[发明专利]一种新型单向摩擦型阻尼器

说明书

本发明公开了一种新型单向摩擦型阻尼器，包括外筒、带齿轮传动杆、棘轮、内轮、传动轴、主板、副板、摩擦片；提供主板和副板之间摩擦所需预紧力的高强度螺栓。当结构构件在地震作用下产生变形时，带动单向摩擦型阻尼器的传动杆上下运动。当传动杆向上运动时，棘轮顺时针转动，棘轮内齿不能卡住棘爪，棘轮不能带动内轮转动，内轮不能带动传动轴转动，传动轴无法带动主板转动，主板无法与摩擦片摩擦，此时不产生阻尼力，可避免构件受压屈曲或破坏；当传动杆向下运动时，棘轮逆时针转动，棘轮内齿卡住了棘爪，带动内轮转动，内轮带动传动轴转动，从而固定在传动轴上的主板转动，就与摩擦片在一定的预紧力下摩擦，产生阻尼力，耗散地震能量。

技术领域

本发明具体涉及一种新型单向摩擦型阻尼器，属于土木工程结构消能减震技术领域。

背景技术

结构中存在许多的受拉构件，但是目前并没有在拉杆体系中专门适用的消能减震方法。普通的阻尼器用于受拉构件中，在地震作用下，正常情况下仅仅受到拉力的构件也可能受到压力，这样构件很可能会受压屈曲。而将此类单向摩擦型阻尼器用于受拉构件中时，尽管在地震作用下构件还是可能会受压，但一旦受压，单向阻尼器马上工作，释放构件中的压力，因此不会造成构件屈曲，构件可以完全按照受拉构件设计。应用方面，目前高层建筑、超高层建筑越来越多，此类建筑的围护结构多采用幕墙系统，幕墙在地震下的消能减震尚且缺乏有效措施，而幕墙吊杆作为受拉构件，可以利用此单向摩擦型阻尼器，改善幕墙在地震作用下的减震性能。另外，悬挂结构作为一种新型的结构形式，其地震减震性能非常重要，而在悬挂结构的受拉构件上安装此类单向摩擦型阻尼器，将具有良好的消能减震效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种构造简洁的单向摩擦型阻尼器，可以通过简单的方式进行工业化生产，应用于结构受拉构件中，产生良好的消能减震效果。

本发明提出的一种新型单向摩擦型阻尼器，包括外筒101、传动杆102、棘轮103、内轮104和摩擦装置106，其中：

棘轮包括棘轮外齿轮1031、棘轮内齿轮1032和棘爪1033，棘轮外齿轮1031套于棘轮内齿轮1032外，棘爪1033安装于内轮104上；外筒101为圆筒或者长方形筒，其顶部开口，开口部位的两侧设有减震橡胶垫1011；传动杆102上设有传动杆限位装置1021和齿轮1022；传动杆102一端伸入外筒101的开口部位，传动杆102通过齿轮1022和棘轮103的棘轮外齿轮1031啮合，进行传动；内轮104的轴心处设有传动轴105，传动轴105支承在外筒壁和摩擦装置106副板1063上；两片摩擦装置106分别穿过传动轴105，且位于棘轮的两侧。

本发明中，传动杆102采用钢制，截面形状无特殊要求，如圆形、矩形等，齿轮1022位于其底部一段；传动杆上的传动限位装置1021起限制传动杆的行程。

本发明中，内轮104安装于传动轴105上，截面为环形，内轮104的内环处开有凹口；传动轴105内环设有凸出块，所述凸出块和内环凹口相匹配，两者正好契合，内环可带动传动轴。凹口形状无特殊要求。

本发明中，所述摩擦装置包括主板、副板、摩擦片和高强度螺栓，主板为环形板件，其刚接在传动轴上；副板固接于外筒底部，副板与传动轴相交的位置开孔；摩擦片位于主板和副板之间，目的是改善摩擦耗能的性能；高强度螺栓依次穿过主板、摩擦片、副板和外筒，将四者合为一个整体，提供摩擦耗能所需的预紧力，其大小可调。

本发明中，传动轴位置为垂直于棘轮平面的方向，外筒壁上留有缺口，传动轴安装在外筒壁和固接于外筒底部的副板上。

本发明中，主板通过焊接刚接于传动轴，其形式可以是环形或者矩形等，因此主板跟随传动轴转动。

本发明中，副板通过焊接刚接于外筒底部，副板与传动轴相交的位置，在副板上预留圆形孔洞，供传动轴通过。因此，传动轴与副板正好接触，两者之间仅仅是通过摩擦力相互作用，没有其他连接。