CN120211408A 一种自复位粘滞阻尼器

(19)国家知识产权局刘芝岳史毛毛陆滕钰所(普通合伙)31345导向套以及油缸螺母并固设有与右油缸内壁接筒外壁螺纹设置有驱动左活塞头移动并调整硅21.一种自复位粘滞阻尼器，其特征在于：包括外套筒(6)以及滑动设置在外套筒(6)内部的右油缸(13),所述右油缸(13)的一端内部设置有导向套(10),所述右油缸(13)的一端内部固设有对导向套(10)进行限位的油缸螺母(7);所述外套筒(6)一端滑动设置有压缩时与右油缸(13)一端抵接的左油缸(3),所述左油缸(3)内部活动设置有左活塞头(4),所述左油缸(3)一端活动设置有压缩时、常态下与左活塞头(4)表面抵接的左连接杆(1);所述左油缸(3)与右油缸(13)内部滑动设置有与左活塞头(4)固接的活塞杆(5),所述活塞杆(5)的一端活动贯穿导向套(10)以及油缸螺母(7)并固设有与右油缸(13)内壁接触密封的右小孔活塞头(18);常态下，所述右小孔活塞头(18)临近于导向套(10)并将右油缸(13)分割成两个容积不同的压力腔，压力腔内部填充满具有预压力以及实现右小孔活塞头(18)复位的硅油(11),所述硅油(11)设为能够被压缩；所述外套筒(6)外壁螺纹设置有驱动左活塞头(4)移动并调整硅油(11)压力的定位螺母(12)。2.根据权利要求1所述的一种自复位粘滞阻尼器，其特征在于：所述左油缸(3)与外套筒(6)重叠部均对称开设有限位槽(24),所述左活塞头(4)贯穿固定有在限位槽(24)内滑动的销轴(21),且销轴(21)的两端均延伸至外套筒(6)的外部。3.根据权利要求1所述的一种自复位粘滞阻尼器，其特征在于：所述右小孔活塞头(18)表面设置有与右油缸(13)内壁紧贴的导向环一(14),所述右小孔活塞头(18)上环绕开设有供硅油(11)流动的小圆孔。4.根据权利要求1所述的一种自复位粘滞阻尼器，其特征在于：所述导向套(10)外表面嵌设有若干个与右油缸(13)内壁抵接密封的密封圈一(16),所述导向套(10)内环面分别嵌设有与活塞杆(5)表面抵接密封的导向环二(15)以及挡圈(17)。5.根据权利要求1所述的一种自复位粘滞阻尼器，其特征在于：所述导向套(10)一端与活塞杆(5)之间的缺口内部从里至外分别设置有用于密封活塞杆(5)与导向套(10)之间间隙的脚形组合密封圈(19)以及锥形挡圈(8)。6.根据权利要求5所述的一种自复位粘滞阻尼器，其特征在于：所述锥形挡圈(8)的表面与导向套(10)表面齐平。7.根据权利要求5所述的一种自复位粘滞阻尼器，其特征在于：所述导向套(10)的侧壁环绕开设有若干个贯穿的排气管，导向套(10)一端位于排气管内部一端固设有油堵(9),所述油堵(9)通过油封(20)将排气管一端密封。8.根据权利要求2所述的一种自复位粘滞阻尼器，其特征在于：所述左油缸(3)一端固设有用于左连接杆(1)活动贯穿并实现限位的内螺母(2)。9.根据权利要求8所述的一种自复位粘滞阻尼器，其特征在于：常态下，定位螺母(12)始终与销轴(21)抵接，且定位螺母(12)推动左活塞头(4)、活塞杆(5)、右小孔活塞头(18)移动调整右油缸(13)内部硅油(11)压力使右小孔活塞头(18)两侧的硅油(11)产生压力差。10.根据权利要求1所述的一种自复位粘滞阻尼器，其特征在于：所述外套筒(6)表面设置有辅助阻尼器复位的高压气体复位机构(25)。3一种自复位粘滞阻尼器技术领域[0001]本申请涉及建筑结构抗震的领域，尤其是涉及一种自复位粘滞阻尼器。背景技术[0002]传统的粘滞阻尼器在建筑结构中广泛应用，能够有效耗散地震能量，减少结构振动。