[发明专利]一种金属橡胶复合减震器

说明书

本发明公开了一种金属橡胶复合减震器，属于结构减震技术领域，上下连接钢板之间用弹簧连接，同时弹簧起到支撑的作用，接触盘与连接轴焊接，接触盘金属橡胶分为上金属橡胶和下金属橡胶，金属橡胶为主要减震构件，消耗地震产生的部分能量，金属橡胶外套有衬套，防止金属橡胶向外膨胀失稳，在衬套上顶板开口内侧放置聚四氟乙烯，放置衬套与连接轴摩擦受损，接触盘外侧设置环形缓冲垫和聚四氟乙烯，防止部件碰撞和摩擦受损。本发明结构简单，各零件和配件均可在工厂预制，经济合理，减震的防护效果较好，安全系数较高，结构耐久性好，可长期使用。

技术领域

本发明涉及结构减震技术领域，特别涉及一种金属橡胶复合减震器。

背景技术

地震是一种破坏力很大的自然灾害，除了直接造成房倒屋塌和山崩、地裂、砂土液化、喷砂冒水外，还会引起火灾、爆炸、毒气蔓延、水灾、滑坡、泥石流、瘟疫等次生灾害。除此之外，地震还会带来次生灾害，主要有：1.火灾：由房屋倒塌、煤气泄漏和明火引起；2.水灾：由水坝决口或山崩壅塞河道等引起；3.毒气泄漏：由建筑物或装置破坏等引起；4.瘟疫：由震后生存环境的严重破坏所引起。人们常用阻尼器来控制结构的地震响应。

在土木结构振动控制中使用黏弹性阻尼器最初的意图是为了控制高层建筑的风振效应，后来被人们用于结构抗震中。黏弹性阻尼器依靠黏弹性材料的剪切滞回性能来增加结构的阻尼，达到减小结构动力反应的效果。常用的黏弹性材料为高分子聚合物，这种材料既有粘性，又具有很好的弹性，可以在变形时将吸收的能量转换成热量散发出来，可用来减少结构的风振和地震反应。但黏弹性阻尼器对温度很敏感，应用于温度较低的地区时不适用。

黏滞阻尼器也存在着自身的缺点，如过大的压力差会不仅产生阻尼器的动刚度，动刚度可能会引起结构不正常的内力重分布，进而可能会对阻尼器的密封系统和缸筒侧壁产生破坏。而且在速度很快时甚至会锁死，当黏滞阻尼器被锁死时，甚至会引发黏滞阻尼器爆缸，或导致活塞杆弯曲或活塞杆倾斜卡死，最终引起黏滞阻尼器破坏。

金属橡胶是一种可以有效减轻结构的地震反应的新型减震材料。当地震来临时，金属橡胶可以将一部分地震的能量转化为金属橡胶的弹性势能和干摩擦耗能，达到保护主结构的目的。此外，金属橡胶也是一种适用于设备振动的宽领域减震(振)材料，在很多设备振动的环境下均有应用的例子。

中国发明专利第CN 103267078 A号公开了一种复合弹簧阻尼可调式隔振器，该隔振器包括上端具有开口的外壳，外壳下方装有底板，外壳内设有连接轴，连接轴上端伸出外壳开口，连接轴中部设有轴肩，轴肩上表面与外壳顶壁间、轴肩下表面与底板间均装有碟形弹簧和金属丝网垫，连接轴下端具有内孔，内孔中装有螺旋簧。该隔振器较好地解决了隔振效果不佳、性能不稳定且适用范围小的不足，但碟形弹簧在受压后会出现回弹，会将部分势能转化为动能，削弱减震的效果，而本发明使用的金属橡胶通过干摩擦耗能，有效地解决了这个问题。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提出来一种金属橡胶复合减震器，该减震器通过弹簧调节整个结构的振动固有周期，减少外部振动源对结构的振动能量输入；此外，还通过金属橡胶的干摩擦耗散大量输入振动能量，其耗能效率高，能量损失较小，提高了结构的安全性和耐久性。

金属橡胶复合减震器包括上连接钢板，下连接钢板，上金属橡胶，下金属橡胶，连接轴，接触盘，衬套和弹簧。其衬套为空心圆柱体形状，由侧壁钢圆环与顶部开孔的原钢板焊接。而其连接轴与接触盘焊接成整体，置于衬套内。连接轴从下方穿过衬套的顶部开孔后，与上连接钢板焊接连接，衬套内放置下金属橡胶与接触盘下方，接触盘与衬套顶部钢板间放置中间开孔的圆柱体形的上金属橡胶，上金属橡胶的开孔内嵌套连接轴，上金属橡胶与下金属橡胶均充满衬套的空间。