铅阻尼器的制作方法

本实用新型涉及建筑施工领域，尤指一种铅阻尼器。

背景技术：

文章编号：1671-4512(2006)06-0115-03铅挤压阻尼器的研究公开了：消能器件的基本形式是各类阻尼器，铅阻尼器属于金属屈服阻尼器，其阻尼材料是金属铅，铅的结晶构造是面芯立方体，滑移系和滑移方向较多，塑性变形能力好，具有较高的柔性和展性，在室温条件下变形，将同时发生动态回复和动态再结晶的过程，通过回复和再结晶，应变硬化消失，铅的组织和性能将恢复至变形前的状态，因此不会产生残余应力，也不会出现疲劳。因此铅阻尼器性能不会由于长期使用而出现退化，具有使用寿命长的突出特点。此外，铅在自然环境下很稳定，不会因长期使用而被侵蚀，铅挤压阻尼器利用铅受挤压出现塑性流动产生阻尼来消耗能量。

现有的铅阻尼器主要有两种，铅剪切阻尼器和铅挤压阻尼器。

铅剪切阻尼器是通过铅的剪切屈服塑形变形来耗能。铅虽然具有较高的柔性和展性，但是由于铅的屈服强度较低，仅为钢材的十分之一以下，因此与软钢阻尼器相比同样的屈服力需要十倍以上的剪切截面；同时铅与钢部件的连接固定也比较困难。因此铅剪切阻尼器一般工作效率低，成本较高。

铅挤压阻尼器由三部分组成，铅是阻尼器发挥消能作用的核心部分，中部凸起的挤压轴受到外力作用时，其凸起部分将挤压铅，产生阻尼力，外套筒将铅封闭在有限空间内。当震动传给阻尼器，推动挤压轴往复运动，套筒内的铅随之发生塑性流动变形，产生阻尼力，同时吸收消耗外部输入的能量。但是，铅挤压阻尼器仅能通过挤压轴上的凸起部分在运动中挤压铅摩擦铅进行耗能，凸起部分和铅之间的受力面积小，效率低。另外由于外套筒和挤压轴间的密封层位于运动轴的运动方向上，密封层受力面大，一旦与外套筒和挤压轴间结合不够紧密的话，极易发生漏铅。同时由于挤压轴是异形而需要融铅灌铅并采用铣床进行制作，加工难度大费用高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种铅阻尼器，解决现有技术中的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本实用新型提供一种铅阻尼器，包括：

内部装有铅的一对储铅盒，并排设置、且之间留设一定间距，所述储铅盒上开设有与内部连通的开口，所述储铅盒内通过所述开口密封插设有插板，所述插板有部分露出于所述储铅盒外，且所述插板可于所述储铅盒内进行移动；以及

夹设连接一对储铅盒的挤压结构，通过所述挤压结构对所述储铅盒上对应的侧部施加夹紧力，当所述阻尼器受力时，所述插板在所述储铅盒内移动并与所述储铅盒内的铅产生摩擦耗能，在摩擦耗能的过程中配合所述挤压结构施加的夹紧力使得所述储铅盒内的铅向所述插板所在的方向挤压而提高耗能效果。

本实用新型铅阻尼器的有益效果：

本实用新型采用两个储铅盒并排设置、之间留设出间距，这样紧固连接件可以直接穿设两个储铅盒之间的间距来拉结固定加载件，从而只需在加载件的中间一个位置进行拉结固定，相比于将加载件的端部突伸出储铅盒、并在加载件的两个端部进行拉结固定，本实用新型不需要保证加载件的两个端部拉结固定时的施力平衡问题，安装操作简单方便。同时由于加载件的传力路径短且可形成一定的拱圈效应，降低了对加载件的强度和刚度的要求。

储铅盒之间的多个加劲肋可大大增加储铅盒的刚度和强度，确保在加载状态下储铅盒能对其内部进入流塑状态下的铅提供足够的外部约束，可大大提高铅的实际屈服强度，起到充分利用材料，降低产品成本的作用。

本实用新型铅阻尼器的进一步改进在于，所述挤压结构包括：

所述挤压结构包括：

夹设连接一对储铅盒的一对加载件，所述加载件贴设于对应的储铅盒的侧部，所述加载件和所述储铅盒的侧部之间夹设有垫块；以及

紧固连接件，穿设于所述一对储铅盒之间的间距和所述一对加载件，通过所述紧固连接件紧固拉结位于所述储铅盒相对两侧的加载件，从而对所述垫块施加夹紧力。

本实用新型铅阻尼器的进一步改进在于，所述紧固连接件上套设有对所述加载件施加作用力的弹力件，通过所述弹力件施加于所述加载件上的作用力，使得位于所述储铅盒两侧的加载件相互靠近以夹紧所述储铅盒。