然而，传统粘滞阻尼器在耗能过程中会产生较大的残余变形，导致结构在地震后难以恢复到原始位置，影响建筑的正常使用。因此，开发一种具有自复位功能的粘滞阻尼器(即产品在受力后可以回到初始位置),成为当前抗震技术领域的重要研究方向。[0003]在普通阻尼器的内部加装弹簧来实现自复位功能，这样的构造会使得产品的外径及长度有所增加，且阻尼力越大，所需弹簧的直径及弹簧外径会越大，会导致产品的经济性能较差。发明内容[0004]为了改善经济性能差的问题，本申请提供一种自复位粘滞阻尼器。[0005]本申请提供的一种自复位粘滞阻尼器采用如下的技术方案：一种自复位粘滞阻尼器，包括外套筒以及滑动设置在外套筒内部的右油缸，所述右油缸的一端内部设置有导向套，所述右油缸的一端内部固设有对导向套进行限位的油缸螺母；所述外套筒一端滑动设置有压缩时与右油缸一端抵接的左油缸，所述左油缸内部活动设置有左活塞头，所述左油缸一端活动设置有压缩时、常态下与左活塞头表面抵接的左连接杆；所述左油缸与右油缸内部滑动设置有与左活塞头固接的活塞杆，所述活塞杆的一端活动贯穿导向套以及油缸螺母并固设有与右油缸内壁接触密封的右小孔活塞头；常态下，所述右小孔活塞头临近于导向套并将右油缸分割成两个容积不同的压力腔，压力腔内部填充满具有预压力以及实现右小孔活塞头复位的硅油，所述硅油设为能够被压缩；所述外套筒外壁螺纹设置有驱动左活塞头移动并调整硅油压力的定位螺母。[0006]通过采用上述技术方案，使在装置减振过程中通过右油缸、左油缸以及外套筒之间的相互移动以及使小孔活塞头在硅油做功消耗能量来实现阻尼的效果，同时，在硅油的预压力和弹性力作用下使阻尼器能够自动复位，进而便于下次使用，因右油缸、左油缸均设置在外套筒内部因此可以使装置体积、长度初始时较小，本装置具有自复位功能、高效耗[0007]优选地，所述左油缸与外套筒重叠部均对称开设有限位槽，所述左活塞头贯穿固定有在限位槽内滑动的销轴，且销轴的两端均延伸至外套筒的外部。[0008]通过采用上述技术方案，销轴在限位槽内部滑动可以有效避免左活塞头发生旋转，其次，通过外套筒带动销轴移动进而带动小孔活塞头在硅油中移动实现压缩硅油耗能的效果。4[0009]优选地，所述右小孔活塞头表面设置有与右油缸内壁紧贴的导向环一，所述右小孔活塞头上环绕开设有供硅油流动的小圆孔。[0010]通过采用上述技术方案，导向环一具有导向、定位、减少摩擦与磨损、辅助密封与防泄漏、承载与压力分布等作用进而使右小孔活塞头工作在最佳的状态。[0011]优选地，所述导向套外表面嵌设有若干个与右油缸内壁抵接密封的密封圈一，所述导向套内环面分别嵌设有与活塞杆表面抵接密封的导向环二以及挡圈。[0012]通过采用上述技术方案，密封圈一主要防止硅油泄漏，导向环二的作用与导向环一的作用相同，挡圈主要用于支撑密封圈并防止密封圈挤出，而本结构挡圈上也可以设置有密封圈进而进一步提高活塞杆与导向套之间的密封性，而导向套结构的密封结构可以根据实际情况进行设置，也可以采用现有的技术方案。[0013]优选地，所述导向套一端与活塞杆之间的缺口内部从里至外分别设置有用于密封活塞杆与导向套之间间隙的脚形组合密封圈以及锥形挡圈。[0014]通过采用上述技术方案，脚形组合密封圈在阻尼器中主要起到密封作用，防止阻尼油或其他介质泄漏，它可能由多个密封元件组合而成，如0型圈、通过特定的排列和组合，共同形成一道可靠的密封屏障。在阻尼器工作时，活塞杆会进行往复运动，脚形组合密封圈能够确保活塞杆与端盖之间的密封性，防止阻尼油泄漏，从而保证阻尼器的正常工作，锥形挡圈在阻尼器中主要起到轴向固定的作用，同时可能还具有一定的密封和支撑功能。[0015]优选地，所述锥形挡圈的表面与导向套表面[0016]通过采用上述技术方案，表面齐平可以有效避免锥形挡圈突出带来的异常磨损，进而提高导向套表面的平整性。