[发明专利]一种免震损可自恢复型金属双筒空间减震消能器

权利要求书

1.一种免震损可自恢复型金属双筒空间减震消能器，其特征在于：包括消能筒A、消能筒B、限位环板、限位挡板、限位槽板、限位环腔、连接件、定位挂板和薄橡胶垫；

所述消能筒A的截面为类椭圆形，由矩形板和弧形板焊接或螺栓连接而成，一片圆孔矩形板采用铁质高强钢且开有大小不等的若干圆孔和矩形孔A，其在消能筒A外侧作为接触面连接消能筒B，另一片高强钢材质的矩形板在外侧通过焊接和螺栓连接固定在定位挂板上，弧形板采用非磁性材质的记忆合金，是主要的塑性弯曲耗能部件；在消能筒A内部设置拉伸和挤压变形的限位装置，一个是在消能筒A截面的长径边固定高强钢材质的限位环板，限位环板有两个且呈半椭圆形，分别在消能筒A中的两片矩形板内侧焊接，形成限位环腔，另一个是在消能筒A截面的长径中轴处设置限位槽板和限位挡板，限位槽板截面呈H形，H形长边的空槽插入限位挡板，其空槽宽度比限位挡板的厚度大4mm，H形短边端部与消能筒A的弧形板焊接；限位挡板一侧端部与消能筒A的弧形板焊接为一个整体，另一侧插入限位槽板的空腔内，并确保限位挡板平面与限位槽板平面间可相对自由滑动。

2.根据权利要求1所述一种免震损可自恢复型金属双筒空间减震消能器，其特征在于：所述消能筒B在与消能筒A的接触面上设置与消能筒A中矩形板圆孔位置对应的钢铁质球状凸缘，该球状凸缘完全吻合嵌入圆孔内形成镶嵌，可以实现双筒三维相对位移被嵌固约束；所述消能筒B在与消能筒A接触的一片凸缘矩形板上开有大小不等的若干矩形孔B；所述矩形孔B与矩形孔A大小相同，接触位置完全对应；所述消能筒B内部的其余部分与消能筒A的完全相同。

3.根据权利要求1或2所述一种免震损可自恢复型金属双筒空间减震消能器，其特征在于：所述消能筒A与消能筒B接触面位置的两个限位环腔内各放置一个具有磁铁条的连接件；所述连接件沿长度方向贯穿限位环腔，并通过磁铁条上的矩形凸缘完全吻合嵌入两侧铁质高强钢的矩形孔A和矩形孔B中吸附固定；两个所述连接件在端部的接触面通过磁吸力吸附固定；所述连接件由两端L形磁铁块和中部磁铁条通过黏贴吸附组成，且在无接触部位的表面依次粘贴薄橡胶夹层和钢铁质薄外壳。

4.根据权利要求3所述一种免震损可自恢复型金属双筒空间减震消能器，其特征在于：所述消能筒A与消能筒B接触的外表面上，即消能筒A中的圆孔矩形板的外表面上牢固粘贴一层薄橡胶垫，薄橡胶垫圆孔的位置与所粘贴的矩形板上的圆孔大小和位置相同；所述限位环板外表面牢固粘贴薄橡胶垫；所述限位挡板在面对限位槽板的表面上牢固粘贴薄橡胶垫；在两个所述连接件的端部相接触面的各自表面上粘贴薄橡胶垫；所述薄橡胶垫的作用是缓冲受力，避免各构件间碰撞接触时产生磨损。所述四个限位环腔内部粘贴并充满橡胶。

5.根据权利要求1所述一种免震损可自恢复型金属双筒空间减震消能器，其特征在于：所述定位挂板通过螺栓连接或焊接可靠固定在防震缝、防震沟两侧的主体结构墙、柱或梁上。

6.根据权利要求5所述一种免震损可自恢复型金属双筒空间减震消能器，其特征在于：所述消能筒A与所述消能筒B相对靠近发生挤压变形，当限位环板抵住限位槽板的表面时，双筒间的挤压变形达到最大，即耗能筒中的弧形板压弯达到最大；所述消能筒A与所述消能筒B相对远离发生拉伸变形，当限位挡板抵住限位槽板的空槽内部最深处钢板时，双筒间抵抗拉伸变形的刚度陡增，并接近最大值，即耗能筒中的弧形板拉弯刚度增大，限制弧形板的拉弯变形过大，使弧形板保持在低屈服应力状态工作，避免双筒在相互脱开前弧形板达到极限抗拉强度；所述限位环板、限位挡板和限位槽板保证了弧形板在有限变形范围内产生稳定的弯曲耗能。

7.根据权利要求6所述一种免震损可自恢复型金属双筒空间减震消能器，其特征在于：所述消能筒A与消能筒B接触面上的最大磁吸力应控制在能使双筒中的弧形板产生塑性屈服时所受到的力与弧形板达到极限强度时受到的力之间；所述消能筒A与所述消能筒B的相对分离变形较小时，即相对分离变形在双筒中产生的拉力小于磁吸力时，双筒以镶嵌形式咬合并通过磁吸力固定为一个整体，可在空间上进行稳定的三维变形耗能；所述消能筒A与所述消能筒B的相对分离变形较大时，即相对分离变形在双筒中产生的拉力大于磁吸力时，双筒分别克服磁场做功使接触面脱开，脱开后的消能筒A与消能筒B各自恢复变形，即双筒形成独立单元使应力下降变形恢复；当分开的消能筒A与消能筒B又相对靠近时，接触面间受到磁吸力而又重新紧密贴合，同时凸缘完全嵌入圆孔中使双筒精准复位，重新固定为一个整体，又共同进行空间三维变形耗能。