一種帶有磁性控制閥的大工作速度范圍的粘滯阻尼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種阻尼器，尤其是涉及一種帶有磁性控制閥的大工作速度范圍的粘滯阻尼器，屬于抗震隔震領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]粘滯阻尼器作為一種被動式結(jié)構(gòu)控制裝置，因其無需外加能源，控制裝置隨結(jié)構(gòu)一起運動而產(chǎn)生控制力，裝置簡單，易于實現(xiàn)，具有很好的經(jīng)濟性和可靠性，已經(jīng)在工程領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但傳統(tǒng)粘滯阻尼器因其粘滯材料特性，在高速達到設(shè)計阻尼力時，其低速阻尼力偏大，無法兼顧高速大阻尼力和低速小阻尼力。
[0003]隨著大規(guī)模建筑物的興起，如超高層建筑、機場航站樓等，對粘滯阻尼器的技術(shù)性能要求越來越高，對粘滯阻尼器工作速度上限和下行要求越來越高。既要求阻尼器在低速時阻尼力接近于0，又要求阻尼器工作速度達到1.5米/秒甚至2米/秒。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的粘滯阻尼器已經(jīng)無法適應(yīng)工作速度范圍如此之大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對現(xiàn)有粘滯阻尼器在高速達到設(shè)計阻尼力時，其低速阻尼力較大，無法保證阻尼器在整個工作速度范圍內(nèi)遵循阻尼方程運作。本發(fā)明的目的是提供一種帶有磁性控制閥的大工作速度范圍的粘滯阻尼器。
[0005]本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0006]一種帶有磁性控制閥的大工作速度范圍的粘滯阻尼器，包括缸體、活塞、活塞桿、外缸套、左球鉸座及右球鉸座，所述的活塞設(shè)在缸體中，所述的活塞桿與活塞連接，在活塞的兩側(cè)設(shè)有圓螺母，所述的缸體的內(nèi)腔充設(shè)有阻尼介質(zhì)，所述的外缸套一端套設(shè)在缸體外偵牝另一端與左球鉸座連接，所述的外缸套、左球鉸座及缸體之間形成空腔，且所述的左球鉸座與活塞桿連接，所述的右球鉸座相對于左球鉸座設(shè)置在缸體另一端。所述的活塞上設(shè)有磁性控制閥，所述的磁性控制閥包括閥螺母、磁環(huán)及閥芯，所述的活塞上開設(shè)有活塞孔道，所述的閥芯設(shè)在活塞孔道中部，所述的磁環(huán)設(shè)有兩個，分別位于閥芯兩側(cè)，所述的閥螺母分別由活塞孔道的兩端旋進，將磁環(huán)限制在活塞孔道內(nèi)。
[0007]所述的閥芯的N極對磁環(huán)的N極，閥芯的S極對磁環(huán)的S極，利用磁性排斥力使閥芯懸浮在活塞孔道內(nèi)。
[0008]所述的閥芯懸浮在活塞孔道中間位置，且閥芯幾何中心對準(zhǔn)活塞孔道中心位置，閥芯外圓與活塞孔道內(nèi)圓呈同心圓環(huán)。閥芯采用較長的尺寸設(shè)計，保證閥芯在活塞孔道內(nèi)運動自如。
[0009]所述的磁環(huán)為中空環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述的閥螺母中心開設(shè)通孔，以保證阻尼介質(zhì)可以通過。
[0010]所述的閥芯與磁環(huán)使用不同的磁性材料制造，保證在截面積不同時兩者磁場的強度相同。
[0011]一個磁性控制閥中，兩個磁環(huán)的磁場強度相同。
[0012]所述的閥芯與磁環(huán)均采用防止腐蝕的鍍層處理。
[0013]所述的活塞采用奧氏體不銹鋼制造，防止閥芯吸附在活塞孔道一側(cè)造成偏心；所述的閥螺母采用馬氏體不銹鋼制造，保證強度的同時，使磁環(huán)吸附在其上，方便裝配。
[0014]通過閥螺母旋入旋出調(diào)節(jié)閥芯的中心位置。
[0015]所述的活塞上可以安裝有多個磁性控制閥，每個磁性控制閥內(nèi)閥芯長度不等或閥芯、磁環(huán)磁場強度不等，使每個磁性控制閥按不同速度順序關(guān)閉，用以調(diào)節(jié)阻尼器的非線性度，使得阻尼器更符合其設(shè)計的阻尼方程。
