一种新型扭转阻尼器装置

摘要

本发明涉及建筑、桥梁及生命线工程等技术领域，具体涉及一种建筑工程、桥梁工程、设备工程及重大生命线工程隔震的新型扭转阻尼器装置，包括滚珠丝杠、支撑机构、橡胶阻尼器、防转动杆、外套筒、上导轨系统和下导轨系统，当发生地震引起水平扭动时，上导轨系统带动外套筒及支撑座转动，进而引起滚珠丝杠上的螺母随着转动，此时滚珠丝杠的滚轴由于下端防转动杆的作用不能转动，但是其可以在竖向方向上升和下降，带动橡胶阻尼器的拉伸和压缩，橡胶阻尼器在被拉伸和压缩时具有较大的阻尼功能，这样就可以减轻扭转震害，另外该装置可以确保阻尼器装置发生无障碍、任意水平方向的运动，从而不影响隔震橡胶支撑座的水平减震功能。

权利要求

1.一种新型扭转阻尼器装置，包括滚珠丝杠，所述滚珠丝杠包括滚轴、螺母及设置在滚轴和螺母之间的滚珠，其特征在于，还包括：支撑机构，所述支撑机构包括支撑桶及可转动设置于支撑桶上的支撑座，所述支撑桶下端设置有下导轨系统，所述支撑座上设置有通孔，所述滚轴贯穿所述通孔伸入支撑桶，所述螺母与支撑座的上端面连接；

橡胶阻尼器，所述橡胶阻尼器下端与所述支撑桶底部内壁连接，所述橡胶阻尼器的上端与所述滚轴连接；

防转动杆，所述支撑桶及橡胶阻尼器上均设置有与防转动杆截面形状相匹配的贯穿孔，所述滚轴上设置有与防转动杆截面形状相匹配的凹槽，所述防转动杆一端与所述下导轨系统连接，另一端依次穿过支撑桶、橡胶阻尼器伸入滚轴的凹槽内；

外套筒，所述外套筒与所述支撑座连接，所述滚珠丝杠的螺母端部分设置于外套筒内，所述外套筒上端设置有上导轨系统。

2.如权利要求1所述的新型扭转阻尼器装置，其特征在于，所述支撑桶上沿设置有凸起的圆形导轨，所述支撑座底部设置有与圆形导轨相匹配的滑槽。

3.如权利要求1所述的新型扭转阻尼器装置，其特征在于，所述防转动杆横截面的形状为三角形、方形或多边形。

4.如权利要求3所述的新型扭转阻尼器装置，其特征在于，所述防转动杆为方形销钉。

5.如权利要求1所述的新型扭转阻尼器装置，其特征在于，所述橡胶阻尼器包括一体成型的第一连接板、第二连接板及若干层环形橡胶支座，所述第一连接板与所述滚轴连接，第二连接板与所述支撑桶底部内壁连接。

6.如权利要求5所述的新型扭转阻尼器装置，其特征在于，所述滚轴顶部设置有第三连接板，所述第三连接板与所述第一连接板连接。

7.如权利要求1所述的新型扭转阻尼器装置，其特征在于，所述螺母外围设置有用于连接螺母与支撑座的连接套管。

8.如权利要求1所述的新型扭转阻尼器装置，其特征在于，所述外套筒的上端和下端均设置有向外延伸的外沿，所述外沿上设置有若干螺栓通孔。

9.如权利要求5所述的新型扭转阻尼器装置，其特征在于，所述环形橡胶支座为高阻尼橡胶支座或超高阻尼橡胶支座。

10.如权利要求1所述的新型扭转阻尼器装置，其特征在于，所述上导轨系统和下导轨系统均包括上顶板、下底板及设置于上顶板和下底板之间的滑轨和滑块，所述上导轨系统与下导轨系统的滑动方向水平垂直。

说明书

一种新型扭转阻尼器装置

技术领域

[0001] 本发明涉及建筑、桥梁及生命线工程等技术领域，具体涉及一种建筑工程、桥梁工程、设备工程及重大生命线工程隔震的新型扭转阻尼器装置。

背景技术

[0002] 一次大的破坏性地震，可以在几秒钟内让一个大型城市中就会使成千上万的人在地震中丧生，成百上千幢建(构)筑物沦为废墟，上百座桥梁倒塌，而作为生命线工程的储罐，地震不仅导致其使用功能的丧失，其爆炸、火灾及环境污染更会引发灾难性的后果。

