[发明专利]速度位移双锁调节式粘滞阻尼器

说明书

技术领域

本发明属于结构或桥梁的抗震减振技术领域，具体涉及一种速度位移双锁调节式粘滞阻尼器。 

背景技术

高层建筑和大跨桥梁等大型结构在地震或风的作用下会发生大幅振动，结构的大幅振动将导致其部分构件的破坏或整体坍塌。为了减少地震或风对结构的影响，粘滞阻尼器被广泛应用于建筑结构和桥梁结构进行耗能减振。粘滞阻尼器在大跨度桥梁和超高层建筑结构中大量应用，对结构振动耗能减振起到关键性的作用。粘滞阻尼器的结构一般采用剪切阀式，如图1所示，图1中，29是缸体，30是活塞，31是活塞杆，32是节流孔，33是粘性流体。 

阻尼器减振的效果取决于其耗能能力W，在结构的一个振动周期T内： 

W＝2Fx         (1) 

其中F为平均阻尼力，x为结构振动一个周期内阻尼器活塞杆的行程。阻尼器活塞杆的一个行程内，阻尼力F的大小随活塞运动速度变化关系可近似表示为： 

F＝cv^α         (2) 

其中c为阻尼器粘性系数，与活塞上节流孔的大小及活塞截面积之比有关；v为活塞杆与阻尼器缸体运动的相对速度，一般情况下，0<α≤1，是粘滞阻尼器的一个重要性能指标，α越小，阻尼力越便于控制。 

对于结构或桥梁在地震、风作用下的抗震或减振，目前主要采用粘滞阻尼 器与其它隔震(隔振)措施共同完成。例如在桥梁主梁与桥墩间安装粘滞阻尼器，可有效抑制桥梁在强风作用下的振动，同时可以抑制一般地震对桥梁的破坏。但在超强台风或强地震作用下，阻尼器的耗能不足可能导致主梁振动位移过大而与桥墩发生碰撞或滑落，导致桥梁的严重破坏或损毁。高层建筑一般采用隔震支座和粘滞阻尼器结合进行地震的减隔震和强风作用下的减振，在超强台风或强地震作用下，结构柱可能发生过大的错动而导致整座大楼的坍塌。采用图1所示的阻尼器，当结构发生过大的振动(震动)时，活塞与活塞缸体间将发生刚性碰撞，从而导致阻尼器破坏，最终可能导致桥梁或房屋结构破坏。另外，现有粘滞阻尼器阻尼力F中α较大，导致阻尼器阻尼力F在正常工作阶段变化就比较大，不利于其耗能能力的充分发挥。 

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种能防止活塞与活塞缸体间发生刚性碰撞、调节阻尼力、并且降低阻尼力F中的α值的速度位移双锁调节式粘滞阻尼器。 

本发明的目的是通过如下的技术方案来实现的：该速度位移双锁调节式粘滞阻尼器，包括缸体、活塞、活塞杆、缸体内的粘性流体；所述缸体的外筒两端从外至内设有端盖、密封座，密封座内的活塞杆外嵌套有密封环；活塞杆的一端封闭于端盖内，另一端伸出端盖；其特点是：活塞杆上中部位于活塞左端加工有活塞杆轴肩，活塞右端的活塞杆上设有压紧螺母；活塞杆上位于活塞杆轴肩和压紧螺母的外侧分别设有左限位块和右限位块，左限位块和右限位块的内侧分别固连有左限位环和右限位环，左限位块、右限位块与活塞的两端面分别通过左外压簧和左拉簧、右外压簧和右拉簧定位；未工作状态下，左限位环和右限位环的端面分别靠近活塞杆轴肩和压紧螺母的端面并留有间隙，左限位 环的内径与活塞杆轴肩的内径、右限位环的的内径与压紧螺母的外径之间均为间隙配合；所述活塞杆为内空的圆筒状结构，其内腔中部设有一个阀芯；所述阀芯为中间直径较大两端直径较小的三段圆杆状结构，其直径较大中段杆部的中心段的外表面为圆弧面，其直径较大中段杆部除中心段外的两边的外表面为花键形；对应于阀芯直径较大中段杆部的中心段的活塞杆内装有限流环座，限流环座与该段阀芯为间隙配合；对应于阀芯直径较小的左、右段杆部的活塞杆内分别装有左调节螺母、右调节螺母，左调节螺母、右调节螺母的内侧面与阀芯直径较大中段杆部的两端面之间分别设有左内压簧、右内压簧；阀芯两端外侧的活塞杆内分别装有左密封螺塞和右密封螺塞；所述缸体外筒内壁、外筒两端的密封座和密封环、活塞杆外壁所形成的空腔内装有粘性流体；所述活塞杆内壁与左密封螺塞、右密封螺塞所形成的空腔内装有粘性流体；所述左限位块和右限位块上加工有轴向节流孔，所述左限位环和右限位环上加工有径向节流孔，所述活塞杆位于左限位块和右限位块内侧的一段圆筒壁上加工有径向节流孔，所述左调节螺母、右调节螺母上加工有轴向节流孔；所述缸体外筒内的左、右限位块，左、右限位环，活塞杆轴肩，压紧螺母，左、右外压簧，左、右外拉簧组成限速限位装置；所述活塞杆内的限流环座，阀芯，左、右内压簧，左、右调节螺母组成限压装置。