[实用新型]桥梁减振用新型泡沫金属粘滞阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型属于桥梁振动控制领域，具体涉及一种新型泡沫金属粘滞阻尼器。

背景技术

结构振动控制就是应用古典或现代控制理论，通过在结构上设置一些控制装置，达到改善结构的力学性能，减小或抑制有害振动的目的。当结构受到风荷载、地震作用等激励时，这些控制装置就会对结构产生一组被动或主动的控制力，使结构的反应得以显著的降低。结构振动控制根据其是否需要外界能量，一般可分为被动控制、半主动控制和主动控制。

目前桥梁振动控制采用较多的是被动控制，即外加被动式阻尼器。其中，油阻尼器的工程应用最为广泛，技术成熟。但是目前所采用的普通油阻尼器通常采用单出杆型式，但这种流体阻尼器在构造上存在缺陷，当活塞运动时，由于油缸和阻尼介质（流体）在理论上都是体积不可压缩材料（或有限可压缩），这种缺陷常常会导致油缸内压力的急剧变化：当导杆抽出时，被抽出的这部分导杆在油缸内所占据的体积无法得到补偿，油缸内会产生“真空”现象，使导杆不能继续运动；相反当导杆回缩时，因原在油缸外的部分导杆进入油缸内，而油缸的容积没有增大，从而导致“顶死”现象。这种单出杆阻尼器产生的阻尼力非常不稳定，在“真空”或“顶死”阶段类似于刚性杆，其减振性能是难以保证的。

因此，针对已有的油阻尼器中存在的各种问题，设计一种结构合理新型阻尼器。

发明内容

本实用新型提出一种结构合理，能针对不同振幅提供不同阻尼力的桥梁减振用新型泡沫金属粘滞阻尼器。

本实用新型提出的桥梁减振用新型泡沫金属粘滞阻尼器，由内套筒2、外套筒密封盖4、静密封圈5、内置活塞6、动密封圈7、泡沫金属8、波纹钢套管9和外套筒10组成，其中：内套筒2和外套筒10均一端封闭，另一端开口，内套筒2开口一端插入外套筒10开口端内，且能在外套筒10内来回移动，内套筒开口端的尾部设有波纹钢套筒9，内置活塞6插入内套筒2内，且内置活塞6的杆端部固定于外套筒10封闭端上；波纹钢套管9和内置活塞6之间设有泡沫金属8；外套筒10开口端设有外套筒密封盖4和静密封圈5；内套筒2与波纹钢套管9连接处设有动密封圈7。

本实用新型中，内套筒3、动密封圈7和外套筒10组成的空间充满粘滞液3，所述粘滞液3通过泡沫金属8的孔隙在内套筒2和外套筒10之间流动。

本实用新型中，外套筒10封闭一端设有右固定轴11，内套筒2封闭一端设有左固定轴1。

本实用新型中，小振幅运动时泡沫金属8不变形或者变形很小，而大振幅时其发生压缩变形从而耗散能量。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型可以无传统油阻尼器的运动活塞和过油孔，通过高孔隙率的泡沫金属使得粘滞液体通过，不会产生急剧的压力变化，解决了普通油阻尼器的“真空”或“顶死”现象。小振幅振动时，粘滞液体的流动即可产生足够的阻尼力；大振幅振动超过预定的行程，将同时利用泡沫金属的高阻尼特性来共同耗能，可以应用于桥梁斜拉索等的振动控制问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构图示。

图中标号：1为左固定轴，2为内套筒，3为粘滞液，4为外套筒密封盖，5为静密封圈，6为内置活塞，7为动密封圈，8为泡沫金属，9为波纹钢套管，10为外套筒，11为右固定轴。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本实用新型。

桥梁减振用新型泡沫金属粘滞阻尼器，由左固定轴1、内套筒2、粘滞液3、外套筒密封盖4、静密封圈5、内置活塞6、动密封圈7、泡沫金属8、波纹钢套管9、外套筒10、右固定轴11组成。内置活塞6是不运动的，而内套筒2可以自由运动，内套筒2末端伸出一段波纹钢套筒，连接泡沫金属材料8，粘滞液3通过泡沫金属8的孔隙在内套筒2和外套筒10之间流动。外套筒有外密封盖4、静密封圈5进行密封，内套筒2上连接有动密封圈7。活塞6和泡沫金属8之间不会发生急剧的压力变化。当内套筒2运动时，通过活塞6和泡沫金属8出油或者进油而改变粘滞液3部分的体积基本不变，从而使得其压力不会急剧变化，避免了前文所说的“真空”或“顶死”现象，保证阻尼器能够正常工作。小振幅运动时泡沫金属8不变形或者变形很小，而大振幅时其发生压缩变形从而耗散能量。

本实用新型的工作过程：以斜拉桥拉索减振为例，左固定轴1和右固定轴11分别固定在桥面支架和拉索索箍上，当拉索发生小幅度振动时，内套筒2运动，粘滞液3通过泡沫金属8的孔隙在内套筒2和外套筒10之间流动从而产生阻尼力耗散能量；当拉索发生大幅度振动时，超过某一行程，内套筒2右端连接的高阻尼材料泡沫金属8会产生压缩变形从而增大阻尼力，从而更加有效地减振。