本实用新型铅阻尼器的进一步改进在于，

所述紧固连接件为对拉螺栓，所述对拉螺栓套设有紧固螺母；

所述弹力件为弹簧，所述弹簧套设于所述对拉螺栓并抵撑于所述紧固螺母与所述加载件。

本实用新型铅阻尼器的进一步改进在于，所述插板位于所述储铅盒内的端部形成凸尖结构。

本实用新型铅阻尼器的进一步改进在于，所述插板为T型板。

本实用新型铅阻尼器的进一步改进在于，还包括：

一对加固件，夹设于所述插板上露出于所述储铅盒外的部分的相对两侧、且抵靠于所述储铅盒的对应于所述开口的端部，所述加固件在平行于所述插板运动方向上大于所述储铅盒在该方向的尺寸，所述加固件在垂直于所述插板运动方向上与所述插板露出所述储铅盒外部分对应的尺寸相同；以及

至少一对约束板，夹设固定于所述加固件端部的上下两侧。

本实用新型铅阻尼器的进一步改进在于，还包括：

竖向密封层，竖向密封于所述加固件和所述插板之间；以及

横向密封层，横向密封于所述加固件和所述加固件下方的约束板之间。

本实用新型铅阻尼器的进一步改进在于，还包括设于所述加固件上方的约束板内表面的隔离层。

本实用新型铅阻尼器的进一步改进在于，还包括固定连接于所述一对储铅盒之间的多个加劲肋，所述加劲肋支设于一对所述储铅盒对应的加固件之间。

附图说明

图1为本实用新型铅阻尼器的第一种实施例的示意图。

图2为图1中A-A的剖视图。

图3为图1中B-B的剖视图。

图4为图1中C的侧视图。

图5为本实用新型铅阻尼器的第二种实施例的示意图。

图6为图5中D-D的剖视图。

图7为图5中E-E的剖视图。

图8为图5中F的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参阅图1，显示了本实用新型铅阻尼器的第一种实施例的示意图。参阅图2，显示了图1中A-A的剖视图。结合图1和图2所示，本实用新型铅阻尼器包括：内部装有铅10的一对储铅盒20，并排设置、且之间留设一定间距，储铅盒20上开设有与内部连通的开口，储铅盒20内通过开口密封插设有插板30，插板30有部分露出于储铅盒外，且插板可于储铅盒 20内进行移动；夹设连接一对储铅盒20的挤压结构，通过挤压结构对储铅盒20上对应的侧部施加夹紧力，当阻尼器受力时，插板30在储铅盒20 内移动并与储铅盒20内的铅产生摩擦耗能，在摩擦耗能的过程中配合挤压结构施加的夹紧力使得储铅盒20内的铅向插板30所在的方向挤压而提高耗能效果。

作为本实用新型铅阻尼器的一较佳实施方式，结合图1和图2所示，挤压结构包括：夹设连接一对储铅盒20的一对加载件40，加载件40贴设于对应的储铅盒20的侧部，加载件40和储铅盒20的侧部之间夹设有垫块41；以及紧固连接件50，穿设于一对储铅盒20之间的间距和一对加载件40，通过紧固连接件50紧固拉结位于储铅盒20相对两侧的加载件40，从而对垫块41施加夹紧力。这样当阻尼器受力时，插板30在储铅盒20 内移动并与储铅盒20内的铅10产生摩擦耗能，在摩擦耗能的过程中配合夹紧力使得储铅盒20内的铅10向插板30所在的方向挤压而提高耗能效果。本实用新型采用两个储铅盒并排设置、之间留设出间距，这样紧固连接件可以直接穿设两个储铅盒之间的间距来拉结固定加载件，从而只需在加载件的中间一个位置进行拉结固定，相比于将加载件的端部突伸出储铅盒、并在加载件的两个端部进行拉结固定，本实用新型不需要保证加载件的两个端部拉结固定时的施力平衡问题，安装操作简单方便。

