圖1-11所示，本實(shí)用新型的一種具有復(fù)阻尼特征的板式向心摩擦阻尼器，如圖1 _2所示，包括摩擦板1、上部固定板2、下部固定板3、端板4、中間連接板5、楔形滑動(dòng)摩擦塊
6、7、擠壓楔形塊8、9、10、11以及壓縮彈簧12;兩塊摩擦板1、上部固定板2以及下部固定板3圍成一板式腔體，腔體左端與端板4連接，腔體內(nèi)部設(shè)有變摩擦構(gòu)造裝置，變摩擦構(gòu)造裝置由一對(duì)摩擦組件、中間連接板5和壓縮彈簧12組成。每個(gè)摩擦組件均由兩個(gè)楔形滑動(dòng)摩擦塊
6、7以及兩個(gè)擠壓楔形塊8、9、10、11組成，如圖3-8所示。壓縮彈簧12固定安裝在兩個(gè)摩擦組件之間，其兩端分別固定在兩個(gè)摩擦組件內(nèi)側(cè)的兩個(gè)擠壓楔形塊9、10上。如圖9-11所示，中間連接板5中部開有洞口，用壓縮彈簧12連接的兩個(gè)摩擦組件安裝在中間連接板5的洞口中；摩擦板1的一側(cè)平面開有凹槽，摩擦板1的摩擦面位于凹槽的底面，用壓縮彈簧12連接的兩個(gè)摩擦組件正好嵌于兩個(gè)摩擦板1的凹槽中，使得楔形滑動(dòng)摩擦塊6、7不能移動(dòng)到凹槽之夕卜。中間連接板5通過擠壓楔形塊8、9、10、11上部與下部的凹槽卡住連接，從而可帶動(dòng)中間的摩擦組件左、右往復(fù)移動(dòng)。其中，腔體左端通過限位螺栓與端板4連接，且上部固定板2、下部固定板3分別用螺栓連接在兩塊摩擦板1的側(cè)邊，用于固定摩擦板1的位置，中間連接板5位于擠壓楔形塊8、9、10、11中間，兩個(gè)所述摩擦組件中與中間連接板5洞口接觸的端部的兩個(gè)擠壓楔形塊8、11通過螺栓固定在中間連接板5上。述中間連接板5與端板4之間留有間隙，且中間連接板5左端與左側(cè)端板4之間的距離，大于中間連接板5向左移動(dòng)的最遠(yuǎn)距離，以保證中間連接板5向左側(cè)的運(yùn)動(dòng)不受阻礙。
[0036]特別的，楔形滑動(dòng)摩擦塊6、7包括一個(gè)摩擦面和兩個(gè)斜面，擠壓楔形塊8、9、10、11包括上、下兩個(gè)斜面，兩個(gè)斜面相對(duì)的擠壓楔形塊、兩個(gè)楔形滑動(dòng)摩擦塊組成一個(gè)摩擦組件，摩擦組件中兩個(gè)楔形滑動(dòng)摩擦塊的摩擦面分別與兩個(gè)摩擦板1的摩擦面接觸，摩擦組件中楔形滑動(dòng)摩擦塊6、7的兩個(gè)斜面分別與兩個(gè)擠壓楔形塊8、9、10、11的斜面接觸。
[0037]另外，壓縮彈簧12連接的摩擦組件至少為一對(duì)，楔形滑動(dòng)摩擦塊6、7的大小和尺寸相同。壓縮彈簧12采用高性能鉻合金彈簧鋼制作，且壓縮彈簧12的壓縮反力大于楔形滑動(dòng)摩擦塊6、7與摩擦板1摩擦面之間的摩擦力。同時(shí)，上部固定板2、下部固定板3中間沿中間連接板5移動(dòng)方向設(shè)有凹槽，以使中間連接板5和摩擦組件往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，不會(huì)被擠壓造成錯(cuò)動(dòng)而偏離，影響滯回性能的穩(wěn)定性。
[0038]初始狀態(tài)時(shí)，所述左右兩端的楔形滑動(dòng)摩擦塊6、7恰好和所述摩擦板1左右兩端部的卡槽相切，無間隙，壓縮彈簧12處于不受力狀態(tài)。以左側(cè)摩擦組件為例來進(jìn)一步說明變摩擦機(jī)理。