[发明专利]一种变刚度的自复位拉压气弹簧

说明书

技术领域

本发明属于结构阻尼抗振领域，具体涉及一种变刚度的自复位拉压气弹簧。

背景技术

目前，太阳能光伏支架等钢结构支架可以通过各个支架之间相互连结以确保面内刚度。但在山坡、丘陵等地面高度变化大的场地，钢结构支架无法相互连结，导致支架顶面缺少约束而扭转变形。在钢结构支架中增加钢斜撑可以提高结构刚度从而减少变形量，但振动频率随之增加，给人造成“眩晕”的感觉，影响正常使用。

现有的气弹簧只能受拉伸长或受压缩短，没有达到既可拉伸又可压缩的效果，与风荷载作用方向的不确定性不符。本发明提出一种自复位可拉可压的气弹簧，使钢支架在变形后能自动恢复原状，避免钢支架振动，便成了当前亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种变刚度的自复位拉压气弹簧，可用于对钢结构支架的耗能减振。与普通气弹簧相比，此变刚度的自复位拉压气弹簧解决既需要实现既可拉伸又可压缩的效果，又要求在较小荷载下通过发生变形来增大阻尼比以避免振动的技术难题。

本发明所采用的技术方案是，一种变刚度的自复位拉压气弹簧，该气弹簧由缸筒、传动杆件、接头、中间隔片、密封圈和惰性气体组成。

所述气弹簧在受压状态下，压缩端传动杆件插入缸筒，凸出部分减少；在受拉情况下，拉伸端传动杆件往外伸出，凸出部分增加；在变形后撤除荷载，惰性气体因为气压差而推动活塞回到原位，气弹簧可以自动恢复原状。

所述气弹簧其特征在于：此气弹簧采用的变刚度弹簧初期刚度小、后期刚度大，使气弹簧具有刚度随外力增大而增大的特点，达到小变形阻尼、大变形约束、撤除作用后自动恢复原状的目的。

本发明的有益效果在于：

1）本发明提供了一种变刚度的自复位拉压气弹簧，此气弹簧既可用于钢支架变形控制，又可以耗能减振，适用于解决钢支架的振动效应。

2）气弹簧具有既可拉伸又可压缩的效果，可以使气弹簧满足不确定作用方向的荷载，在拉、压方向都能发挥作用。

气弹簧具有刚度随外力增大而增大的特点，达到小变形阻尼、大变形约束、撤除作用后自动恢复原状的效果。

附图说明

附图1是本发明的示意图；

附图2是本发明剖面图；

图中，1.缸筒，2.传动杆件，3.接头，4.中间隔片，5.密封圈，6.惰性气体，7.活塞隔板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明结构组成如图1、图2所示，具体实施方式如下：

缸筒1可以是碳钢、不锈钢等金属及其它满足要求的非金属材料构成的筒体，中间隔板4把缸筒1分为两段，连接接头3的传动杆件2穿过密封圈5部分插入缸筒1，与放置在缸筒1内的活塞隔板7连接，在各个空腔中填充高压惰性气体6。

本发明在受压状态下，压缩端传动杆件2插入缸筒1，凸出部分减少；在受拉情况下，拉伸端传动杆件2往外伸出，凸出部分增加；在变形后撤除荷载，惰性气体6推动活塞隔板7回到原位，气弹簧可以自动恢复原状。

本发明采用的惰性气体6在变形初期的气压差较少，随着变形增加而增大气压差，使气弹簧具有刚度随外力增大而增大的特点，达到小变形阻尼、大变形约束的目的；由于腔体当中填有高压惰性气体6，气弹簧在撤除外荷载后能自动恢复原状，达到控制自复位速度的目的，避免结构发生振动。

本发明的技术方案不限于上述实施案例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。