一种带限位装置的粘滞阻尼限位方法及粘滞阻尼器

摘要

一种带限位装置的粘滞阻尼限位方法，包括常规的粘滞阻尼器，在常规的粘滞阻尼器的一侧，左耳环与右耳环之间设置一个限位装置，通过限位装置对粘滞阻尼器静载荷变形超过设计行程时进行限位。所述的限位装置为弹性橡胶块结构，弹性橡胶块构与粘滞阻尼器的一头活塞杆连接在一起，并可在设置在粘滞阻尼器静载荷变形超过设计行程时，通过弹性橡胶块的压缩起限位作用。本发明具有改善结构的动力响应和对结构超量位移产生限位阻力的作用，与现有技术相比，本发明结构简单，节约了成本和安装空间。

说明书

技术领域

本发明涉及一种弹性减振元件，具体说是一种内部设置有限位装置的粘滞阻尼器，限位装置用于提供粘滞阻尼器轴向静力限位力，属于减振抗震技术领域。

背景技术

粘滞阻尼器是一种无刚度、速度相关型阻尼器，主要用在桥梁、房屋、工业建筑等大型、高层建筑结构上，用来耗散地震、大风等带来的破坏性能量。因为粘滞阻尼器的阻尼力是由速度决定的，所以它对由温度变化、汽车制动等引起的低速静载并不敏感，对由此引起的结构变形没有阻尼作用，如果结构变形超出设计位移，结构就可能遭到破坏。

已有的粘滞阻尼器限位技术是在阻尼器内部设置钢弹簧单元，结构较复杂，占用空间较大。因此很有必要对此加以改进。

发明内容

本发明专利的目的就是为了克服上述现有粘滞阻尼器存在的缺陷，而提供一种结构简单，带轴向限位装置的粘滞阻尼器。该粘滞阻尼器不但可以提供必需的阻尼力，耗散外部输入结构的巨大能量，还可以提供一定的静力限位力，以防止由静力荷载引起的结构超量位移。

为达到以上目的，本发明是通过以下技术方案来实现：一种带限位装置的粘滞阻尼限位方法，包括常规的粘滞阻尼器，在常规的粘滞阻尼器的一侧，左耳环与右耳环之间设置一个限位装置，通过限位装置对粘滞阻尼器静载荷变形超过设计行程时进行限位。所述的限位装置为弹性橡胶块结构，弹性橡胶块构与粘滞阻尼器的一头活塞杆连接在一起，并可在粘滞阻尼器静载荷变形超过设计行程时，通过弹性橡胶块的压缩起限位作用。

根据上述一种带限位装置的粘滞阻尼限位方法所提出的带限位装置的粘滞阻尼器是：一种带限位装置的粘滞阻尼器，包括左耳环、右耳环、左端盖、右端盖、活塞杆Ⅰ、活塞杆Ⅱ、活塞、阻尼缸体、阻尼介质，所述的左耳环与活塞杆Ⅰ连接，活塞杆Ⅰ设置于活塞左侧，活塞杆Ⅱ设置于活塞右侧，所述的活塞径向设置于阻尼缸体内部，所述的左端盖、右端盖分别设置于阻尼缸体的左右端部，所述的阻尼介质设置于左端盖、右端盖与阻尼缸体组成的密封空间内，并且被活塞分成两部分。其特征在于，在粘滞阻尼器的一侧，左耳环与右耳环之间设置一个限位装置，所述的限位装置为弹性橡胶块结构，弹性橡胶块结构与粘滞阻尼器的一头活塞杆连接在一起，并可在粘滞阻尼器静载荷变形超过设计行程时，通过弹性橡胶块的压缩起限位作用。所述的弹性橡胶块结构是位于限位缸体内，限位缸体两端分别与阻尼缸体和右耳环连接，弹性橡胶块结构包括橡胶块、左夹板、右夹板、芯轴，橡胶块设置于左夹板和右夹板之间，与左夹板和右夹板一起套在芯轴上，并可在左夹板或右夹板的推动下压缩；芯轴与活塞杆Ⅱ延伸至限位缸体内的部分对接，连为一体；弹性橡胶块结构由限位螺母固定定位。所述的橡胶块的制作满足结构限位刚度及限位位移的要求。

在粘滞阻尼器的设计行程内，本发明阻尼器和普通阻尼器一样，通过阻尼介质的流动产生阻尼力并耗散能量。在此情况下，限位装置与端盖、耳环没有接触，橡胶块没有发生压缩变形，限位装置不工作。当粘滞阻尼器受到拉伸力时，左耳环带动活塞杆Ⅰ、活塞、活塞杆Ⅱ向左运动，当结构变形超过设计行程时，左夹板与右端盖接触，橡胶块开始被压缩，橡胶块压缩变形产生阻力，起到拉伸方向的限位作用；同理，当粘滞阻尼器受到压缩力，结构变形超过设计行程时，右夹板与右耳环接触，橡胶块也会受压变形产生阻力，起到压缩方向的限位作用。

