筒，柱塞至少局部与约束筒内壁的工作表面紧密接触，其特征在于约束筒的外表面上对应约束筒内壁的工作表面设有环向闭合的束紧装置。

为了充分发挥束紧装置的预紧作用，与柱塞配合的约束筒的筒体上设有至少一条沿筒体轴向延伸的压力释放缝，或者约束筒由至少二个子约束筒组成，作为一种特例，子约束筒可以为约束杆或约束板，多个约束杆或约束板围成约束筒并与柱塞进行配合。

为了防止束紧装置从约束筒外表面滑脱，束紧装置两侧还可以设有限位装置，限位装置为约束筒或构成约束筒的子约束筒外表面上设置的限位销、限位挡块或者是限位凹槽。为了延长束紧装置的使用寿命，防止其裸露在外部易发生锈蚀等问题，还可以在束紧装置表面设置防锈层，所述防锈层可以由聚氨酯材料、锌等耐腐蚀材料通过电镀、涂刷或喷涂等工艺设置在束紧装置表面。

本实用新型摩擦式阻尼器中，所述束紧装置的结构也可以多种多样，束紧装置可以由至少一个闭合的预紧圆环组成，预紧圆环与约束筒外表面之间为过盈配合；此外，束紧装置还可以由约束筒表面缠绕的预紧线绳组成，预紧线绳在缠绕过程中施加了预紧力，缠绕完成后，束紧线绳将储存下很大的环向束紧力和环向变形。所述的预紧线绳为丝、线、绳、或索，其由金属材料、合成纤维、人造纤维或天然纤维材料制成。具体的，预紧线绳可以由预应力钢丝、钛合金丝、碳纤维、芳纶纤维、蜘蛛丝、记忆合金或凯芙拉纤维构成，这些材料具有很高的屈服强度和抗拉强度，弹性应变高，因而储备的弹性变形高，环向束紧力压力容易保持稳定。