一种限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的制作方法

本实用新型涉及建筑施工工具领域，尤其涉及一种限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器。

背景技术：

摩擦阻尼器是一类利用摩擦面的摩擦耗能来消散振动能量的一种控制装置，其构造简单、安装方便、耗能性好，且性能不受温度影响，是工程中常用的一种耗能减震装置。绝大多数的摩擦阻尼器都是通过在阻尼件与夹件之间摩擦阻尼层，然后通过拉结阻尼件与夹件来产生抗震的摩擦阻尼力。但是目前已有的摩擦型阻尼器存在如下四个问题：

摩擦阻尼层平均压应力较大或者应力不均匀，摩擦阻尼层会产生较大摩擦损耗；

单纯采用高强螺栓等大刚度的加载系统，随着摩擦材料在摩擦过程中的损耗，摩擦阻尼层与阻尼件之间的压力产生的摩擦阻尼力会产生较大的下降；

由于安装后恒活载增加或者弯曲变形的影响，使得阻尼器的上下端产生垂直于摩擦运动方向的运动趋势。

由于阻尼器的预紧力加载系统多使用高强钢材(如高强螺栓等)，构件应力较高，对防腐的要求也相应更高。传统的涂层防护耐久性差，维护费用高，宜对上述加载系统进行封闭保护。

技术实现要素：

鉴于上述情况，现本实用新型提供一种可将预紧力均匀扩散至摩擦阻尼层上且刚度较小的加载系统的摩擦型阻尼器，从而减少了因不均匀受压而加大的摩擦阻尼层的磨损，同时也降低了因摩擦阻尼层的磨损导致的预紧力松弛。并且通过设置限位件约束了阻尼器组件在垂直摩擦运动方向的运动，确保了阻尼器摩擦耗能的可靠性。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器，包括：

上连接件，所述上连接件上并排间距设有多个外夹件；

下连接件，所述下连接件上设有阻尼芯板，所述阻尼芯板上开设有装配孔，所述阻尼芯板插设于多个所述外夹件之间并与所述外夹件夹设有摩擦阻尼层；

对拉调节组件，包括对拉件和弹性调节件，所述对拉件对拉穿设于多个所述外夹件和所述阻尼芯板的所述装配孔，所述弹性调节件设于所述对拉件与所述外夹件的外侧之间，并抵撑于所述外夹件与所述对拉件；以及

用于限制所述上连接件与所述下连接件之间相向运动的限位件，设于所述上连接件与所述下连接件之间。

本实用新型的有益效果在于，一方面，摩擦阻尼层在磨损的情况下，对拉件的预紧力会产生松弛，即预紧力不足以提供摩擦阻尼层所需的压力，从而导致摩擦阻尼力不足以达到抗震要求，本实用新型通过在对拉件与外夹件之间设置弹性调节件，来提高阻尼器中对拉件的预紧力松弛的适用性；避免了上述情况的发生；另一方面，本实用新型通过上连接件与下连接件之间的剪切式连接来产生一辅助摩擦阻尼力抵抗建筑震动的抗剪力。

本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的进一步改进在于，所述装配孔为长槽孔。这种连续长圆孔的形式在设置多个对拉件时，方便开设，也方便对拉件的位置的适应性调整。

本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的进一步改进在于，所述上连接件为上连接板，所述下连接件为下连接板；所述上连接板、所述下连接板与所述长槽孔相互平行。外夹件和中间夹件与阻尼芯板剪切式的连接使得结构更加简便，制作更见方便。

本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的进一步改进在于，所述对拉件为对拉螺栓，所述对拉螺栓包括对拉螺杆和套设于所述对拉螺杆上的紧固螺母，所述传力板设于所述对拉螺杆上；所述弹性调节件为碟形弹簧，所述碟形弹簧套设于所述对拉螺杆。一方面，碟形弹簧能够提供储备足够大的弹性势能，来满足外夹件的调节需要，另一方面，碟形弹簧配合对拉螺栓，安装更为方便，结构也更加简单。

本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的进一步改进在于，所述对拉件的端部还设有传力板，所述弹性调节件抵撑于所述传力板与所述外夹件。方便了弹性调节件的安装。

本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的进一步改进在于，还包括加载件，所述加载件固设于所述外夹件的内侧，所述摩擦阻尼层设于所述加载件与所述阻尼芯板之间。以加载件来传递对拉件的预紧力，可有效分散预紧力，降低摩擦阻尼层的压应力，从而减小摩擦阻尼层的磨损。

本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的进一步改进在于，所述加载件包括加载框和加载板，所述加载框的第一端口连接于所述外夹件，所述加载板连接于所述加载框的第二端口，所述加载板抵压于所述摩擦阻尼层。加载框的第一端口连接于外夹件，防止了外夹件受对拉件作用而变形，也降低了外夹件的刚度需求。