[0017]优选地，所述导向套的侧壁环绕开设有若干个贯穿的排气管，导向套一端位于排气管内部一端固设有油堵，所述油堵通过油封将排气管一端密封。[0018]通过采用上述技术方案，导向套侧壁环绕开设的排气管，当活塞杆在缸体内往复运动时，缸内阻尼油因体积变化可能产生气体，使气体进入排气管内部，进而使硅油可以被顺利的压缩，油堵通过油封将排气管一端密封，形成双重防护机制，可阻挡外部灰尘、水分等污染物进入缸体，避免阻尼油污染或乳化，延长阻尼器使用寿命。[0019]优选地，所述左油缸一端固设有用于左连接杆活动贯穿并实现限位的内螺母。[0020]通过采用上述技术方案，内螺母实现对左连接杆进行限位避免左连接杆从左油缸小孔活塞头移动调整右油缸内部硅油压力使右小孔活塞头两侧的硅油产生压力差。[0022]通过采用上述技术方案，定位螺母能够推动销轴移动，进而能够调整硅油内部的压力，有助于右小孔活塞头回复至原来的位置实现复位的效果，右油缸内部硅油的压力需要随着阻尼器自身体积变化而变化，并非在某一个固定值或区间值；当定位螺母推动左活塞头、活塞杆、右小孔活塞头移动，调整右油缸内部硅油压力时，右小孔活塞头两侧的硅油会产生压力差；当外力消失后，由于硅油具有流动性，且油缸内部是一个密闭系统，硅油会在压力差的作用下自然流动，趋向于恢复压力平衡，当右小孔活塞头恢复至原来的位置时，其两侧的硅油压力会恢复到调整前的状态。5[0023]优选地，所述外套筒表面设置有辅助阻尼器复位的高压气体复位机构。[0024]通过采用上述技术方案，阻尼器内部硅油压力出现异常时无法进行有效复位，可以通过高压气体复位机构进行辅助复位，来延长阻尼器的使用时长进而给维修提供更好的等待配件周期。[0025]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.利用活塞杆带动右小孔活塞头在硅油中运动时耗散地震或冲击能量，右小孔活塞头将一侧的容积大的压力腔硅油挤压至容积小的压力腔内部或容积小的压力腔硅油挤压至容积大的压力腔内部，使单侧的压力腔内部压力改变，因在产品的初始位置时，右油缸中有预压力的存在，硅油被压缩时有弹性恢复力存在，当地震作用结束后，硅油预压力的反作用力和硅油的弹性恢复力释放弹性势能，推动活塞杆带右小孔活塞头回到初始位置，实现自复位功能；2.借助高压气体复位机构可以实现耗散一部分地震或冲击能量的效果，增加阻尼效果，同时，在阻尼器损坏时硅油压力不足以使阻尼器恢复原来的状态时，高压气体复位机构可以辅助右小孔活塞头复位，因此综上本装置具有自复位功能、高效耗能、结构简单、产品外形尺寸小以及可靠性高的优点。附图说明[0026]图1为本申请的阻尼器的整体前视示意图；图2为本申请的阻尼器的整体前视剖视内部示意图；图3为本申请的活塞杆、右小孔活塞头、右油缸以及导向套连接示意图；图4为本申请的阻尼器压缩时示意图；图5为本申请的高压气体复位机构与外套筒连接示意图；图6为本申请的高压套与侧活塞头分离示意图。具体实施方式[0028]以下结合附图1-图6对本申请作进一步详细说明。[0029]本申请实施例公开一种自复位粘滞阻尼器。