[发明专利]一种摩擦耗能阻尼器

说明书

本发明公开了一种摩擦耗能阻尼器，包括移动平板装置和辅助夹持装置，其特征在于，所述阻尼器还包括面齿轮，所述移动平板装置的横板组和纵板组相互接合；所述面齿轮成对地设置在所述横板组和纵板组的接合部位，所述面齿轮的齿面接触并互补；所述辅助夹持装置位于所述面齿轮调节装置的上部和下部。所述阻尼器启动力较低，启动后，能够根据阻尼器变形程度，调节产生的阻尼力和耗能能力。

技术领域

本发明涉及建筑、机械结构减振技术领域，具体而言，涉及一种摩擦耗能阻尼器。

背景技术

耗能减震装置是现代建筑抗震装置的重要组成方面，通过在建筑结构中设置耗能阻尼器来消耗地震能量，减轻建筑主体结构破坏，从而达到抗震的目的。转动摩擦阻尼器是耗能摩擦阻尼器的一种。转动摩擦阻尼器对结构进行振动控制的机理是：结构在地震荷载作用下发生侧向变形，设置在结构中的阻尼器随之产生变形，将平动变形转化为阻尼器机构内部的转动，依靠转动产生的摩擦帮助结构耗散能量，减少结构层间位移，以达到提高结构抗震能力的目的。

然而，传统的转动摩擦阻尼器只有两种状态：(1)不发生变形时，不启动耗能，阻尼器相当于一个刚性连接部件；(2)发生变形后，启动耗能，摩擦力方向与速度方向相反，且阻尼器出力恒定不变。通常，建筑、桥梁或机械结构经历风、行人车辆、地震等动荷载作用，摩擦阻尼器的启动力一般根据动荷载作用下结构的反应设置。若荷载作用较小，摩擦阻尼器一般不启动，其两端变形接近于零，没有耗能作用。

技术人员对转动摩擦阻尼器进行了研究。例如专利CN100338318C提供了一种用于结构的摩擦阻尼器，该阻尼器由摩擦或粘弹性阻尼的转动接合件中连接的结构部件构成，由于接合件的阻尼作用，结构部件之间的相对移动被限制，接合件之间设有夹紧件，在接合件转动时保持夹紧力。该阻尼器考虑了结构转动位移时所需的阻尼力。

专利CN103874812A提供了一种被动式减振器，该减振器具有平行板组和垂直板组，平行板组和垂直板组之间设有减振垫，减振垫和板以交替方式彼此重叠，平行板组和垂直板组的旋转接头设有孔隙，孔隙中插入连接销或螺栓，当外接结构发生形变时，连接销提供预定的余隙量，以使连接销移动到预定位置，并产生阻尼力。

目前，转动摩擦阻尼器所需的启动力较大，在启动前相当于一个连接刚体；阻尼器启动后出力和耗能恒定不变，无法适应外部作用力变化较大的应用场合。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种摩擦耗能阻尼器，所述阻尼器具有成对的面齿轮设计，降低了所述阻尼器的启动力；启动后，随着位移变化加大，出力也持续增大，耗能逐渐变强。所述阻尼器能够实现根据阻尼器变形程度，调节产生的阻尼力和耗能能力的目的。

本发明提供的所述阻尼器，包括移动平板装置和辅助夹持装置，其特征在于，所述阻尼器还包括面齿轮，所述移动平板装置的横板组和纵板组相互接合；所述面齿轮成对地设置在所述横板组和纵板组的接合部位，所述面齿轮的齿面接触并互补；所述辅助夹持装置位于所述面齿轮调节装置的上部和下部。

所述移动平板装置包括横板组、纵板组、摩擦片和螺栓；所述横板组包括数块在厚度方向堆叠的横板，所述横板组至少为两组，每组横板组至少包括一块横板；所述纵板组包括数块在厚度方向堆叠的纵板，所述纵板组至少为一组，每组纵板组至少包括两块纵板；所述横板水平横向放置，所述纵板水平放置并垂直于横板，所述横板和纵板交替放置；所述横板的外侧端点连接受控结构，根据实际需要的阻尼力大小，调整所述横板和纵板的数量。

优选的，所述横板和纵板的材质为钢材。

所述横板、纵板、横板与纵板之间及上下的其它部件在交叠处中心均设有通孔，所述螺栓在厚度方向上穿过所述通孔，将横板、纵板、横板与纵板之间及上下的其它部件串联起来；螺母在螺栓的下端，固定螺栓穿过的所有部件。所述螺栓将所述阻尼器的各个部件串联在同一厚度位置，使各个部件上下表面相互接触。

优选的，所述螺栓为高强螺栓。