[0016]本發(fā)明通過磁性控制閥的開口尺寸及開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)阻尼器運動速度較小時，磁性控制閥中閥芯上產(chǎn)生的節(jié)流阻尼力較小，不足以克服閥芯與磁環(huán)之間的磁性排斥力，此時閥芯處于懸浮狀態(tài)，且閥芯與磁環(huán)之間存在間距，阻尼介質(zhì)可以通過閥螺母及磁環(huán)的中心進入活塞孔道，并從閥芯與活塞孔道之間的縫隙流過，因此，阻尼介質(zhì)可以在活塞兩側(cè)自由流通，阻尼力較??；當(dāng)阻尼器運動速度增大時，磁性控制閥中閥芯上產(chǎn)生的節(jié)流阻尼力增大，推動閥芯，使閥芯與磁環(huán)間間距減小，介質(zhì)通道面積減小，阻尼力增大；當(dāng)阻尼器運動速度足夠大時，磁性控制閥中閥芯上產(chǎn)生的節(jié)流阻尼力推動閥芯，使閥芯與磁環(huán)接觸，閉合介質(zhì)通道，阻尼力達到最大值。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過在阻尼器的活塞上加裝磁性控制閥，通過不同磁性控制閥的開口尺寸及開關(guān)狀態(tài)，減小阻尼器在低速時的阻尼力，使其在整個寬范圍的工作速度下都能按設(shè)計的阻尼方程運作。本發(fā)明的帶有磁性控制閥的大工作速度范圍粘滯阻尼器，其工作速度范圍為O?2米/秒，大大擴展了粘滯阻尼器的工作速度范圍。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的粘滯阻尼器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為磁性控制閥結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中標(biāo)號:1、左球鉸座；2、空腔；3、活塞桿；4、外缸套；5、缸體；6、磁性控制閥；61、閥螺母；62、磁環(huán)；63、閥芯；7、活塞；71、活塞孔道；8、圓螺母；9、內(nèi)腔；10、右球鉸座
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。
[0022]實施例
[0023]一種帶有磁性控制閥的大工作速度范圍的粘滯阻尼器，如圖1所示，包括缸體5、活塞7、活塞桿3、外缸套4、左球鉸座I及右球鉸座10，活塞7設(shè)在缸體5中，活塞桿3與活塞7連接，在活塞7的兩側(cè)設(shè)有圓螺母8，缸體5的內(nèi)腔9充設(shè)有阻尼介質(zhì)，外缸套4 一端套設(shè)在缸體5外側(cè)，另一端與左球鉸座I連接，外缸套4、左球鉸座I及缸體5之間形成空腔2，且左球鉸座I與活塞桿3連接，右球鉸座10相對于左球鉸座I設(shè)置在缸體5另一端?；钊?上設(shè)有磁性控制閥6。
[0024]如圖2所示，磁性控制閥6包括閥螺母61、磁環(huán)62及閥芯63，活塞7上開設(shè)有活塞孔道71，閥芯63設(shè)在活塞孔道71中部，磁環(huán)62設(shè)有兩個，分別位于閥芯63兩側(cè)，閥螺母61分別由活塞孔道71的兩端旋進，將磁環(huán)62限制在活塞孔道71內(nèi)。
[0025]磁性控制閥的安裝方式與步驟:1)將閥芯63裝入活塞孔道71中，兩側(cè)同時裝入磁環(huán)62，注意裝入的磁環(huán)62N極應(yīng)對準(zhǔn)閥芯63N極，裝入的磁環(huán)62S極對準(zhǔn)閥芯63S極，保證閥芯63兩端都受磁性排斥力作用，而后兩側(cè)同時擰入閥螺母61 ;2)將活塞7套入軸上的軸肩處，兩側(cè)圓螺母8并緊；3)將阻尼介質(zhì)通過灌壓裝置加入阻尼器缸體5之中，缸體5內(nèi)部壓力建立后，活塞7左右兩內(nèi)腔9壓力平衡，磁性控制閥6處于開啟位置；4)將阻尼器其余零部件通過螺紋螺母等方式緊固。至此安裝完成。
[0026]其中，閥芯63的N極對磁環(huán)62的N極，閥芯63的S極對磁環(huán)62的S極，利用磁性排斥力使閥芯