加載時(shí)，中間連接板5會(huì)帶動(dòng)擠壓楔形塊8擠壓與之相接觸的楔形滑動(dòng)摩擦塊6的斜面，而該楔形滑動(dòng)摩擦塊6的另外一個(gè)斜面與該摩擦組件中另外一個(gè)與壓縮彈簧12相連的擠壓楔形塊9接觸，中間連接板5的運(yùn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致壓縮彈簧12的壓縮變形，壓縮彈簧12變形后產(chǎn)生的壓力會(huì)通過該摩擦組件中兩個(gè)相對(duì)的擠壓楔形塊8、9對(duì)楔形滑動(dòng)摩擦6的擠壓作用傳遞到楔形滑動(dòng)摩擦塊6與摩擦板1之間的接觸面上，壓縮彈簧壓縮量越大，楔形滑動(dòng)摩擦塊6與摩擦板1之間的摩擦力就越大，且摩擦力與壓縮彈簧12壓縮量呈線性關(guān)系。由于組成阻尼力的兩部分力彈簧反力與摩擦力都與壓縮彈簧12壓縮量保持線性關(guān)系，因此，在往復(fù)荷載作用下阻尼器的滯回曲線為位于一、三象限的兩個(gè)對(duì)角三角形，從而實(shí)現(xiàn)了具有復(fù)阻尼特征的滯回性能。
[0039]本實(shí)施例的具有復(fù)阻尼特征的板式向心摩擦阻尼器，能提供具有“三角形”線性復(fù)剛度特征的滯回曲線，且性能穩(wěn)定，不存在起滑力問題。圖12所示即為本實(shí)施例的具有復(fù)阻尼特征的板式向心摩擦阻尼器的試驗(yàn)所得滯回曲線，在往復(fù)荷載作用下其滯回環(huán)線為一、三象限的兩個(gè)對(duì)角三角形。位移幅值15mm，性能比較穩(wěn)定，具有復(fù)阻尼特征。該例中的板式腔體、端板、中間連接板、擠壓滑塊以及楔形滑動(dòng)摩擦塊均采用高性能鋼材制作，摩擦面進(jìn)行了特殊處理，保證楔形滑動(dòng)摩擦塊與摩擦板內(nèi)壁之間的摩擦系數(shù)保持恒定。楔形塊斜面角度為V10。阻尼器長度210mm，試驗(yàn)中壓縮彈簧為剛度不同的模具彈簧，其力與位移關(guān)系曲線如圖13所示，1#彈簧剛度為35N/mm; 2#彈簧剛度為100N/mm。由圖12可知采用1#彈簧的阻尼力可達(dá)到1000N左右，而采用2#彈簧的阻尼力可達(dá)到2000N左右，可見增加壓縮彈簧剛度可提高阻尼器出力。此外，當(dāng)楔形塊斜面角度適當(dāng)減小時(shí)，阻尼力可隨之增加；當(dāng)楔形滑動(dòng)摩擦塊數(shù)量增加時(shí)，阻尼力也將隨之增加。
[0040]以上是本實(shí)用新型的一典型實(shí)施例，本實(shí)用新型的實(shí)施不限于此。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有復(fù)阻尼特征的板式向心摩擦阻尼器，其特征在于:所述阻尼器包括摩擦板(1)、上部固定板(2)、下部固定板(3)、端板(4)、中間連接板(5)、楔形滑動(dòng)摩擦塊(6、7)、擠壓楔形塊(8、9、10、11)以及壓縮彈簧(12);兩塊摩擦板(1)、上部固定板(2)以及下部固定板(3)圍成一板式腔體，腔體左端與端板(4)連接，腔體內(nèi)部設(shè)有變摩擦構(gòu)造裝置，所述變摩擦構(gòu)造裝置由一對(duì)摩擦組件、中間連接板(5)和壓縮彈簧(12)組成;每個(gè)摩擦組件均由兩個(gè)楔形滑動(dòng)摩擦塊(6、7)以及兩個(gè)擠壓楔形塊(8、9、10、11)組成;壓縮彈簧(12)固定安裝在兩個(gè)摩擦組件之間，其兩端分別固定在兩個(gè)摩擦組件內(nèi)側(cè)的兩個(gè)擠壓楔形塊(9、10)上；中間連接板(5)中部開有洞口，用壓縮彈簧(12)連接的兩個(gè)摩擦組件安裝在中間連接板(5)的洞口中；摩擦板(1)的一側(cè)平面開有凹槽，摩擦板(1)的摩擦面位于凹槽的底面，用壓縮彈簧(12)連接的兩個(gè)摩擦組件正好嵌于兩個(gè)摩擦板(1)的凹槽中；中間連接板(5)通過擠壓楔形塊(8、9、10、11)上部與下部的凹槽卡住連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)阻尼特征的板式向心摩擦阻尼器，其特征在于:所述腔體左端通過限位螺栓與端板(4)連接，且上部固定板(2)、下部固定板(3)分別用螺栓連接在兩塊摩擦板(1)的側(cè)邊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)阻尼特征的板式向心摩擦阻尼器，其特征在于:所述中間連接板(5 )位于擠壓楔形塊(8、9、10、11)中間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)阻尼特征的板式向心摩擦阻尼器，其特征在于:兩個(gè)所述摩擦組件中與中間連接板(5)洞口接觸的端部的兩個(gè)擠壓楔形塊(8、11)通過螺栓固定在中間連接板(5)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)阻尼特征的板式向心摩擦阻尼器，其特征在于:所述中間連接板(5)與端板(4)之間留有間隙，且中間連接板(5)左端與左側(cè)端板(4)之間的距離，大于中間連接板(5 )向左移動(dòng)的最遠(yuǎn)距離。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)阻尼特征的板式向心摩擦阻尼器，其特征在于:楔形滑動(dòng)摩擦塊(6、7 )包括一個(gè)摩擦面和兩個(gè)斜面，擠壓楔形塊(8、9、10、11)包括上、下兩個(gè)斜面，兩個(gè)斜面相對(duì)的擠壓楔形塊、兩個(gè)楔形滑動(dòng)摩擦塊組成一個(gè)摩擦組件，摩擦組件中兩個(gè)楔形滑動(dòng)摩擦塊的摩擦面分別與兩個(gè)摩擦板(1)的摩擦面接觸，摩擦組件中楔形滑動(dòng)摩擦塊(6、7)的兩個(gè)斜面分別與兩個(gè)擠壓楔形塊(8、9、10、11)的斜面接觸。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)阻尼特征的板式向心摩擦阻尼器，其特征在于:所述壓縮彈簧(12)連接的摩擦組件至少為一對(duì)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)阻尼特征的板式向心摩擦阻尼器，其特征在于:所述楔形滑動(dòng)摩擦塊(6、7)的大小和尺寸相同。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)阻尼特征的板式向心摩擦阻尼器，其特征在于:所述上部固定板(2)、下部固定板(3)中間沿中間連接板(5)移動(dòng)方向設(shè)有凹槽。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種具有復(fù)阻尼特征的板式向心摩擦阻尼器，包括摩擦板、上部固定板、下部固定板、端板、中間連接板、楔形滑動(dòng)摩擦塊、擠壓楔形塊以及壓縮彈簧；摩擦板、上下部固定板圍成一板式腔體，腔體內(nèi)部設(shè)有變摩擦構(gòu)造裝置，其由一對(duì)摩擦組件、中間連接板和壓縮彈簧組成；每個(gè)摩擦組件均由兩個(gè)楔形滑動(dòng)摩擦塊以及兩個(gè)擠壓楔形塊組成；壓縮彈簧固定安裝在兩個(gè)摩擦組件之間；摩擦板的一側(cè)平面開有凹槽，摩擦板的摩擦面位于凹槽的底面，摩擦組件正好嵌于兩個(gè)摩擦板的凹槽中。本實(shí)用新型制作簡單、成本低廉、性能穩(wěn)定，具有復(fù)阻尼特征，摩擦界面初始狀態(tài)無接觸應(yīng)力。
【IPC分類】F16F7/09
【公開號(hào)】CN205136447
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520959548
【發(fā)明人】彭凌云, 陸宜倩, 常健, 康迎杰, 白會(huì)強(qiáng), 羅輝, 郭佳霖
【申請(qǐng)人】北京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日