结合图1和图2所示，作为本实用新型铅阻尼器的一较佳实施方式，插板30位于储铅盒20内的端部形成凸尖结构。具体地，插板30中间的厚度到端部的厚度逐渐变小，厚度不均而存在变化，从而当插板30在储铅盒20内横向移动时，插板30的外表面和铅10之间发生挤压和摩擦，产生塑形变形和摩擦力以进行耗能。在本实施例中，插板30为T型板。加载件40为方管。

在本实施例中，插板30的竖向设置的端部突伸出储铅盒20，从而形成安装端。加载件40的设置方向垂直于插板30的横向移动方向，加载件 40的设置方向与插板30的竖向设置方向一致。在本实用新型铅阻尼器的施工过程中，将主体结构固定于插板30的安装端即可。

作为本实用新型铅阻尼器的一较佳实施方式，紧固连接件50上套设有对加载件40施加作用力的弹力件51，通过弹力件51施加于加载件40 上的作用力，使得位于储铅盒20两侧的加载件40相互靠近以夹紧储铅盒 20。由于紧固连接件50在使用过程中可能存在一定的震动磨损而松动，从而施加在储铅盒20的挤压力会发生改变，所以可通过具有一定调节能力的弹力件51来保证施加在储铅盒20的挤压力不变。

在本实施例中，紧固连接件50为对拉螺栓，对拉螺栓套设有紧固螺母；弹力件51为弹簧，弹簧套设于对拉螺栓并抵撑于紧固螺母与加载件 40。

作为本实用新型铅阻尼器的一较佳实施方式，本实用新型还包括：一对加固件60，夹设于插板30上露出于储铅盒外的部分的相对两侧、且抵靠于储铅盒20的对应于开口的端部；加固件60在平行于插板30运动方向上大于储铅盒20在该方向的尺寸，加固件60在垂直于插板30运动方向上与插板30露出储铅盒外20部分对应的尺寸相同；以及至少一对约束板70，夹设固定于加固件60端部的上下两侧。具体地，加固件60一方面对插板30起到加强加固的作用，另一方面加固件60封住储铅盒20的开口和插板30之间的缝隙，防止储铅盒20内的铅10漏出。一对约束板70 对加固件60起到限位作用。

在本实施例中，加固件60为方管。加固件60不一定是要方管，只要是平面外刚度比较大的截面形式就可以。在安装过程中，将相对的两个方管和插板30夹紧，接着将约束板70与方管间夹紧，最后再固定，从而确保了相互之间都贴合紧密，防止渗漏。

在本实施例中，加固件60采用了刚度比较大的方管，所以当方管两端被约束板70固定以后，其受力时的面外变形很小，基本可忽略。

作为本实用新型铅阻尼器的一较佳的实施方式，参阅图3，显示了图 1中B-B的剖视图。参阅图4，显示了图1中C的侧视图。如图3所示，本实用新型铅阻尼器还包括连接于两个储铅盒之间的连接板21，连接板 21用于传递剪力。结合图3和图4所示，密封结构包括：包括：竖向密封层80，竖向密封于加固件60和插板30之间；以及横向密封层81，横向密封于加固件60和加固件60下方的约束板70之间，从而，竖向密封层 80对储铅盒20开口处的上方进行密封处理，横向密封层81对储铅盒20 开口处的横向侧部进行密封处理，防止储铅盒20发生渗漏问题。在本实施例中，横向密封层81和竖向密封层80的厚度大概只有几毫米，但是对应铅可能的挤出方向有几十毫米，所以采用横向密封层81和竖向密封层 80具有良好的封堵性能。

进一步地，横向密封层81和竖向密封层80的材料采用弹性材料，所以即使横向密封层81和竖向密封层80处的各个构件表面不是完全贴合的话，也能通过横向密封层81和竖向密封层80的弹性形变进行调节。此外，当插板30在储铅盒20内移动时，由于密封位置处的主受力方向是和移动方向一致的储铅盒两侧的端板，密封位置处的压力不大，即密封部位位于受力较小的面，密封的深度比较深，密封难度低性能好。

作为本实用新型铅阻尼器的一较佳的实施方式，本实用新型还包括设于加固件60上方的约束板70内表面的隔离层82。隔离层82能够隔离接触在一起约束板70和插板30，避免长期接触造成冷凝固。