本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的进一步改进在于，所述加载框内设有连接于所述加载框的内框面的传力环肋，所述传力环肋连接于所述外夹件，所述传力环肋的外径匹配于所述碟形弹簧的外径，所述传力环肋内设有加载于所述加载板的辅助加载件。使得碟形弹簧储备的弹性势能所施加的调节预紧力能够均匀地加载到矩形加载框上。

本实用新型剪切式调节阻尼器的进一步改进在于，所述阻尼芯板的数量为多个，多个所述阻尼芯板并排相间地设置，相邻所述阻尼芯板之间设有中间板，所述中间板连接于所述上连接件，所述中间板上开设有供所述对拉件穿设的中间板板孔，所述中间板与所述阻尼芯板之间设有摩擦阻尼层。多层摩擦阻尼层结构，提高了摩擦阻尼力，也加强了整体结构强度。

本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的进一步改进在于，所述阻尼芯板外侧和所述外夹板间设置限位槽和对应的限位键，限位槽长向沿摩擦方向设置，限位键承插于限位槽内。所述限位槽设于阻尼芯板上，限位键对应设置于外夹件上；或者限位槽设置于外夹件上，限位键对应设置于阻尼芯板上。本使用新型的进一步改进在于在阻尼芯板垂直于摩擦方向的两端设置了翼缘板，翼缘板连接于下连接件，当下连接件为连接板时与下连接板相垂直。进一步，用于抵抗阻尼芯板和外夹件之间垂直于摩擦方向的相向或者相背的运动。

本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的进一步改进在于，所述限位件为限位板，所述限位板设于所述阻尼芯板与所述上连接件之间，所述限位板设于所述阻尼芯板上；或者，所述限位板设于所述下连接件与所述外夹件之间，所述阻尼芯板连接于所述外夹件上。在阻尼器承受垂直于摩擦运动方向的压力的时候，限位板可对限制阻尼芯板与外夹件之间该方向的相向运动。

附图说明

图1是本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的结构大样图。

图2是图1中A-A剖面的第一种结构示意图。

图3是图1中A-A剖面的第二种结构示意图。

图4是本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的加载件与传力环肋的第一种结构示意图。

图5是本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的加载件与传力环肋的第二种结构示意图。

图6是本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的阻尼芯板的结构示意图。

图7是图1中A-A剖面的第三种结构示意图。

图8是图1中A-A剖面的第四种结构示意图。

图9是本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的摩擦片的结构示意图。

图10是本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的包装截面图。

具体实施方式

鉴于上述目的，本实用新型旨在于提供一种能够调节阻尼力，并能生成一种辅助摩擦阻尼力来抵抗建筑震动的抗剪力的阻尼器。

请参阅图1、图6，为此，本实用新型提供了一种限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器，该阻尼器提供了一种沿摩擦方向的摩擦阻尼力，此摩擦阻尼力随摩擦阻尼层6的磨耗降低幅度很低。为达到这一目的，本实用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器，包括：上连接件21，上连接件21上并排间距设有多个外夹件22；下连接件11，下连接件11上设有阻尼芯板12，阻尼芯板上开设有装配孔121，阻尼芯板12插设于多个外夹件22之间并与外夹件22夹设有摩擦阻尼层6；对拉调节组件，包括对拉件3和弹性调节件4，对拉件3对拉穿设于多个外夹件22和阻尼芯板12的装配孔121，弹性调节件4设于对拉件3与外夹件22的外侧之间，并抵撑于外夹件22与对拉件3；以及限位件，用于限制所述上连接件与所述下连接件之间相向运动，设于所述上连接件与所述下连接件之间。

如上所述，摩擦阻尼层6会发生损耗，摩擦阻尼层6在磨损的情况下，对拉件3的预紧力会产生松弛，即预紧力不足以提供摩擦阻尼层6所需的压力，从而导致摩擦阻尼力不足以达到抗震要求，本实用新型通过在对拉件3与外夹件22之间设置弹性调节件4，来提高阻尼器中对拉件3的预紧力松弛的适用性；避免了上述情况的发生。

为利于对本实用新型的结构的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

请参阅图1、图2和图6，作为本实施例一较佳实施方式，对拉件3对阻尼芯板12两侧的外夹件22进行对拉产生预紧力，使得外夹件22具有靠近阻尼芯板12的趋势，进一步的，在外夹件22与阻尼芯板12之间设置摩擦阻尼层6使得能够产生对抗建筑震动的摩擦阻尼力。为了方便对拉件3的对拉穿设，阻尼芯板12上开设有装配孔121。优选的，该装配孔121为长槽孔(连续长圆孔)。这种连续长圆孔的形式在设置多个对拉件3时，方便开设，也方便对拉件3的位置的适应性调整。

