一种旋叶式可调节液体阻尼器的制作方法

本发明涉及一种用于建筑结构的抗震耗能机构，具体涉及一种旋叶式可调节液体阻尼器。

背景技术：

随着经济的不断发展，建筑工程规模不断的扩大，同时，地震等自然灾害造成的损失也随之不断增大，这促使人们对结构的抗震性能越来越重视，用于建筑工程中的结构减震控制技术也层出不穷。结构减震控制的主要方法是在结构不同位置设置各种阻尼器，对引起结构振动的能量起到一定的耗散作用，从而减少结构在地震或其他荷载中的振动响应。工程中常用的阻尼器有：金属阻尼器、摩擦阻尼器、粘滞阻尼器、粘弹性阻尼器、液体阻尼器和质量阻尼器等。目前，多数的阻尼器阻尼的大小在阻尼设定之初就已经确定，在后面的使用过程中想要改变阻尼的大小需消耗大量的人力物力，而且，现有的阻尼在生产过程中多数是按照一定规格进行制定，对于不同结构的适应性有限，且受到安装位置及规模的限制，减振效果有限。

技术实现要素：

针对上述阻尼技术缺陷，本发明的目的在于提供一种旋叶式可调节液体阻尼器，作为一种能适应不同结构振动控制的方案。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种旋叶式可调节液体阻尼器，包括阻尼器外壳，所述阻尼器外壳中心有贯穿外壳的主轴，所述主轴与阻尼器外壳两端的接触处采用防水推力轴承连接，所述主轴的一端穿出阻尼器外壳后与齿轮组固定连接，所述齿轮组与平动齿条啮合；在阻尼器外壳内相间隔的设有若干组螺旋叶片和整流板，所述主轴与各组螺旋叶片之间分别固定连接，且与整流板不接触；阻尼器外壳内部两端通过导流管相连通，导流管中部设有节流阀；在阻尼器外壳和导流管中装有阻尼液，所述螺旋叶片处于阻尼液之中；所述节流阀与导流管的接触不固定，可绕节流阀轴向转动。

进一步的，所述阻尼器外壳和导流管中装有的阻尼液的体积为述阻尼器外壳和导流管内的可用体积的100％。

进一步的，所述齿轮组的各齿轮与齿条模数相同，所述齿轮组的各齿轮均可与齿条啮合。

进一步的，所述整流板与阻尼器外壳之间采用焊缝固定连接，所述导流管与阻尼器外壳之间采用焊缝固定连接。

进一步的，通过调节阻尼液的黏度调节阻尼大小。

进一步的，所述齿轮组和齿条的啮合位置可以调节，通过控制啮合位置调节阻尼系数大小。

进一步的，节流阀的过流面积可以由导流管截面积的0％连续变化到导流管截面积的100％，通过调节过流面积实现调节阻尼系数大小。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过齿条和齿轮组的组合将构件的平动分量转化为阻尼器主轴的转动分量，在外壳和导流管内充满阻尼液，主轴转动带动螺旋叶片扰动阻尼液使得阻尼液对螺旋叶片产生阻尼力，阻尼力的轴向分量由防水推力轴承提供反力抵消，围绕主轴的阻尼力矩分量与主轴转动方向相反。本发明可以通过调整阻尼液黏度、与齿条啮合的齿轮齿数和节流阀的过流面积来调节阻尼器的阻尼系数。

附图说明

图1是本发明内部透视示意图。

图2本发明的整流板剖面示意图。

图3本发明的螺旋叶片轴向示意图。

图4是本发明的齿轮齿条立体图。

图5是本发明的安装示意图。

图6是平动滑槽16的放大图。

图7是本发明内部透视示意图。

图中：1-阻尼器外壳，2-螺旋叶片，3-整流板，4-齿条，5-齿轮组，6-防水推力轴承，7-节流阀，8-导流管，9-主轴，10-阻尼液，11-阻尼器，12-连接铰，13-斜撑，14-梁，15-柱，16-平动滑槽，17-弹簧，18-滚轴，19-限位轮。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

一种旋叶式可调节液体阻尼器，包括阻尼器外壳1，所述阻尼器外壳1中心具有贯穿外壳的主轴9，所述主轴9与阻尼器外壳1两端的接触处采用防水推力轴承6连接，所述主轴9的一端穿出阻尼器外壳1后与齿轮组5固定连接，所述齿轮组5与平动齿条4啮合；在阻尼器外壳1内相间隔的设有若干组螺旋叶片2和整流板3，所述主轴9与各组螺旋叶片2之间分别固定连接，且与整流板3不接触。

阻尼器外壳1内部两端通过导流管8相连通，在连通阻尼器外壳1内部两端的导流管8中部设有节流阀7；在阻尼器外壳1和导流管8中装有阻尼液10，所述螺旋叶片2处于阻尼液10之中；所述节流阀7与导流管8的接触不固定，可绕节流阀7的轴线进行轴向转动。

所述阻尼器外壳1和导流管8中装有的阻尼液10的体积为述阻尼器外壳1和导流管8可用体积的100％。

所述齿轮组5的各齿轮与齿条4模数相同，所述齿轮组5的各齿轮均可与齿条4啮合。

所述整流板3与阻尼器外壳1之间采用焊缝固定连接，所述导流管8与阻尼器外壳1之间采用焊接固定连接。

通过调节阻尼液10的黏度调节阻尼系数大小。

所述齿轮组5和齿条4的啮合位置可以调节，通过控制啮合位置调节阻尼系数大小。

节流阀7的过流面积可以由导流管8截面积的0％连续变化到导流管8截面积的100％，通过调节过流面积实现调节阻尼系数大小。

安装应用时，该旋叶式可调节液体阻尼器的齿条4与建筑的斜撑13通过连接铰12进行铰接，用平动滑槽16约束齿条4的运动自由度使其只能在轴向进行水平运动。齿条4的一端穿过上下具有限位轮19的滑槽并连接弹簧17，滑槽下侧为滚轴18。

其工作原理和过程是，地震发生时，建筑结构发生变形，斜撑13随之运动，斜撑13底部与齿条4铰接，齿条4在平动滑槽16的约束下只发生水平运动；齿条4与阻尼器的齿轮组5上的齿轮啮合，在齿条4发生平动时，带动阻尼器主轴9转动，从而带动阻尼器内部的螺旋叶片2运动，同时，阻尼液10对螺旋叶片2产生阻尼力；整流板3的作用在于防止阻尼液10与螺旋叶片2发生同向转动，能有效的提高阻尼效果。在阻尼器工作时，阻尼器的两端阻尼液10会存在压强差，阻尼液10通过导流管8回流形成回路，回流管的有效过流面积可通过节流阀7进行调节。

根据实际工程要求，可以通过调节阻尼液10的黏度来调节阻尼系数，此外，还可以通过改变与齿条4的啮合齿轮对阻尼系数进行离散调节，通过调节流阀7的过流面积对阻尼系数进行连续调节，从而适应不同质量和刚度的建筑或者适应同一建筑对阻尼要求不同的位置，组合这三种调节方式，可以有效的扩大阻尼器的适用范围。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。