[0030]实施例1参照图1-图3,一种自复位粘滞阻尼器，包括外套筒6以及滑动设置在外套筒6内部的右油缸13,外套筒6远离开口处的一端固定有连接座23,右油缸13外壁与外套筒6内壁接触面设置有润滑液减小摩擦，右油缸13一端的开口处内部插接有用于密封的导向套10,导向套10外表面的两侧嵌设有若干个密封圈一16,密封圈—16设置为“0”形，若干个密封圈一616与右油缸13的内壁抵接密封，导向套10内环面的中部穿孔设置为内环面，导向套10的内环面一侧嵌设有导向环二15、另一侧嵌设有挡圈17,导向环二15的内壁与挡圈17的内壁均与活塞杆5表面抵接密封，导向套10一端与活塞杆5之间设置有缺口，缺口内部从里至外分别设置有用于密封活塞杆5与导向套10之间间隙的脚形组合密封圈19以及锥形挡圈8,锥形挡圈8的外表面与导向套10外壁齐平，导向套10的侧壁环绕开设有若干个排气管，排气管设置为条状并贯穿导向套10(如图3所示),导向套10一端位于排气管内部一端开口处过盈配合有油堵9,油堵9位于排气管内部一端抵接有油封20,油封20与排气管螺纹固定并进行密封，右油缸13的一端内部固设有油缸螺母7,油缸螺母7对导向套10进行限位且油缸螺母7一端与导向套10的一端抵接。[0031]其中，油封20设置为一字型螺钉，挡圈17设置为聚四氟乙烯材质，密封圈一16以及脚形组合密封圈19均设置为丁腈橡胶。[0032]使用者先将硅油11填充至右油缸13内部指定的位置，随后再将导向套10插入至右油缸13内部并使导向套10的一端对硅油11接触，并通过导向套10表面设置的密封圈一16进行密封避免硅油11泄漏，而设置的挡圈17、导向环二15、脚形组合密封圈19以及锥形挡圈8均用于对导向套10与活塞杆5之间的间隙密封，避免硅油11泄漏，硅油11被压缩时内部气体会进入至排气孔中聚集并被压缩而设置的油堵9以及油封20可以对排气管进行密封避免气体泄漏，进而使硅油11不被压缩时右油缸13内部的压力可以恢复至原来的状态，进而实现循环复位的效果。[0033]参照图2、图3,外套筒6一端滑动设置有左油缸3,阻尼器被压缩时左油缸3的一端与右油缸13一端抵接达到左油缸3最大的移动距离，左油缸3内腔的中上部活动设置有左活塞头4,左活塞头4只设置为圆柱状并非阻尼器或液压杆用的常规结构，左油缸3一端活动设置有左连接杆1,阻尼器压缩时或常态下左连接杆1的一端与左活塞头4表面抵接，且左连接杆1远离外套筒6的一端固设有鱼眼杆关节轴承22。[0034]鱼眼杆关节轴承22与建筑的连接端连接，进行阻尼时.会通过鱼眼杆关节轴承22离右油缸13的一侧移动，使左油缸3与右油缸13分离，此时左连接杆1与左活塞头4会分离；二、左连接杆1会与左活塞头4接触并推动左活塞头4朝着右油缸13的一侧移动，进而实现振动的传递和实现阻尼效果。[0035]参照图2、图3,左油缸3侧壁与外套筒6侧壁重叠部均对称开设有限位槽24,限位槽24的两端均设置为半圆形，左活塞头4贯穿固定有销轴21,且销轴21的两端均延伸至外套筒6的外部，销轴21在限位槽24内滑动且表面接触部分无间隙，销轴21的半径与限位槽24端部半圆形的半径相同，限位槽24的长度小于左连接杆1完全插入左油缸3内部的长度进而实现限位效果，左油缸3一端内部螺纹固定有内螺母2,左连接杆1活动贯穿内螺母2,且内螺母2对左连接杆1实现限位。[0036]左连接杆1移动时会推动左活塞头4移动进而带动销轴21在限位槽24中滑动，可以有效避免左活塞头4移动时转动，当左油缸3在移动时也使限位槽24在销轴21表面滑动。[0037]参照图2、图3,常态下，右小孔活塞头18设置在临近于导向套10的一侧并将右油缸13分割成两个容积不同的压力腔，压力腔内部填充满具有预压力以及实现右小孔活塞头18复位的硅油11,硅油11设为能够被压缩，常态下，定位螺母12始终与销轴21抵接，外套筒6外7壁螺纹设置有定位螺母12,定位螺母12能通过销轴21驱动左活塞头4移动并调整硅油11压力，且定位螺母12推动左活塞头4、活塞杆5、右小孔活塞头18移动调整右油缸13内部硅油11压力使右小孔活塞头18两侧的硅油11产生压力差；左油缸3与右油缸13内部滑动设置有活塞杆5,活塞杆5位于左油缸3的一端与左活塞头4的中部固接，活塞杆5的另一端活动贯穿导向套10以及油缸螺母7并固设有右小孔活塞头18,右小孔活塞头18表面设置有与右油缸13内壁紧贴的导向环一14,右小孔活塞头18表面设置的导向环一14以及密封件与右油缸13内壁接触并密封，右小孔活塞头18上环绕开设有供硅油11流动的小圆孔。