请参阅图1和图2，作为本实施例中一较佳实施方式，外夹件22为外夹板；上连接件21为上连接板，下连接件11为下连接板；上连接板、下连接板与长槽孔相互平行。外夹件22与阻尼芯板12以此种剪切式的连接使得结构更加简便，制作更加方便。需要说明的是，外夹件22应在对拉件3对拉完成后再与上连接件21连接，阻尼芯板12应在对拉完成后与下连接板连接；摩擦阻尼层6与上连接件21的净距不小于5倍外夹板厚度，摩擦阻尼层6与下连接件11的净距不小于5倍阻尼芯板12厚度。

作为本实施例一较佳实施方式，对拉件3为对拉螺栓，对拉螺栓包括对拉螺杆32和套设于对拉螺杆32上的紧固螺母31。通过调节紧固螺母31来提供对拉螺栓的预紧力。此为现有技术，故不作多余描述。

请参阅图1和图2，作为本实施例一较佳实施方式，弹性调节件4为碟形弹簧，碟形弹簧套设于对拉螺杆32，并抵撑于紧固螺母31与外夹件22之间。一方面，碟形弹簧能够提供储备足够大的弹性势能，来满足外夹件22的调节需要，另一方面，碟形弹簧配合对拉螺栓，安装更为方便，结构也更加简单。需要表明的是，碟形弹簧可设置于对拉件的一端与外夹件的外侧之间，或者对拉件3的两端与外夹件22的外侧之间均设有碟形弹簧件，具体选择根据实际施工决定，不作为本实用新型结构上的限定。

作为本实施例一较佳实施方式，为了方便碟形弹簧的设置，在对拉螺杆31上设置传力板33，碟形弹簧设置于传力板33与外夹件22之间。较佳的，为了使得碟形弹簧的压力均匀扩散在外夹板上，在外夹板上设置垫板，碟形弹簧设于垫板与传力板33之间(垫板未在附图中给予具体图示，但本领域人员能够根据描述得出其位置)。

请参阅图1，作为本实施例一较佳实施方式，在阻尼芯板12垂直于摩擦方向的两端，设置了阻尼芯板翼缘板13，所述阻尼芯板翼缘板13连接于阻尼芯板12和下连接件11，提高了阻尼器的面外稳定性。优选的，阻尼芯板翼缘板13应延伸至接近上连接件21。需要说明的是，摩擦阻尼层6与阻尼芯板翼缘板13的净距在摩擦运动过程中不小于10倍阻尼芯板12厚度。

请参阅图2，作为本实施例一较佳实施方式，本实用新型还包括加载件，加载件固设于外夹件22的内侧，摩擦阻尼层6设于加载件与阻尼芯板12之间。本实用新型一方面通过以加载件来传递对拉件3的预紧力，使得传力路径更为合理，由于加载件固设在外夹件22上，对外夹件22的结构也进一步加强；另一方面，加载件与摩擦阻尼层6之间的加载面积较大，摩擦阻尼层6的压强更小、磨损率更低。

作为本实施例一较佳实施方式，加载框51内设有连接于加载框51的内框面的传力环肋7，传力环肋7的外径匹配于碟形弹簧的外径。使得碟形弹簧储备的弹性势能所施加的调节预紧力能够均匀地加载到矩形加载框51上。进一步地，当传力环肋7为多个时，相邻的传力环肋7之间设置有加劲肋53。较佳的，加劲肋53为加劲板，传力环肋7连接于加载框51和加劲肋53和外夹板。传力环肋7旨在于传力于加载框和加劲肋53，并不支撑连接于加载板52。

请结合图2和图4，图3为传力环肋7较小时的结构图，作为本实施例一较佳实施方式，加载件包括加载框51和加载板52，加载框51的第一端口连接于外夹板22，加载板52连接于加载框51的第二端口，对拉件3穿设于加载框51的第一端口和第二端口，加载板52抵压于摩擦阻尼层6。加载框51的第一端口连接于外夹板22，防止了外夹板22受对拉件3作用而变形，也降低了外夹板22的刚度需求。优选的，加载框51内并排设置有多个加劲肋53来加强整体加载框51的结构强度，该加劲肋53连接于加载板52上，来辅助加载板52的应力均匀扩散。较佳的，加载板52上开设有供对拉件3穿设的加载板板孔521，该加载板板孔521为方形孔。

请结合图2和图5，图5为传力环肋7较大时的结构图，其中加载板52上开设有供对拉件3穿设的加载板板孔521，该加载板板孔521为方形孔。进一步的，当传力环肋7较大的时候，在传力环肋7内设置辅助加载件522，该辅助加载件连接于传力环肋7并抵撑于外夹板和加载板52之间。优选的，辅助加载件522为辅助加载板。

