交叉反转自复位铅挤压阻尼器

摘要

本发明一种交叉反转自复位铅挤压阻尼器，包括外筒、可动轴、固定轴、螺旋孔、铅挤压旋转盘、铅和复位弹簧组成，可动轴的中部设置多个铅挤压旋转盘，每个铅挤压旋转盘上分别设置多个螺旋孔，相邻螺旋孔的倾斜角度方向相反；每个铅挤压旋转盘内部均设置正反转复位弹簧；相邻的螺旋孔和铅挤压旋转盘在与铅相剪切的过程中旋转方向相反。本发明材料利用率高、耗能效果好，且具有良好的复位功能；同时交叉反转自复位铅挤压阻尼器的制作安装简单、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震设计，还可以用于已有工程的加固维修。

权利要求

1.一种交叉反转自复位铅挤压阻尼器，包括外筒(1)、端板加强板(2)、端板(3)、可动轴(4)、固定轴(5)、连接耳环(6)、铅(9)、密封圈(10)、可动轴导管(11)、限位支承(12)和限位挡板(13)，在外筒(1)两端均设置端板加强板(2)和端板(3)，在外筒(1)的筒内两端均设置密封圈(10)和限位支承(12)；在其中一侧设置可动轴(4)，而另一侧设置固定轴(5)与端板(3)相连接；可动轴(4)与固定轴(5)均设置连接耳环(6)；其特征在于：所述可动轴(4)的中部设置多个铅挤压旋转盘(8)，铅挤压旋转盘(8)、限位挡板(13)、复位弹簧(14)安装固定在可动轴(4)上，每个铅挤压旋转盘(8)上分别开有多个螺旋孔(7)，相邻螺旋孔(7)的倾斜角度方向相反；每个铅挤压旋转盘(8)与可动轴(4)间均设置复位弹簧(14)；相邻的螺旋孔(7)和铅挤压旋转盘(8)在与铅(9)相剪切的过程中旋转方向相反。

说明书

交叉反转自复位铅挤压阻尼器

技术领域

[0001] 本发明属于建筑结构技术领域，特别是涉及一种交叉反转自复位铅挤压阻尼器。

背景技术

[0002] 金属屈服阻尼器(metallic yielding damper)是用软钢或其它软金属材料做成的各种形式的阻尼耗能器。主要包括软钢阻尼器、铅阻尼器和形状记忆合金(shape memory alloys，简称SMA)阻尼器等。它对结构进行振动控制的机理是将结构振动的部分能量通过金属的屈服滞回耗能耗散掉，从而达到减小结构反应的目的。

[0003] 其中铅阻尼器，充分利用铅密度大、熔点低、塑性高、强度低、耐腐强、润滑能力强等特点，由于具有较高的延性和柔性，所以在变形过程中可以吸收大量的能量，并具有较强的变形跟踪能力，而且通过动态回复和再结晶过程，其组织和性能还可恢复至变形前的状态，因此铅阻尼器具有使用寿命不受限制、提供的阻尼可靠、对位移变化敏感、构造简单、工作中不需要维护等优点。但是，一般的铅挤压阻尼器由于铅挤压口的限制，铅受有效挤压耗能的范围较小，大部分铅无法发挥有效的作用，因此耗能效果受到了影响，还具有恢复性差及铅污染等缺点。

发明内容

[0004] 为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种交叉反转自复位铅挤压阻尼器，它有效改善铅的利用率和耗能效率。通过设置螺旋孔、铅挤压旋转盘，可以使可动轴周围的铅得到有效的挤压、流动和再结晶，并且相邻螺旋孔、铅挤压旋转盘反向旋转，因此使得铅均能参与剪切挤压，显著提高阻尼器的耗能性能。在正常状态下使用时能够增大建筑结构的整体刚度，而在遇到地震时，利用交叉反转自复位铅挤压阻尼器的屈服耗能能够减少建筑结构的地震反应，对建筑结构起到很好的保护作用。