[0003] 在建筑工程、桥梁工程、设备工程及生命线工程中，虽然设置了橡胶隔震支撑座，可以起到较好的降低地震作用，但由于地震的不确定性，如除了水平地震外，还有竖向地震、水平扭转分量等，同时隔震支撑座的设置也不能保证在地震各个能量阶段质心和刚心的很好重合，这样会导致隔震结构在地震中会出现不同程度的扭转，如何减轻结构扭转带来的地震灾害将是未来面临的一个实际问题。

发明内容

[0004] 本发明目的在于，提供一种用在建筑隔震工程、桥梁隔震工程、设备隔震工程、生命线隔震工程中具有扭转耗能功能的新型扭转阻尼器装置，当隔震橡胶支撑座上、下结构发生扭转运动时能提供扭转耗能功能，同时不妨碍隔震结构上、下部之间发生水平自由运动。

[0005] 本发明通过以下技术方案实现该目的：

[0006] 一种新型扭转阻尼器装置，包括滚珠丝杠，所述滚珠丝杠包括滚轴、螺母及设置在滚轴和螺母之间的滚珠，还包括：

[0007] 支撑机构，所述支撑机构包括支撑桶及可转动设置于支撑桶上的支撑座，所述支撑桶下端设置有下导轨系统，所述支撑座上设置有通孔，所述滚轴贯穿所述通孔进入支撑桶，所述螺母与支撑座的上端面连接；

[0008] 橡胶阻尼器，所述橡胶阻尼器下端与所述支撑桶底部内壁连接，所述橡胶阻尼器的上端与所述滚轴连接；

[0009] 防转动杆，所述支撑桶及橡胶阻尼器上均设置有与防转动杆截面形状相匹配的贯穿孔，所述滚轴上设置有与防转动杆截面形状相匹配的凹槽，所述防转动杆一端与所述下导轨系统连接，另一端依次穿过支撑桶、橡胶阻尼器伸入滚轴的凹槽内；

[0010] 外套筒，所述外套筒与所述支撑座连接，所述滚珠丝杠的螺母端部分设置于外套筒内，所述外套筒上端设置有上导轨系统。

[0011] 进一步的，所述支撑桶上沿设置有凸起的圆形导轨，所述支撑座底部设置有与圆形导轨相匹配的滑槽。

[0012] 进一步的，所述防转动杆横截面的形状可为三角形、方形或多边形。

[0013] 作为优选的，所述防转动杆为方形销钉。

[0014] 进一步的，所述橡胶阻尼器包括一体成型的第一连接板、第二连接板及若干层环形橡胶支座，所述第一连接板与所述滚轴连接，第二连接板与所述支撑桶底部内壁连接。

[0015] 进一步的，所述滚轴顶部设置有第三连接板，所述第三连接板与所述第一连接板连接。

[0016] 进一步的，所述螺母外围设置有用于连接螺母与支撑座的连接套管。

[0017] 进一步的，所述外套筒的上端和下端均设置有向外延伸的外沿，所述外沿上设置有若干螺栓通孔。

[0018] 进一步的，所述环形橡胶支座为高阻尼橡胶支座或超高阻尼橡胶支座。

[0019] 进一步的，所述支撑机构、上导轨系统、下导轨系统、防转动杆、连接套管、外套筒可以由钢材、铝型材或其他刚性材料制成。

[0020] 进一步的，所述上导轨系统和下导轨系统均包括上顶板、下底板及设置于上顶板和下底板之间的滑轨和滑块，所述上导轨系统与下导轨系统的滑动方向水平垂直。

[0021] 相对于现有技术，本发明的有益效果为：

[0022] 本发明的一种新型扭转阻尼器装置，装置简洁，制作简单，当发生地震引起水平扭动时，上导轨系统带动外套筒及支撑座转动，进而引起滚珠丝杠上的螺母随着转动，此时滚珠丝杠的滚轴由于下端防转动杆的作用不能转动，但是其可以在竖向方向上升和下降，带动橡胶阻尼器的拉伸和压缩，橡胶阻尼器采用高阻尼橡胶，在被拉伸和压缩时具有较大的阻尼功能，这样就可以减轻扭转震害，另外该装置中的上导轨系统和下导轨系统，可以确保阻尼器装置发生无障碍、任意水平方向的运动，从而不影响隔震橡胶支撑座的水平减震功能。