作为本实施例一较佳实施方式，摩擦阻尼层6包括贴设于阻尼芯板12的摩擦对手面和抵压于摩擦对手面上的摩擦片61，摩擦片61固定于加载板52。优选的，阻尼器芯板12直接采用304不锈钢板作为摩擦对手面。

请参阅图9，当摩擦片承压力足够时，可取消传力环肋和加载件，较佳的，摩擦片采用环形摩擦片。

请参阅图7和图8，图7和图8是本实用新型设置多层摩擦阻尼层时，分别设置两种限位件时的结构图。本实用新型包括多个并排设置的阻尼芯板12，阻尼芯板12的数量为多个，多个阻尼芯板12并排相间地设置，相邻阻尼芯板12之间设有中间板23，中间板23连接于上连接件21，中间板23上开设有供对拉件3穿设的中间板板孔，中间板与阻尼芯板12之间设有摩擦阻尼层6。多个阻尼芯板12的端部连接于下连接件11上；对应于多个阻尼芯板12的多个外夹板的端部连接于上连接件21。对拉件3穿设对拉与阻尼芯板12与外夹板以提供预紧力，弹性调节件4设于对拉件3与远离阻尼芯板12的两侧的外夹板之间。

限位件对应于施工需求具有两种结构形式：

一、当用于抵抗阻尼芯板和外夹件之间(上连接件与下连接件之间)垂直于摩擦方向的相向或者相背的运动时，限位件包括限位槽102和承插限位于限位槽102中的限位键101；限位槽102设于阻尼芯板12上，限位键101的第一端设于外夹件22上，限位键101的第二端承插于限位槽102中并与限位槽102之间形成一缓冲空间103；或者，限位槽102设于外夹件22上，限位键101的第一端设于阻尼芯板12上，限位键101的第二端承插于限位槽102中并与限位槽102之间形成一缓冲空间103。详情参阅图2和图7，图2是设置单层阻尼芯板12时设置第一种限位件时的结构；图7是设置多层阻尼芯板12时设置第一种限位件时的结构。

二、当仅用于抵抗阻尼芯板和外夹件之间(上连接件与下连接件之间)垂直于摩擦方向的相向运动时，为了防止阻尼芯板12相对于外夹件22发生产生垂直于摩擦运动方向的过大相向运动，限位件为限位板14，设置于上连接件21与阻尼芯板12之间，该限位板14连接于阻尼芯板12，该限位板14与上连接件21之间存在一调整缝隙。需要表明的是，限位板14与上连接件21之间不接触，二者之间的调整缝隙以确保对拉件3和装配孔12之间不会发生接触为宜。为进一步降低影响，可在限位板14表面设置低摩阻力隔离面层，优选的可采用聚四氟乙烯涂层。请参阅图2和图4，优选的，限位板14为半圆形板体。这样该限位板14在移动过程中与上连接件21发生接触且隔离层发生破损，限位板14与上连接件21间由于长期接触产生冷凝固，也会因为接触面较小而在后续的运动中很容易相互脱离。进一步的，限位板14还可以设于下连接件11与外夹板之间，该阻尼芯板14连接于外夹板的端部。

详情参阅图3和图8，图3是设置单层阻尼芯板12时设置第二种限位件时的结构；图8是设置多层阻尼芯板12时设置第二种限位件时的结构。

请参阅图10，作为本实施例一较佳实施方式，为了防止外界因素对碟形弹簧等高强钢材组件的锈蚀。进一步的，在安装好本实用新型的以上组件之后，在外夹板之外安装包装板9，对本实用新型的外夹板、碟形弹簧、阻尼芯板12等进行密封包装，以防锈蚀，降低使用寿命。优选的,包装板9与下连接件11和阻尼芯板翼缘板13相连并抵近上连接件21(与上连接件21之间存在接缝，接缝之间用耐候硅胶91封闭填充，与上连接件21之间的间隙以耐候硅胶91封闭。优选的，耐候硅胶91在阻尼器安装固定后再予进行。

本实用新型采用以上技术方案，取得了以下技术效果：

一、本实用新型在摩擦阻尼器领域内，结构简单，取材方便，摩擦效率高；

二、本实用新型以加载件来传递对拉件的预紧力，使得传力路径更为合理，并且，加载件与摩擦阻尼层之间的加载面积较大，摩擦材料受压均匀，压强小，降低了磨损率。

三、通过弹性调节件本身储备的弹性势能，来适应对拉件的预紧力因阻尼摩擦层的损耗而产生的松弛。

四、本实用新型的加载件固设于外夹件上也降低了外夹件的刚度需求。

五、本实用新型的组件剪切式连接，节点简单，安装方便。

六、采用限位装置，解决了由于安装后恒活载增加或者弯曲变形的影响，使得阻尼器的上下端产生垂直于摩擦运动方向而影响阻尼器摩擦耗能可靠性的问题。

以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出多种变化。因而，在不违反本实用新型的权利要求宗旨的前提下，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。