專利名稱：一種軸向限位阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種耗能減振裝置，具體說是一種內(nèi)部設(shè)置有限位元件的阻尼器，限位裝置用于提供阻尼器軸向靜力限位力，屬于土木工程結(jié)構(gòu)振動控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
工程結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)突破了傳統(tǒng)消極抵抗式的設(shè)計方法，通過在結(jié)構(gòu)物上安裝減隔振裝置來調(diào)整結(jié)構(gòu)的動力特性或者通過外部能源對結(jié)構(gòu)施加外力來抵抗外荷載作用， 從而減輕結(jié)構(gòu)損傷和提高結(jié)構(gòu)的抗災(zāi)性能。工程結(jié)構(gòu)振動控制包括各種被動控制、主動控制、半主動控制、混合控制以及近年來不斷得到重視的智能控制。國內(nèi)外工程結(jié)構(gòu)應(yīng)用振動控制技術(shù)的實(shí)例已顯示出其顯著的減振效果、社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。被動控制技術(shù)如隔震和耗能減振(包括采用粘滯阻尼器和金屬阻尼器等)的研究已經(jīng)相對比較成熟，并進(jìn)入到實(shí)際應(yīng)用階段。而主動、半主動、混合控制和智能控制尤其是主動控制由于其造價和維護(hù)成本較高、系統(tǒng)可靠性相對較低和其他一些關(guān)鍵技術(shù)問題有待解決而很少應(yīng)用于實(shí)際工程。但與被動控制相比，主動、半主動控制、 混合控制和智能控制更能勝任環(huán)境和任務(wù)的復(fù)雜性，因此，此類技術(shù)一直以來都是研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。必須注意到，外部荷載特性和強(qiáng)度水準(zhǔn)的高度不確定性、主體結(jié)構(gòu)本身材料的非線性和服役期間材料性能的變異等，使得原來的設(shè)計方案很可能不能滿足使用功能和安全的要求。在超預(yù)期的荷載作用，比如強(qiáng)烈地震、特大風(fēng)荷載等，阻尼器的行程可能超出設(shè)計值，由此帶來阻尼器的損壞、減振失效進(jìn)而造成結(jié)構(gòu)的破壞。同時，阻尼器對于由溫度變化、 車輛制動等原因引起的低速靜載并不敏感，難以產(chǎn)生阻尼作用，因此，阻尼器有可能在此情況下發(fā)生超出其極限位移量的變形，從而遭到破壞。目前國內(nèi)外開發(fā)的粘滯阻尼器大多未考慮其在超行程后所帶來的不利影響。如本申請人之前申請的專利號為201010293526. 9，專利名稱為“一種帶限位裝置的粘滯阻尼限位方法及粘滯阻尼器”，該專利的主要技術(shù)要點(diǎn)包括常規(guī)的粘滯阻尼器，在常規(guī)的粘滯阻尼器的一側(cè)，左耳環(huán)與右耳環(huán)之間設(shè)置一個限位裝置，通過限位裝置對粘滯阻尼器靜載荷變形超過設(shè)計行程時進(jìn)行限位。所述的限位裝置為彈性橡膠塊結(jié)構(gòu)，彈性橡膠塊構(gòu)與粘滯阻尼器的一頭活塞桿連接在一起，并可在設(shè)置在粘滯阻尼器靜載荷變形超過設(shè)計行程時，通過彈性橡膠塊的壓縮起限位作用，具有改善結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)和對結(jié)構(gòu)超量位移產(chǎn)生限位阻力的作用，結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約了成本和安裝空間。該專利所述的限位裝置為彈性橡膠塊結(jié)構(gòu)，且該彈性橡膠塊結(jié)構(gòu)是與粘滯阻尼器一頭活塞桿連接在一起，受活塞桿大小的限制，無法提供更大的限位力，且適用范圍只是粘滯阻尼器。本申請人經(jīng)過這段時間的試驗(yàn)，覺得有必要對阻尼器進(jìn)行了改進(jìn)，并取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展與成果
