[发明专利]一种可预设早期刚度的拉杆式复合弹簧阻尼器

说明书

技术领域

本发明涉及减震装置，特别是涉及采用复合弹簧的阻尼器。

背景技术

复合弹簧全称为橡胶金属螺旋复合弹簧，是在金属螺旋弹簧周围包裹一层橡胶材料复合硫化而成的一种弹簧。复合弹簧具有橡胶弹簧的非线特性，又具有金属螺旋弹簧大变形和承载能力大的特性，其稳定性和承载能力优于橡胶弹簧。由于复合弹簧具有类似橡胶空气弹簧的工作特性曲线，却较橡胶空气弹簧结构简单，无气体泄漏风险，因此也被用于替代橡胶空气弹簧广泛用于矿上、冶金、煤炭等大型振动设备的消能减振以及建筑物隔震。

单一金属螺旋弹簧只能单独工作在拉伸或压缩其中一种状态下(即所谓拉簧或压簧)，而橡胶弹簧往往只能工作在压缩状态，抗拉能力弱，因此两者复合硫化而成的复合弹簧通常是压缩弹簧，只能单向减振。若是想将复合弹簧用于双向减振场合，则需使用至少两只复合弹簧组成阻尼器，利用两只复合弹簧的压缩弹性变形分别消减双向振动。

授权公告号为CN 204081122 U的实用新型专利申请公开了一种建筑用抗风减震弹簧阻尼器，该阻尼器将导向套内的两只弹性体(即两只螺旋弹簧)分别固接在中心轴上的中间限制组件上，当阻尼器受拉或受压时，其中一个弹性体受拉，另一弹性体受压，从而实现抗风减震。但是，该实用新型专利明显存在下述缺点：1、需要两只螺旋弹簧，整个阻尼器的长度较长，不适合在距离较小的空间安装；2、在工艺上很难甚至不可能保证两只弹簧的刚度(包括拉伸刚度和压缩刚度)相等，因此风向不同减震效果即不同；3、无法改变阻尼器的初始刚度，达到预设抗风级别，降低减震成本的目的；4、一只螺旋弹簧同时在拉伸与压缩两种状态下工作，现有弹簧的金属材料和生产工艺很难满足要求，只能通过缩小螺旋弹簧的弹性变形范围来实现拉伸与压缩两种工作状态，这显然会造成资源浪费。若要将复合弹簧用于抗风减振显然也需如上述实用新型专利一样利用两只复合弹簧组成抗风阻尼器，而如此组成的阻尼器显然也具备上述专利一样的的缺点。

另外，人们对于抗震结构尤其是高层建筑物的抗震结构的设计追求一种“抗”与“耗”相结合的综合的抗震性能，即在弱风振和小地震的作用下抗震结构能为建筑物主体提供额外的附加刚度来抵抗外部载荷的作用，保持主体结构的完整性，避免结构主体出现内部损伤；在强风振和大地震的作用下抗震结构则开始屈服变形，通过抗震结构中的阻尼器的阻尼作用来耗散外部能量，使结构主体在强风振和大地震中不至于被严重破坏甚至倒塌。这便要求应用于抗震结构在外部弱载荷的作用下能保持刚性，不发生变形；在外部强载荷的作用下则能变形耗能。然而现有的隔震元件，无论是金属弹簧阻尼器还是橡胶空气弹簧，均无法完美的满足上述抗震需求。

公开号为CN101457553A的发明专利申请公开了一种“弹簧刚度可调式调谐质量减振器”，该减振器是一种复合阻尼器，通过改变质量块的厚度改变其特征频率，通过改变粘滞阻尼器的工作介质的流量改变其阻尼比，通过改变弹簧的有效工作长度改变其刚度，其中改变弹簧的有效工作长度的手段有三种，一是采用固化材料将弹簧位于固化筒内的一段固化，二是往螺旋弹簧的中心内塞入约束块，并二者过盈配合，使与约束块接触的一段弹簧失效，三是在约束块表面设置螺旋状凸起，将螺旋状凸起卡在弹簧丝之间，使弹簧丝之间卡有螺旋状凸起的一段弹簧失效。上述三种改变弹簧的有效工作长度的手段显然不适用于复合弹簧；另外这种形式的阻减震器不仅弹簧的有效工作长度明显缩短，而且只能压缩耗能减振，不能拉伸耗能减振。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可预设早期刚度的拉杆式复合弹簧阻尼器，该阻尼器不仅保持了弹簧的有效工作长度，而且既可压缩耗能减振，又可拉伸耗能减振。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种可预设早期刚度的拉杆式复合弹簧阻尼器，该阻尼器包括导向套，该导向套的一头设有第一端盖，另一头设有第二端盖；所述的导向套内同轴设有弹簧；一驱动构件由第一端盖的外侧伸进所述的导向套内，该驱动构件包括动压板和驱动杆，其中所述的动压板位于弹簧的头部，所述驱动杆设在动压板上并沿导向套轴线延伸出导向套；其特征在于，

所述弹簧为复合弹簧(全称为橡胶金属螺旋复合弹簧)；

所述的导向套内还设有反压装置，该反压装置包括数量分别至少为三根的两组预压拉杆、两块浮动压板和数量为所述两组预压拉杆数量之和的限位元件，其中，

所述的两块浮动压板，一块设在所述动压板与复合弹簧之间，另一块设在第二端盖与复合弹簧之间；