[实用新型]自复位型压电半主动摩擦阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型主要服务于抗震技术领域，具体涉及一种自复位型压电半主动摩擦阻尼器。

背景技术

传统结构抗震体系主要是从结构自身出发，通过加大构件截面尺寸，提高构件材料强度来增加结构的刚度，或者依靠某些附加构件的破坏来消耗和储存能量，从而达到提高抵御地震作用的能力，这种做法既增加了经济投入，抗震效果也不是很理想。

普通摩擦阻尼器一般是基于被动控制进行消能减震。为大震作用下设置的普通摩擦阻尼器，在小震作用下由于力较小，活塞不能滑动，所以不能起到耗能减震作用；反之，小震作用下的摩擦阻尼器，在大震作用下减震能力不够，也达不到预想的结果；由于没有复位功能，不能循环使用，每次地震后都需重新调节或更换，从而也增加了经济成本和工作的复杂性。

自复位型压电半主动摩擦阻尼器基于压电陶瓷驱动器的逆压电效应，通过施加电压使压电陶瓷驱动器产生形变，从而改变摩擦接触面上的正压力来实时改变阻尼器的摩擦力，达到对结构进行半主动控制的目的。基于弹簧的复位功能，阻尼器可以多次循环使用，从而达到高效和经济的效果。

我国专利号为CN 101250909A的专利公布了一种压电摩擦智能阻尼器，但预压力施加不方便；其次，没有采取更有效的措施保护压电陶瓷驱动器，压电陶瓷驱动器易侧向受力发生剪切破坏；同时，初始预压力与压电陶瓷驱动器施加压力不是叠加的关系，出力效果不理想。

专利号为ZL 2012 2 0633674.1的专利公布了一种压电半主动摩擦耗能器，虽然对上述阻尼器有了大的改进，但没有考虑活塞滑动时，压电陶瓷驱动器的导线处理问题，且没有复位功能，无法循环使用。

发明内容

为了克服上述的缺点，本实用新型的目的在于提供一种自复位型压电半主动摩擦阻尼器，具有自复位，重量轻，控制系统简单，输入能量小而出力大等特点。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

自复位型压电半主动摩擦阻尼器，包括由顶盖6和小箱10组成的外壳，其特征在于，还包括套筒4，套筒4的一端设置在位于小箱10底面上的底座7上，另一端设置在顶盖6底面下的顶座8下方且与顶座8间留有一定空隙，压电陶瓷驱动器3设置于套筒4中，压电陶瓷驱动器3的两端均设有垫片2，顶盖6上设置有用于施加预压力的预紧螺钉1，位于小箱10一侧的平衡拉杆12穿过挡板11与套筒4的侧壁连接，连接拉杆9通过六角螺母15固定于小箱10的该侧侧壁，位于小箱10另一侧的作动拉杆5穿过小箱10侧壁与套筒4的侧壁连接，平衡拉杆12和作动拉杆5上均设置有复位弹簧13。

所述小箱10左右两侧侧壁各有一条狭长孔槽以及用来固定挡板11的固定螺钉。

所述套筒4的数量有多个，平衡拉杆12和作动拉杆5分别与两端的套筒4的侧壁连接。

所述挡板11中间留有圆形孔洞以使平衡拉杆12穿过，同时用来限制复位弹簧13的位置和改变阻尼器的量程。

所述复位弹簧13长度比阻尼器量程略长。

所述平衡拉杆12的轴线方向与套筒4轴线方向垂直。

所述套筒4内部为圆形通道，压电陶瓷驱动器3与套筒4的内侧壁间留有空隙。

所述垫片2置于套筒4中压电陶瓷驱动器3的上下端部并与顶座8和底座7接触。

所述平衡拉杆12、顶座8、底座7、垫片2以及套筒4构成阻尼器的活塞机构，该活塞机构的高度略高于外壳净高，从而可以通过调节顶盖6上的预紧螺钉1使得活塞机构与外壳间产生预压力，得到所需的摩擦力。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1，小箱侧壁上留有狭长孔洞，在活塞滑动时压电陶瓷驱动器的导线跟着一起滑动，避免了导线被拉断的风险。

2，活塞具有复位功能，可以在地震中多次循环使用。

3，压电陶瓷驱动器受到套筒的保护，不易发生剪切破坏。

4，阻尼器输入能量小而出力效果好，因为压电陶瓷驱动器刚度大，且垫片使压电陶瓷驱动器端部受力均匀，约束效果更好。

5，控制系统简单，通过简单调整预紧螺钉即可达到所需的预压力，且与压电陶瓷驱动器的压力是叠加的关系。

6，平衡拉杆穿过挡板滑动左右自由滑动，保证了阻尼器活塞的受力方向与小箱外壳的水平轴线平行。

附图说明

图1为本实用新型阻尼器总剖面图。

图2为本实用新型阻尼器俯视图。

具体实施方式：

下面通过附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。