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型專利的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，而提供一種適用于更多類型阻尼器、限位力更大、剛度變化范圍更廣泛且結(jié)構(gòu)簡單的帶軸向限位裝置阻尼器。該類阻尼器不但可以提供必需的阻尼力，耗散外部輸入結(jié)構(gòu)的巨大能量，還可以提供限位力，以防止結(jié)構(gòu)超量位移。為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種軸向限位阻尼器，包括阻尼器和限位缸體，其中，在所述的限位缸體內(nèi)兩端設(shè)置有限位裝置，通過限位裝置對阻尼器行程超過設(shè)計值時進(jìn)行限位；所述的限位裝置可以是橡膠或橡膠與鋼板的疊合體，也可以是其它彈性元件，如碟形彈簧、螺旋鋼彈簧或空氣彈簧中的任何一種或幾種得組合彈性構(gòu)件，限位裝置分別放置于限位缸體的兩端的底部，限位裝置上開設(shè)有孔洞，將阻尼器的活塞桿穿過限位裝置的預(yù)留孔洞，并在限位缸體內(nèi)的活塞桿端部安裝限位塊，可在阻尼器行程超過設(shè)計行程時，通過限位塊與兩邊的限位裝置的壓縮起限位作用；通過調(diào)整限位裝置中橡膠膠料的配方、橡膠和鋼板的結(jié)構(gòu)尺寸以或碟形彈簧的材料、尺寸的方法，來改變限位裝置的性能?？梢姡緦?shí)用新型的限位裝置不與活塞桿接觸，不受活塞桿大小的限制，在相同體積下能提供更大的限位力；限位裝置使用橡膠或橡膠與金屬件的疊合體或，使得本實(shí)用新型能適應(yīng)更多的場合，提供更廣范圍的剛度變化；本實(shí)用新型的限位裝置除了應(yīng)用在粘滯阻尼器上，還可以應(yīng)用在其它變阻尼器上，為更多類型的阻尼器提供了解決限位問題的方法。

圖1為實(shí)用新型一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例一如圖1所示的本實(shí)用新型軸向限位阻尼器，包括粘滯阻尼器，在常規(guī)的粘滯阻尼器的一側(cè)附加限位缸體9，限位缸體9兩端分別設(shè)置有左限位裝置8與右限位裝置11，通過限位裝置對粘滯阻尼器變形超過設(shè)計行程時進(jìn)行限位。所述的限位裝置是橡膠與鋼板的疊合體，疊合體分別與右端蓋與右耳環(huán)連接在一起，并可在粘滯阻尼器變形超過設(shè)計行程時， 通過疊合體的壓縮起限位作用。本實(shí)用新型在粘滯阻尼器的設(shè)計行程內(nèi)，只是粘滯阻尼器起作用，通過阻尼介質(zhì)4 在阻尼缸體5內(nèi)的往復(fù)流動產(chǎn)生阻尼力并耗散能量，所述的阻尼介質(zhì)4為高粘度的二甲基硅油。此情況下，左限位裝置8、右限位裝置11與限位塊10沒有接觸，限位裝置沒有發(fā)生壓縮變形產(chǎn)生限位力。當(dāng)粘滯阻尼器受到拉伸力時，活塞桿2向左運(yùn)動，當(dāng)結(jié)構(gòu)變形超過設(shè)計行程時，限位塊10與左限位裝置8接觸，左限位裝置8被壓縮變形并產(chǎn)生向右的阻力，于是起到拉伸方向的限位作用；同理，當(dāng)粘滯阻尼器受到壓縮力，活塞桿2向右運(yùn)動，結(jié)構(gòu)變形超過設(shè)計行程時，限位塊10與右限位裝置11接觸，右限位裝置11被壓縮變形并產(chǎn)生向左的阻力，起到壓縮方向的限位作用。本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，它包括有左耳環(huán)1、活塞桿2、左端蓋3、阻尼介質(zhì)4、阻尼缸體5、活塞6、右端蓋7、左限位裝置8、限位缸體9、限位塊10、右限位裝置11、右耳環(huán)12。