本发明具有改善结构的动力响应和对结构超量位移产生限位阻力的作用。技术创新方面，对现有粘滞阻尼器的限位技术进行了改进，主要是改变了现有粘滞阻尼器的限位装置通过设置弹簧单元产生限位作用的技术，橡胶块的安装比弹簧方便，需要的空间也较少，因此简化了结构，节约了空间和成本。本发明的阻尼系统与限位系统是独立工作，互不干扰的，很好地满足了结构的静力限位要求。本发明的限位装置，其中的橡胶块本身就是橡胶弹簧元件，相比钢弹簧而言，具有更优越的吸收冲击和耗散能量的能力。

附图说明

图1为发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细地说明。

从附图1可以看出，本发明涉及一种带限位装置的粘滞阻尼器的粘滞阻尼限位方法，包括常规的粘滞阻尼器，在常规的粘滞阻尼器的一侧，左耳环与右耳环之间设置一个限位装置，通过限位装置对粘滞阻尼器静载荷变形超过设计行程时进行限位。所述的限位装置为弹性橡胶块结构，弹性橡胶块结构与粘滞阻尼器的一头活塞杆连接在一起，并可在粘滞阻尼器静载荷变形超过设计行程时，通过弹性橡胶块的压缩起限位作用。

本发明在粘滞阻尼器的设计行程内，只是常规的粘滞阻尼器起作用，通过阻尼介质的流动产生阻尼力并耗散能量。在此情况下，限位装置与端盖和耳环没有接触，弹性橡胶块没有发生压缩变形，限位装置不工作。当粘滞阻尼器受到拉伸力，左耳环1带动活塞杆Ⅰ2、活塞6、活塞杆Ⅱ7向左运动，当结构静载荷变形超过设计行程时，左夹板10与右端盖8接触，橡胶块11开始被压缩，橡胶块11压缩变形产生阻力，起到拉伸方向的限位作用；同理，当粘滞阻尼器受到压缩力，结构静载荷超过设计行程时，右夹板12与右耳环14接触，橡胶块11也会受压变形产生阻力，起到压缩方向的限位作用。

本发明的带限位装置的粘滞阻尼器如图1所示，包括左耳环1、活塞杆Ⅰ2、左端盖3、阻尼介质4、阻尼缸体5、活塞6、活塞杆Ⅱ7、右端盖8、右耳环14，所述的左耳环1与活塞杆Ⅰ2连接，活塞杆Ⅰ2设置于活塞6左侧，活塞杆Ⅱ7设置于活塞6右侧，所述的活塞6径向设置于阻尼缸体5内部，所述的左端盖3、右端盖8分别设置于阻尼缸体5的左右端部，所述的阻尼介质4设置于左端盖3、右端盖8与阻尼缸体5组成的密封空间内，并且被活塞6分成两部分。其特征在于，在粘滞阻尼器的一侧，左耳环1与右耳环14之间设置一个限位装置15，所述的限位装置15为弹性橡胶块结构，弹性橡胶块结构与粘滞阻尼器的一头活塞杆Ⅱ7连接在一起，并可在粘滞阻尼器静载荷变形超过设计行程时，通过限位装置15的弹性橡胶块的压缩起限位作用。所述的弹性橡胶块结构是位于限位缸体9内，限位缸体9两端分别与阻尼缸体5和右耳环14连接，弹性橡胶块结构包括橡胶块11、左夹板10、右夹12板、芯轴16，橡胶块11设置于左夹板10和右夹板12之间，与左夹板10和右夹板12一起套在芯轴16上，并可在左夹板10或右夹板12的推动下压缩；芯轴16与活塞杆Ⅱ7延伸至限位缸体内的部分对接，连为一体；弹性橡胶块结构由限位螺母13固定定位。所述的橡胶块11的制作满足结构限位刚度及限位位移的要求。所述的限位装置的刚度由橡胶块提供。

在粘滞阻尼器的设计行程内，本发明阻尼器和普通阻尼器一样，通过阻尼介质的流动产生阻尼力并耗散能量。在此情况下，限位装置与端盖和耳环没有接触，橡胶块11没有发生压缩变形，限位装置不工作。当粘滞阻尼器受到拉伸力，左耳环1带动活塞杆Ⅰ2、活塞6、活塞杆Ⅱ7向左运动，当结构静载荷变形超过设计行程时，左夹板10与右端盖8接触，橡胶块11开始被压缩，橡胶块11压缩变形产生阻力，起到拉伸方向的限位作用；同理，当粘滞阻尼器受到压缩力，结构静载荷超过设计行程时，右夹板12与右耳环14接触，橡胶块11也会受压变形产生阻力，起到压缩方向的限位作用。

橡胶块11的阻力与加载速度无关，仅与结构变形位置有关。为了保证有效变形控制在设计范围内，橡胶块11的刚度可根据载荷与变形的关系设计选用。

所述的限位装置中的橡胶块，可以通过硫化或手工粘接方式与左夹板、右夹板之一或全部粘合成一体。

所述的橡胶块内可以填充其它物质，如塑料、帘布、金属板等，以提高限位装置的限位性能。

本发明具有改善结构的动力响应和对结构超量位移产生限位阻力的作用。技术创新方面，对现有粘滞阻尼器的限位技术进行了改进，主要是改变了现有粘滞阻尼器的限位装置通过设置弹簧单元产生限位作用的技术，橡胶块的安装比弹簧方便，需要的空间也较少，因此简化了结构，节约了成本和安装空间。