[发明专利]一种串联式变阻尼黏滞流体阻尼器

说明书

本发明提出了一种串联式变阻尼黏滞流体阻尼器，包括主缸筒、副缸筒、活塞杆和固定套装在活塞杆上的主活塞，所述主缸筒与副缸筒相连，活塞杆位于主缸筒和副缸筒内且可沿主缸筒轴向往复运动，主活塞位于主缸筒内，所述主缸筒以及副缸筒之间还设置有次缸筒，次缸筒内设置有固定套装在活塞杆上的次活塞，次缸筒内壁与次活塞外壁形成间隙，所述次缸筒内壁沿轴向呈现为曲线，间隙随次缸筒内壁变化而变化，次缸筒最小内径等于次活塞外径；所述主活塞和次活塞上均沿轴向开设有阻尼孔，次缸筒和主缸筒内填充有阻尼介质。本发明将变阻尼的要求分解为两个普通黏滞流体阻尼器的叠加，在普通黏滞流体阻尼器的基础上设计，节约了设计、加工与性能试验的成本。

技术领域

本发明涉及一种串联式变阻尼黏滞流体阻尼器。

背景技术

黏滞流体阻尼器(VFD)，是应用粘性介质和阻尼器结构部件的相互作用产生阻尼力的原理，设计、制作的一种被动式速度相关型阻尼器。它通过将结构振动产生的能量转换位流体热能，进而通过缸体将热能耗散出去，从而消耗结构振动能量的减振装置。作为20世纪结构工程界振动控制技术最优越的科研成果之一的黏滞流体阻尼器，近年来在工程结构领域得到了广泛应用，不仅大大提高了结构抗风、抗震能力，而且与传统的结构设计方法相比，节约了相当比例的建设成本。

现有技术中，传统的黏滞流体阻尼器一般由缸体、活塞、阻尼孔、黏滞流体阻尼材料和导杆等部分组成，活塞在缸筒内作往复运动，其中活塞上开有小孔，并塞入阻尼棒，活塞两边通过压板、螺杆将阻尼棒固定在孔中。当活塞与缸筒之间发生相对运动时，由于活塞前后的压力差使流体阻尼材料从阻尼孔中通过，从而产生阻尼力，达到耗能的目的。

常用的黏滞流体阻尼器的阻尼参数一般都是不变的，而在一些特殊的工程中，当遭遇大风或大震时，阻尼器的行程较大，希望此行程过程中阻尼参数值可以控制调节，根据各段行程的实际的需要来配置合适大小的阻尼参数值，否则就会出现阻尼力过大或过小的情况、或是造成变形超过了限值，而目前的黏滞流体阻尼器无法满足此类需求，给结构安全带来一定隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种变阻尼黏滞流体阻尼器，根据阻尼器实际的行程位置与活塞杆的运动速度，分阶段提供不同的阻尼参数值。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种串联式变阻尼黏滞流体阻尼器，包括主缸筒、副缸筒、活塞杆和固定套装在活塞杆上的主活塞，所述主缸筒与副缸筒相连，活塞杆位于主缸筒和副缸筒内且可沿主缸筒轴向往复运动，主活塞位于主缸筒内，所述主缸筒以及副缸筒之间还设置有次缸筒，次缸筒内设置有固定套装在活塞杆上的次活塞，次缸筒内壁与次活塞外壁形成间隙，所述次缸筒内壁沿轴向呈现为曲线，间隙随次缸筒内壁变化而变化，次缸筒最小内径等于次活塞外径；所述主活塞和次活塞上均沿轴向开设有阻尼孔，次缸筒和主缸筒内填充有阻尼介质。

进一步地，所述阻尼孔中设置有阻尼棒，阻尼棒沿轴向开设有阻尼孔，阻尼棒上阻尼孔两端进行倒角。

进一步地，所述压板与活塞杆之间设置有半环键，用于将主活塞和次活塞固定在活塞杆上。

进一步地，所述压板包括主压板和次压板，所述主压板与活塞杆之间、次压板与活塞杆之间均设置有半环键，用于将主活塞和次活塞固定在活塞杆上。

进一步地，所述副缸筒为半封闭式结构，副缸筒底部设置有圆形凹面以满足活塞杆的极限行程需求。

进一步地，所述主缸筒和次缸筒之间设置有缸筒连接螺母，主缸筒和副缸筒均与缸筒连接螺母相连，活塞杆穿透缸筒连接螺母且可在缸筒连接螺母中沿轴向往复运动。

进一步地，所述副缸筒外侧设置有连接单耳，所述连接单耳位于圆形凹面外侧；所述活塞杆裸露端亦设置有连接单耳，所述连接单耳上设置有关节轴承和吊装螺孔。