所述的左耳環(huán)1與活塞桿2左端連接，所述的活塞6與活塞桿2中部連接，并徑向設(shè)置于阻尼缸體5內(nèi)部，所述的左端蓋3、右端蓋7分別設(shè)置于阻尼缸體的左右端部，所述的阻尼介質(zhì)4設(shè)置于左端蓋、右端蓋與阻尼缸體組成的密閉空間內(nèi)。其特征在于，在阻尼器的限位缸體9兩端分別設(shè)置一個限位裝置——左限位裝置8與右限位裝置11，在阻尼器低速靜載變形超過設(shè)計行程時，通過限位塊10對左限位裝置8與右限位裝置11的壓縮起限位作用。所述的限位缸體9與阻尼缸體5連接，所述的右耳環(huán)12與限位缸體9連接，所述的左限位裝置8、與右限位裝置11設(shè)置于限位缸體9的兩端，分別與右端蓋7和右耳環(huán)12連接，所述的限位塊10與延伸至限位缸體9內(nèi)的活塞桿2右端連接。所述的左限位裝置8與右限位裝置11的制作滿足結(jié)構(gòu)限位剛度及限位位移的要求。在粘滯阻尼器的設(shè)計行程內(nèi)，本實(shí)用新型的阻尼器和普通阻尼器一樣，通過阻尼介質(zhì)的往復(fù)流動產(chǎn)生阻尼力并耗散能量。在此情況下，左限位裝置8、右限位裝置11與限位塊10沒有接觸，限位裝置沒有發(fā)生壓縮變形產(chǎn)生限位力。當(dāng)阻尼器受到拉伸力時，活塞桿 2向左運(yùn)動，當(dāng)結(jié)構(gòu)變形超過設(shè)計行程時，限位塊10與左限位裝置8接觸，左限位裝置8被壓縮變形并產(chǎn)生向右的阻力，于是起到拉伸方向的限位作用；同理，當(dāng)阻尼器受到壓縮力， 活塞桿5向右運(yùn)動，結(jié)構(gòu)變形超過設(shè)計行程時，限位塊10與右限位裝置11接觸，右限位裝置11被壓縮變形并產(chǎn)生向左的阻力，起到壓縮方向的限位作用。限位裝置的阻力與加載速度無關(guān)，僅與結(jié)構(gòu)位置和變形程度有關(guān)。為了保證有效變形控制在設(shè)計范圍內(nèi)，限位裝置的剛度可根據(jù)載荷與變形的關(guān)系設(shè)計選用。本實(shí)施例中所述的限位裝置為橡膠或橡膠與鋼板的疊合體，橡膠與鋼板可以通過硫化或粘接方式制作成一體，所述的橡膠和橡膠與鋼板的疊合體內(nèi)部開孔并填充其它物質(zhì)；也可以采用具有緩沖耗能的金屬彈簧等，如碟形彈簧、螺旋鋼彈簧或空氣彈簧中的任何一種或幾種得組合彈性構(gòu)件，可以在提高限位裝置的限位性能同時，使得阻尼器在超行程階段仍然具有較好的耗能能力；所述的限位裝置通過螺紋聯(lián)接、焊接、鉚接或粘接方式與阻尼器連接固定，并可在限位塊與端蓋、耳環(huán)與限位塊的壓縮下產(chǎn)生限位力?；诒緦?shí)用新型的技術(shù)原理，限位裝置還可以采用其它彈性元件，都可以實(shí)現(xiàn)很好的效果。本實(shí)用新型具有改善結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)和對結(jié)構(gòu)超量位移產(chǎn)生限位阻力的作用。對現(xiàn)有阻尼器的限位技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，主要是改變了現(xiàn)有阻尼器的限位裝置與活塞桿或內(nèi)置缸體等運(yùn)動部件連接的技術(shù)，結(jié)構(gòu)更簡單。增加了限位裝置的有效接觸面積，在體積相同的情況下能提供更大的限位力，在限位力相同的情況下可以減小限位裝置的體積。限位裝置與耳環(huán)、端蓋可通過緊固件、螺紋結(jié)構(gòu)、鉚接或粘接等多種方式連接，安裝更方便。本實(shí)用新型的阻尼系統(tǒng)與限位系統(tǒng)是獨(dú)立工作，互不干擾的，能很好地滿足阻尼器的阻尼耗能及限位要求。