[0005] 本发明采用的技术方案如下：

[0006] 本发明一种交叉反转自复位铅挤压阻尼器，包括外筒、端板加强板、端板、可动轴、固定轴、连接耳环、铅、密封圈、可动轴导管、限位支承和限位挡板，在外筒两端均设置端板加强板和端板，在外筒的筒内两端均设置密封圈和限位支承；在其中一侧设置可动轴，而另一侧设置固定轴与端板相连接；可动轴与固定轴均设置连接耳环；所述可动轴的中部设置多个铅挤压旋转盘，每个铅挤压旋转盘上分别开有多个螺旋孔，相邻螺旋孔的倾斜角度方向相反；每个铅挤压旋转盘与可动轴间均设置复位弹簧；相邻的螺旋孔和铅挤压旋转盘在与铅相剪切的过程中旋转方向相反。

[0007] 本发明的有益效果：

[0008] 本发明通过在可动轴上通过复位弹簧设置多个铅挤压旋转盘，其上开有可通过铅的螺旋孔，当受到拉压作用时，铅受到铅挤压旋转盘的挤压作用而通过铅挤压旋转盘上的螺旋孔，而是铅挤压旋转盘转动，由于相邻螺旋孔的倾斜角度方向相反，因此相邻铅挤压旋转盘的旋转方向相反，进而使铅的旋转方向呈现波浪式的旋转。当达到最大位移后，铅挤压旋转盘在复位弹簧作用下会具有恢复到平衡位置的趋势，进而形成完全相反的运动过程。这样铅的运动比例、运动范围、运动程度均得到显著提升，耗能能力提高。

[0009] 本发明材料利用率高、耗能效果好，且具有良好的复位功能等；同时交叉反转自复位铅挤压阻尼器的制作安装简单、使用方便，既可以用于新建建筑工程的抗震设计，还可以用于已有工程的加固维修。

附图说明

[0010] 图1为本发明的结构示意图。

[0011] 图2为图1的A-A剖面示意图。

[0012] 图中：1为外筒；2为端板加强板；3为端板；4为可动轴；5为固定轴；6为连接耳环；7为螺旋孔；8为铅挤压旋转盘；9为铅；10为密封圈；11为可动轴导管；12为限位支承；13为限位挡板；14为复位弹簧。

具体实施方式

[0013] 下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述：

[0014] 实施例：如图1、图2所示，本发明包括外筒1、端板加强板2、端板3、可动轴4、固定轴5、连接耳环6、铅9、密封圈10、可动轴导管11、限位支承12和限位挡板13，在外筒1两端均设置端板加强板2和端板3，在外筒1的筒内两端均设置密封圈10和限位支承12；在其中一侧设置可动轴4，而另一侧设置固定轴5与端板3相连接；可动轴4与固定轴5均设置连接耳环6；所述可动轴4的中部设置多个铅挤压旋转盘8，每个铅挤压旋转盘8上分别开有多个螺旋孔7，相邻螺旋孔7的倾斜角度方向相反；每个铅挤压旋转盘8与可动轴4间均设置复位弹簧14；相邻的螺旋孔7和铅挤压旋转盘8在与铅9相剪切的过程中旋转方向相反。

[0015] 本发明的工作原理：当受到拉压作用时，铅受到铅挤压旋转盘的挤压作用而通过铅挤压旋转盘上的螺旋孔，而是铅挤压旋转盘转动，由于相邻螺旋孔的倾斜角度方向相反，因此相邻铅挤压旋转盘的旋转方向相反，进而使铅的旋转方向呈现波浪式的旋转。当达到最大位移后，铅挤压旋转盘在复位弹簧作用下会具有恢复到平衡位置的趋势，进而形成完全相反的运动过程。这样铅的运动比例、运动范围、运动程度均得到显著提升，耗能能力提高。

[0016] 根据实际工程需要制作各组件，首先铅挤压旋转盘8、限位挡板13、复位弹簧14等安装固定在可动轴4上，再组装密封圈10、可动轴导管11和限位支承12，安装固定轴5及其相应一侧端板3；并将可动轴4插入可动轴导管11，然后装入铅8，在将端板3、密封圈10和限位支承12安装固定。