[0038]左连接杆1带动左活塞头4移动进而通过活塞杆5带动右小孔活塞头18通过硅油11的黏滞力使右油缸13在外套筒6内往复运动，活塞杆5带动右小孔活塞头18在粘滞流体硅油11中运动时，产生阻尼力，耗散地震或冲击能量，同时通过右小孔活塞头18的小圆孔将一侧的容积大的压力腔硅油11挤压至容积小的压力腔内部，使容积小的压力腔内部压力增加，其次也会对容积大的压力腔硅油11进行压缩；因在产品的初始位置时，右油缸13中有预压力的硅油11、硅油11的弹性恢复力存在，当地震作用结束后，硅油11预压力的反作用力和硅油11的弹性恢复力释放弹性势能，推动活塞杆5带右小孔活塞头18回到初始位置，实现自复位功能。[0039]自复位粘滞阻尼器的抗力由4部分组成：硅油11预压力、硅油11的弹性恢复力、密封圈的摩擦力以及硅油11的粘滞阻尼力。[0040]导向环二15以及导向环一14均设置为酚醛夹布。[0041]需要注意的是，使用者可以转动定位螺母12来推动销轴21进而通过左活塞头4、活塞杆5以及右小孔活塞头18移动，进而使右小孔活塞头18可以改变在右油缸13内部的位置进而调整对硅油11的压力，进而实现硅油11预压力的调整。[0042]本申请实施例一种自复位粘滞阻尼器的实施原理为：当地震或冲击发生时，建筑结构或机械结构产生振动，鱼眼杆关节轴承22带动左连接杆1、左活塞头4移动，进而通过活塞杆5带动右小孔活塞头18以及右油缸13在外套筒6内往复运动，同时，活塞杆5也会带动右小孔活塞头18在粘滞流体硅油11中运动时，产生阻尼力，耗散地震或冲击能量，同时，通过右小孔活塞头18的小圆孔将一侧的容积大的压力腔硅油11挤压至容积小的压力腔内部，使容积小的压力腔内部压力增加，其次也会对容积大的压力腔硅油11进行压缩；因在产品的初始位置时，右油缸13中有预压力的硅油11、硅油11的弹性恢复力存在，当地震作用结束后，硅油11预压力的反作用力和硅油11的弹性恢复力释放弹性势能，推动活塞杆5带右小孔活塞头18回到初始位置，实现自复位功能。1、压缩工况：当产品受到压力时，鱼眼杆关节轴承22和左连接杆1、推动左活塞头4、销轴21、活塞杆5带动右小孔活塞头18相对于外套筒6向右运动，此时右油缸13与外套筒6底部抵接，右小孔活塞头18压缩右油缸13中的硅油11(如图4所示)。[0044]2、拉伸工况：当产品受到拉力时，鱼眼杆关节轴承22和左连接杆1拉动左油缸3在外套筒6内部向左运动，外套筒6会使限位槽24的一端与销轴21接触，并带动销轴21及活塞杆5带动右小孔活塞头18相对于左油缸3向右侧运动，压缩右油缸13中的硅油11。1、自复位功能：通过对产品预压力的设置，能够在地震或受到冲击后自动恢复初8始位置，减少结构残余变形，提高建筑结构的抗震性能和机械结构的抗冲击性能。阻尼器的抗力远大于普通阻尼器的抗力。[0047]3、结构简单：本装置结构简单，易于制造和安装，适用于各种建筑结构及机械结[0048]4、产品外形尺寸小：相同位移的情况下，通过左油缸3以及右油缸13设置在外套筒6内，自复位阻尼器的长度约为普通阻尼器长度的1/2,便于对尺寸有要求的建筑结构进行请参照图5、图6,与实施例1不同之处在于：外套筒6表面设置有辅助阻尼器复位的高压气体复位机构25,高压气体复位机构25包括固设在外套筒6位于右油缸13一侧表面的高压罐251,