權(quán)利要求1.一種軸向限位阻尼器，包括阻尼器和限位缸體，其特征在于，在所述的限位缸體內(nèi)兩端設(shè)置有限位裝置，通過限位裝置對阻尼器行程超過設(shè)計值時進(jìn)行限位；限位裝置分別放置于限位缸體的兩端的底部，限位裝置上開設(shè)有孔洞，將阻尼器的活塞桿穿過限位裝置的預(yù)留孔洞，并在限位缸體內(nèi)的活塞桿端部安裝限位塊，可在阻尼器行程超過設(shè)計行程時，通過限位塊與兩邊的限位裝置的壓縮起限位作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向限位阻尼器，其特征在于所述的限位裝置是橡膠或橡膠與鋼板的疊合體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軸向限位阻尼器，其特征在于所述的限位裝置是碟形彈簧、 螺旋鋼彈簧或空氣彈簧中的一種或幾種組合的彈性構(gòu)件。
4.一種軸向限位阻尼器，包括左耳環(huán)、右耳環(huán)、左端蓋、右端蓋、活塞桿、活塞、阻尼缸體、阻尼介質(zhì)、限位缸體、限位塊；所述的左耳環(huán)與活塞桿左端連接，所述的活塞與活塞桿中部連接，并徑向設(shè)置于阻尼缸體內(nèi)部，所述的左端蓋、右端蓋分別設(shè)置于阻尼缸體的左右端部，所述的阻尼介質(zhì)設(shè)置于左端蓋、右端蓋與阻尼缸體組成的密閉空間內(nèi)；其特征在于，所述阻尼器的限位缸體兩端分別設(shè)置一個限位裝置；所述的限位缸體與阻尼缸體連接，所述的右耳環(huán)與限位缸體連接，所述的限位裝置設(shè)置于限位缸體的兩端，分別與右端蓋和右耳環(huán)連接，所述的限位塊與延伸至限位缸體內(nèi)的活塞桿右端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軸向限位阻尼器，其特征在于所述的限位裝置通過螺紋聯(lián)接、焊接、鉚接或粘接方式與阻尼器連接固定，并可在限位塊與端蓋、耳環(huán)與限位塊的壓縮下產(chǎn)生限位力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軸向限位阻尼器，其特征在于所述的限位裝置與耳環(huán)、端蓋通過緊固件、螺紋結(jié)構(gòu)、鉚接或粘接方式連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軸向限位阻尼器，其特征在于所述的限位裝置是橡膠、橡膠與鋼板的疊合體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軸向限位阻尼器，其特征在于所述橡膠與鋼板通過硫化、手工粘接方式粘合成一體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的軸向限位阻尼器，其特征在于所述的橡膠和橡膠與鋼板的疊合體內(nèi)部開孔。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的軸向限位阻尼器，其特征在于所述的限位裝置是碟形彈簧、螺旋鋼彈簧或空氣彈簧中的一種或幾種組合的彈性構(gòu)件。
專利摘要一種軸向限位阻尼器，包括阻尼器和限位缸體，在所述的限位缸體內(nèi)兩端設(shè)置有限位裝置，通過限位裝置對阻尼器行程超過設(shè)計值時進(jìn)行限位；限位裝置分別放置于限位缸體的兩端的底部，限位裝置上開設(shè)有孔洞，將阻尼器的活塞桿穿過限位裝置的預(yù)留孔洞，并在限位缸體內(nèi)的活塞桿端部安裝限位塊，可在阻尼器行程超過設(shè)計行程時，通過限位塊與兩邊的限位裝置的壓縮起限位作用。本實(shí)用新型具有改善結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)和對結(jié)構(gòu)超量位移產(chǎn)生限位阻力的作用，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，提供的限位力更大的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號E04B1/98GK202176028SQ20112023169
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者唐璐, 寧響亮, 許明杰, 韓鵬飛 申請人:株洲時代新材料科技股份有限公司