在本实施例中，隔离层82为聚四氟乙烯涂层。因为聚四氟乙烯涂层这种涂层的摩擦系数非常小，从而可以避免额外的摩擦力对阻尼器力学参数的影响。

作为本实用新型铅阻尼器的一较佳实施方式，本实用新型铅阻尼器还包括固定连接于一对储铅盒20之间的多个加劲肋90，加劲肋90支设于一对储铅盒20对应的加固件60之间。加劲肋90一方面起到固定连接一对储铅盒20的作用，增强了结构的稳定性，从而防止只采用一对加载件40 连接一对储铅盒20时，可能存在稳定性的问题。另外一方面，加劲肋90 可大大增强储铅盒20的刚度和强度，确保在加载状态下储铅盒能对其内部进入流塑状态下的铅提供足够的外部约束，可大大提高铅的实际屈服强度，起到充分利用材料，降低产品成本的作用。具体地，加劲肋90的材质和截面形式根据实际施工情况而定。

参阅图5，显示了本实用新型铅阻尼器的第二种实施例的示意图。参阅图6，显示了图5中D-D的剖视图。结合图5和图6所示，本实用新型铅阻尼器包括：内部装有铅10a的一对储铅盒20a，并排设置、且之间留设一定间距，储铅盒20a上开设有与内部连通的开口，储铅盒20a内通过开口密封插设有插板30a，插板30a有部分露出于储铅盒外，且插板可于储铅盒20a内进行移动；夹设连接一对储铅盒20a的挤压结构，通过挤压结构对储铅盒20a上对应的侧部施加夹紧力，当阻尼器受力时，插板30a 在储铅盒20a内移动并与储铅盒20a内的铅产生摩擦耗能，在摩擦耗能的过程中配合挤压结构施加的夹紧力使得储铅盒20a内的铅向插板30a所在的方向挤压而提高耗能效果。

作为本实用新型铅阻尼器的一较佳实施方式，挤压结构包括：夹设连接一对储铅盒20a的一对加载件40a，加载件40a贴设于对应的储铅盒20a 的侧部，加载件40a和储铅盒20a的侧部之间夹设有垫块41a；以及紧固连接件50a，穿设于一对储铅盒20a之间的间距和一对加载件40a，通过紧固连接件50a紧固拉结位于储铅盒20a相对两侧的加载件40a，从而对垫块41a施加夹紧力，当阻尼器受力时，插板30a在储铅盒20a内移动并与储铅盒20a内的铅10a产生摩擦耗能，在摩擦耗能的过程中配合夹紧力使得储铅盒20a内的铅10a向插板30a所在的方向挤压而提高耗能效果。本实用新型采用两个储铅盒并排设置、之间留设出间距，这样紧固连接件可以直接穿设两个储铅盒之间的间距来拉结固定加载件，从而只需在加载件的中间一个位置进行拉结固定，相比于将加载件的端部突伸出储铅盒、并在加载件的两个端部进行拉结固定，本实用新型不需要保证加载件的两个端部拉结固定时的施力平衡问题，安装操作简单方便。

结合图1和图2所示，作为本实用新型铅阻尼器的一较佳实施方式，插板30a位于储铅盒20a内的端部形成凸尖结构。具体地，插板30a中间的厚度到端部的厚度逐渐变小，厚度不均而存在变化，从而当插板30a在储铅盒20a内横向移动时，插板30a的外表面和铅10a之间发生挤压和摩擦，产生塑形变形和摩擦力以进行耗能。在本实施例中，插板30a为T型板。加载件40a为方管。

加载件40a的设置方向垂直于插板30a的横向移动方向。在本实施例中，插板30a的横向设置的端部突伸出储铅盒20a，从而形成安装端。在本实用新型铅阻尼器的施工过程中，将主体结构固定于插板30a的安装端即可。

作为本实用新型铅阻尼器的一较佳实施方式，紧固连接件50a上套设有对加载件40a施加作用力的弹力件51a，通过弹力件51a施加于加载件 40a上的作用力，使得位于储铅盒20a两侧的加载件40a相互靠近以夹紧储铅盒20a。由于紧固连接件50a在使用过程中可能存在一定的震动磨损而松动，从而施加在储铅盒20a的挤压力会发生改变，所以可通过具有一定调节能力的弹力件51a来保证施加在储铅盒20a的挤压力不变。

