[实用新型]一种铅挤压磁流变组合耗能装置

说明书

本实用新型涉及一种铅挤压磁流变组合耗能装置，它包括圆环形导磁活塞杆，活塞杆中部外、内表面沿圆周方向分别设置活塞和挤压轴轴突，在活塞中刻有环形凹槽，凹槽内沿圆周方向缠绕励磁线圈；活塞杆的外部同轴设置有圆环形导磁缸筒，圆环形导磁缸筒的上、下端分别设有上、下部圆环形盖板，活塞杆、活塞、缸筒、上部和下部圆环形盖板之间围成圆环形腔室，腔室中充满磁流变液；活塞杆的内部同轴设置圆形钢柱，钢柱的上、中下和下部依次固定有上、下部圆形盖板和下部连接法兰板，活塞杆、挤压轴轴突、钢柱、上部和下部圆形盖板之间围成圆环形腔室，腔室中充满铅；活塞杆上部固定有上部连接法兰。该装置阻尼力在较大范围内连续可调，可靠性高。

技术领域

本实用新型属于建筑结构耗能减震技术领域，具体涉及一种铅挤压磁流变组合耗能装置。

背景技术

铅是一种比较柔软的金属，具有较好的展性，刚度较低，柔性较好，铅的结晶是面芯立方晶体构造，滑移系和滑移方向较多；因此，铅在变形过程中可以吸收较大的能量，并具有很好的塑性变形性能。铅挤压阻尼器是一种结构简单、造价低廉、可靠性高的被动耗能器，由于铅的再结晶温度低于20℃，所以铅在室温条件下因挤压产生变形时，将发生动态恢复和再结晶，通过恢复和再结晶，铅的组织构造和性能将恢复至变形前的状态。因此，铅挤压阻尼器是仅有的一种经历塑性循环而不会发生累积疲劳的金属耗能器，地震后不会损坏。然而，传统的铅挤压阻尼器的阻尼力不可调节，其减震控制效果并不理想。

磁流变阻尼器是利用磁流变液在磁场下的快速流－固逆变特性而制造的一种半主动控制装置，它具有响应迅速、能耗低、阻尼力连续可调等优点，磁流变阻尼器主要依靠调节输入电流(或电压)的大小来调节阻尼力。然而，在地震作用下，磁流变阻尼器的外部电源或控制系统极易遭到损坏，一旦外部电源或控制系统失效，磁流变阻尼器将完全失去耗能减震作用，其可靠性有待于进一步提高。

实用新型内容

为解决上述现有技术中的不足，本实用新型的目的是提供一种铅挤压磁流变组合耗能装置，该耗能装置的特点是：阻尼力由磁流变液的剪切屈服力和铅的挤压力共同提供，磁流变液的剪切屈服力可通过改变线圈中的电流强度来调节，因此，该装置的阻尼力吨位较大，并在较大阻尼力范围内连续可调；此外，即便磁流变液在外部电源或控制系统失效时因剪切屈服力太小而失去耗能作用，该装置的铅金属仍能正常耗能和提供阻尼力，因此具有很高的可靠性。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种铅挤压磁流变组合耗能装置，它包括圆环形导磁活塞杆，活塞杆中部外表面沿圆周方向设置有活塞，活塞杆中部内表面沿圆周方向设置有挤压轴轴突，在活塞中沿圆周方向刻有两个环形凹槽，环形凹槽的截面为长方形，两个环形凹槽内部沿圆周方向缠绕励磁线圈，励磁线圈的导线头从设置在活塞杆内部的圆形孔道中引出；所述活塞杆的外部同轴设置有圆环形导磁缸筒，圆环形导磁缸筒的上端设有上部圆环形盖板，圆环形导磁缸筒的下端设有下部圆环形盖板，活塞杆的外表面、活塞的外表面、缸筒的内表面、上部圆环形盖板的下表面和下部圆环形盖板的上表面之间围成圆环形腔室，腔室中充满磁流变液；所述活塞杆的内部同轴设置有能承受拉、压力的圆形钢柱，圆形钢柱的上部、中下部、下部依次固定连接有上部圆形盖板、下部圆形盖板和下部连接法兰板，活塞杆的内表面、挤压轴轴突的外表面、圆形钢柱的外表面、上部圆形盖板的下表面和下部圆形盖板的上表面之间围成圆环形腔室，腔室中充满铅金属；所述活塞杆的上部固定设置有上部连接法兰板，下部圆环形盖板和下部连接法兰板之间固定设置有圆环形连接筒。

根据上述的新型铅挤压磁流变组合耗能装置，所述活塞杆为圆环形导磁活塞杆，且活塞杆中部外表面沿圆周方向设置有活塞，活塞杆中部内表面沿圆周方向设置有挤压轴轴突。

根据上述的新型铅挤压磁流变组合耗能装置，所述上部圆环形盖板、下部圆环形盖板、上部圆形盖板、下部圆形盖板、下部连接法兰板通过圆形钢柱、圆环形导磁缸筒、圆环形连接筒固定连接在一起，这些组件沿其旋转对称轴运动时具有相同的位移。