[实用新型]一种STF与弹簧复合的双涡轮半主动阻尼器

说明书

本实用新型提供了一种STF与弹簧复合的双涡轮半主动阻尼器，其包括涡轮式发动机、端盖、活塞杆、活塞、密封圈、气缸、外电路、弹簧、电阻丝和导线，端盖分别缠绕两组同等距离的电阻丝，且同侧两组电阻丝间距一定，端盖上的电阻丝与气缸形成滑动电阻控制装置，外电路串联滑动电阻控制装置及涡轮式发动机，气缸内由活塞、活塞杆与涡轮式发动机构成，内部空间填充有STF(Shear thickening fluid，剪切增稠流体)；STF与弹簧协同工作，主要起着高耗能作用。本实用新型结构简单，适用范围广，无须大量连接件，安装拆卸方便，涡轮发动机增稠效果明显，解决了之前STF阻尼器在应用中适用结构频率范围小，耗能效率低的难题。

技术领域

本实用新型属于工程结构减振技术领域，尤其涉及一种STF与弹簧复合的双涡轮半主动阻尼器。

背景技术

地震是人类面临的重大自然灾害之一，具有突发性和不可预测性，以及频度较高的特征。以2008年汶川地震为例，已确认遇难人数69225人，紧急转移安置1500.6341万人，直接经济损失8452亿元人民币。因此，研究工程结构中的减振技术对社会稳定发展具有重要意义。

目前所应用的结构吸能减振装置中，STF阻尼器由于其构造简单、制作成本低、增稠区间耗能模量迅速增大等优点，在实际工程中的应用越来越广泛，其良好减振耗能效果也在大量工程中得到了验证。但普通的STF阻尼器只能特定的增稠区间内具有减振效果，偏离此增稠区间则减振效果不佳。

实用新型内容

针对以上技术问题，本实用新型公开了一种STF与弹簧复合的双涡轮半主动阻尼器，充分利用STF(Shear thickening fluid)被动高耗能和弹簧主动可调的特点耗能机制，研发一种基于涡轮发动机的阻尼器具有剪切增稠流体(STF)剪切速率快、增稠效果明显、阻尼力连续可调等优点，解决了现有STF阻尼器适用频率范围和耗能效果有限等问题。

针对上述目前存在的STF阻尼器适用频率范围有限、耗能效率低等问题，使其工作频率范围更广，吸能耗能更大，本实用新型提供一种STF与弹簧复合的双涡轮半主动阻尼器，技术方案如下：

一种STF与弹簧复合的双涡轮半主动阻尼器，其包括涡轮式发动机、端盖、活塞杆、活塞、密封圈、气缸、弹簧、电阻丝和导线；

所述气缸设置在端盖内的中心位置；

电阻丝设有两组，分别为电阻丝a、电阻丝b、电阻丝c和电阻丝d，其中，电阻丝a和电阻丝c为一组，电阻丝b和电阻丝d为一组；

所述端盖两侧设有安装孔，且前后两端分别缠绕两组同等距离的电阻丝；

涡轮式发动机设有两组，分别为涡轮式发动机a、涡轮式发动机b、涡轮式发动机c和涡轮式发动机d，其中涡轮式发动机a和涡轮式发动机c为一组，涡轮式发动机b和涡轮式发动机d为一组；

所述电阻丝a和电阻丝c通过导线与涡轮式发动机a和涡轮式发动机c对应相连；

所述电阻丝b和电阻丝d通过导线与涡轮式发动机b和涡轮式发动机d对应相连；

所述气缸两端设有安装口；

所述活塞设置在活塞杆的中间位置，两组涡轮式发动机分别设置在活塞两侧的活塞杆上；

连接涡轮式发动机和活塞的活塞杆设置在气缸内腔，其活塞杆两端穿出气缸安装口至端盖两侧安装孔伸出；

所述弹簧设置在端盖前后两端与气缸之间空隙内的活塞杆上；

所述气缸上安装口处的活塞杆上套接有密封圈；

所述端盖上缠绕的两组电阻丝与气缸侧壁上的自由端形成滑动电阻装置，且气缸内腔空间填充有STF液体，通过压缩气缸与端盖之间的弹簧带动滑动电阻装置，利用外电路使得涡轮式发动机带动STF液体同向流动。