在本实施例中，紧固连接件50a为对拉螺栓，对拉螺栓套设有紧固螺母；弹力件51a为弹簧，弹簧套设于对拉螺栓并抵撑于紧固螺母与加载件 40a。

作为本实用新型铅阻尼器的一较佳实施方式，本实用新型还包括：一对加固件60a，夹设于插板30a上露出于储铅盒外的部分的相对两侧、且抵靠于储铅盒20a的对应于开口的端部；加固件60a在平行于插板30a运动方向上大于储铅盒20a在该方向的尺寸，加固件60a在垂直于插板30a 运动方向上与插板30a露出储铅盒外20a部分对应的尺寸相同；以及至少一对约束板70a，夹设固定于加固件60a端部的上下两侧。具体地，加固件60a一方面对插板30a起到加强加固的作用，另一方面加固件60a封住储铅盒20a的开口和插板30a之间的缝隙，防止储铅盒20a内的铅10a漏出。一对约束板70a对加固件60a起到限位作用。

在本实施例中，加固件60a为钢板。加固件60a外表面与储铅盒20a 外侧齐平。在安装过程中，将相对的两块钢板和插板30a夹紧，接着将约束板70a与钢板间夹紧，最后再固定，从而确保了相互之间都贴合紧密，防止渗漏。

在本实施例中，加固件60a一端与约束板70a固定，一端与储铅盒20a 相连以后，其受力时的面外变形很小，基本可忽略。

作为本实用新型铅阻尼器的一较佳的实施方式，参阅图3，显示了图 1中B-B的剖视图。参阅图4，显示了图1中C的侧视图。结合图3和图 4所示，密封结构包括：包括：竖向密封层80a，竖向密封于加固件60a 和插板30a之间；以及横向密封层81a，横向密封于加固件60a和加固件 60a下方的约束板70a之间，从而，竖向密封层80a对储铅盒20a开口处的上方进行密封处理，横向密封层81a对储铅盒20a开口处的横向侧部进行密封处理，防止储铅盒20a发生渗漏问题。在本实施例中，横向密封层 81a和竖向密封层80a的厚度大概只有几毫米，但是对应铅可能的挤出方向有几十毫米，所以采用横向密封层81和竖向密封层80a具有良好的封堵性能。

进一步地，横向密封层81a和竖向密封层80a的材料采用弹性材料，所以即使横向密封层81a和竖向密封层80a处的各个构件表面不是完全贴合的话，也能通过横向密封层81a和竖向密封层80a的弹性形变进行调节。此外，当插板30a在储铅盒20a内移动时，由于密封位置处的主受力方向是和移动方向一致的储铅盒两侧的端板，密封位置处的压力不大，即密封部位位于受力较小的面，密封的深度比较深，密封难度低性能好。

作为本实用新型铅阻尼器的一较佳的实施方式，本实用新型还包括设于加固件60a上方的约束板70a内表面的隔离层82a。隔离层82a能够隔离接触在一起约束板70a和插板30a，避免长期接触造成冷凝固。

在本实施例中，隔离层82a为聚四氟乙烯涂层。因为聚四氟乙烯涂层这种涂层的摩擦系数非常小，从而可以避免额外的摩擦力对阻尼器力学参数的影响。

作为本实用新型铅阻尼器的一较佳实施方式，本实用新型铅阻尼器还包括固定连接于一对储铅盒20a之间的多个加劲肋90a，加劲肋90a支设于一对储铅盒20a对应的加固件60a之间。加劲肋90a起到固定连接一对储铅盒20a的作用，增强了结构的稳定性，从而防止只采用一对加载件40a 连接一对储铅盒20a时，可能存在稳定性的问题。另外一方面，加劲肋90a 可大大增强储铅盒20a的刚度和强度，确保在加载状态下储铅盒能对其内部进入流塑状态下的铅提供足够的外部约束，可大大提高铅的实际屈服强度，起到充分利用材料，降低产品成本的作用。具体地，加劲肋90a的材质和截面形式根据实际施工情况而定。

本实用新型铅阻尼器的有益效果为：

本实用新型采用两个储铅盒并排设置、之间留设出间距，这样紧固连接件可以直接穿设两个储铅盒之间的间距来拉结固定加载件，从而只需在加载件的中间一个位置进行拉结固定，相比于将加载件的端部突伸出储铅盒、并在加载件的两个端部进行拉结固定，本实用新型不需要保证加载件的两个端部拉结固定时的施力平衡问题，安装操作简单方便。

储铅盒之间的多个加劲肋可大大增加储铅盒的刚度和强度，确保在加载状态下储铅盒能对其内部进入流塑状态下的铅提供足够的外部约束，可大大提高铅的实际屈服强度，起到充分利用材料，降低产品成本的作用。

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种种变化例。因而，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本实用新型的保护范围。