附图说明

[0023] 图1为本发明的新型扭转阻尼器装置的结构示意图。

[0024] 图2为图1的剖视图。

[0025] 图3为本发明中支撑机构的结构示意图。

[0026] 图4为图3的剖视图。

[0027] 图5为本发明中橡胶阻尼器的结构示意图。

[0028] 图6为图5的剖视示意图。

[0029] 图7为本发明中滚珠丝杠的结构示意图。

[0030] 图8为本发明中上导轨系统或下导轨系统的结构示意图。

具体实施方式

[0031] 以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

[0032] 实施例1。

[0033] 如图1-8所示，一种新型扭转阻尼器装置，包括滚珠丝杠1、支撑机构2、橡胶阻尼器3、防转动杆4和外套筒5，所述滚珠丝杠1包括滚轴11、螺母12及设置在滚轴11和螺母12之间的滚珠13，所述支撑机构2包括支撑桶21及可转动设置于支撑桶21上的支撑座22，所述支撑桶21下端设置有下导轨系统6，所述支撑座22上设置有通孔222，所述滚轴11贯穿所述通孔
222进入支撑桶21，所述螺母12与支撑座22的上端面连接，所述橡胶阻尼器3下端与所述支撑桶21底部内壁连接，上端与所述滚轴11连接，所述支撑桶21及橡胶阻尼器3上均设置有与防转动杆4截面形状相匹配的贯穿孔31，所述滚轴11上设置有与防转动杆4截面形状相匹配的凹槽111，所述防转动杆4一端与所述下导轨系统6连接，另一端依次穿过支撑桶21、橡胶阻尼器3伸入滚轴11的凹槽111内，所述外套筒5与所述支撑座22连接，所述滚珠丝杠1的螺母端部分设置于外套筒5内，所述外套筒5上端设置有上导轨系统7。

[0034] 当发生地震引起水平扭动时，上导轨系统7带动外套筒5及支撑座22转动，进而引起滚珠丝杠1上的螺母12随着转动，此时滚珠丝杠1的滚轴11由于下端防转动杆4的作用不能转动，但是其可以在竖向方向上升和下降，带动橡胶阻尼器3的拉伸和压缩，橡胶阻尼器3采用高阻尼橡胶，在被拉伸和压缩时具有较大的阻尼功能，这样就可以减轻扭转震害。

[0035] 其中，所述支撑桶21上沿设置有凸起的圆形导轨，所述支撑座22底部设置有与圆形导轨相匹配的滑槽。

[0036] 根据需要，所述防转动杆4横截面的形状可为三角形、方形或多边形，作为优选的，所述防转动杆4为方形销钉，制作方便，结构简单。

[0037] 其中，所述橡胶阻尼器3包括一体成型的第一连接板32、第二连接板33及若干层环形橡胶支座34，所述第一连接板32与所述滚轴11连接，第二连接板33与所述支撑桶21底部内壁连接，当大型地震导致橡胶阻尼器3损坏时，方便其安装与拆卸。

[0038] 作为优选的，所述滚轴11顶部设置有第三连接板14，所述第三连接板14与所述第一连接板32连接，也是为了便于安装和拆卸。

[0039] 其中，所述螺母12外围设置有用于连接螺母12与支撑座22的连接套管8，为了加强螺母12和支撑座22的连接。

[0040] 为了外套筒5的安装和拆卸，在其上端和下端均设置有向外延伸的外沿，所述外沿上设置有若干螺栓通孔，通过螺丝分别与上导轨系统7和支撑座22连接。

[0041] 作为优选地，所述环形橡胶支座34为高阻尼橡胶支座或超高阻尼橡胶支座，一方面增强其竖向变形伸缩和压缩量，另一方面当发生较大的竖向压缩和拉伸变形量时增大其阻尼功能。

[0042] 根据需要，所述支撑机构2、上导轨系统7、下导轨系统6、防转动杆4、连接套管8、外套筒5可以由钢材、铝型材或其他刚性材料制成。

[0043] 其中，所述上导轨系统7和下导轨系统6均包括上顶板61(71)、下底板62(72)及设置于上顶板61(71)和下底板62(72)之间的滑轨63(73)和滑块64(74)，所述上导轨系统7与下导轨系统6的滑动方向水平垂直，可以确保阻尼器装置发生无障碍、任意水平方向的运动，从而不影响相邻隔震橡胶支座的水平减震功能。

[0044] 所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。