一种耗能器

本发明用于建筑构件技术领域，特别是涉及一种耗能器。

背景技术：

结构耗能减震技术是通过在结构适当位置安装耗能元件或装置，以减小结构在地震、风或其它动力载荷作用下的动力响应。耗能器是一种有效提高结构极限承载能力以及耐久特性的被动耗能装置，使用粘滞介质2作为阻尼介质的耗能器较为常见，最具代表性的是黏滞阻尼器。市面上的黏滞阻尼器一般通过活塞的线性运动压缩阻尼介质，使阻尼介质流过活塞上的耗能孔产生黏滞力耗能，但该黏滞力耗能较小，阻尼强度不够，无法满足使用环境下的高阻尼要求。

技术实现要素：

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种耗能器，其能够增大粘滞力，大幅度提升耗能能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种耗能器，包括：

壳体，具有内腔和第一导向孔，所述第一导向孔位于所述壳体的顶部，并与所述内腔连通，所述内腔用于放入粘滞介质；

阻尼机构，包括：

传动组件，包括第一传动部件和第二传动部件，所述第一传动部件穿过所述第一导向孔，并伸入所述内腔中，所述第二传动部件与所述第一传动部件传动连接，所述第一传动部件沿竖向运动时，所述第二传动部件能够转动；

阻流组件，安装于所述第二传动部件，所述阻流组件设有耗能孔。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述第一传动部件包括螺杆，所述第二传动部件包括螺母，所述螺母套设在所述螺杆的外部。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述阻流组件包括多个阻流部件，所述阻流部件呈发散状分布于所述螺母的周边，所述阻流部件上设有多个间隔分布的耗能孔。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述阻流部件包括阻尼板，所述耗能孔沿所述阻尼板的厚度方向贯穿于所述阻尼板。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述螺杆的底部安装有弹性复位部件，所述弹性复位部件的底部与所述壳体连接。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述内腔中设有隔板，所述隔板将所述内腔分隔成第一内腔和第二内腔，所述第一内腔位于所述第二内腔的顶部，所述粘滞介质位于所述第一内腔中，所述弹性复位部件位于所述第二内腔中，所述隔板上设有第二导向孔，所述螺杆依次穿过所述第一导向孔、第一内腔和第二导向孔，并伸入所述第二内腔后连接于所述弹性复位部件，所述壳体于所述第一导向孔和第二导向孔的外周均设有密封槽，所述密封槽中设有动密封件。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述壳体的顶部设有引流孔，所述引流孔与所述第一内腔连通。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述阻尼机构设有多个，所述壳体设有多个间隔分布的所述第一导向孔，所述第一导向孔的数量与所述阻尼机构的数量相同，所述阻尼机构的第一传动部件对应穿过所述第一导向孔。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，还包括连接板，所述第一传动部件安装于所述连接板的底部。

结合上述实现方式，在本发明的某些实现方式中，所述粘滞介质的粘度不小于300000mpa·s。

上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：产生竖向振/震动时，第一传动部件在外部竖向激励作用下沿竖向运动，第二传动部件随之转动，并带动阻流组件在粘滞介质中旋转运动，使得粘滞介质剪切变形并流过耗能孔。该耗能器利用外部竖向激励作用实现传动组件的旋转运动，并将阻流组件、耗能孔与旋转运动相结合，能够大大增加阻流组件搅动粘滞介质所产生的粘滞力，可大幅度提升耗能器的耗能能力，且环保安全、节能高效，满足现代建设的防振/震需求。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明一个实施例设有一个阻尼机构的结构示意图；

图2是图1所示一个实施例的侧视图；

图3是图1所示一个实施例的俯视图；

图4是图1所示一个实施例阻尼机构的俯视图；

图5是本发明一个实施例设有多个阻尼机构的结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

本发明中，如果有描述到方向(上、下、左、右、前及后)时，其仅是为了便于描述本发明的技术方案，而不是指示或暗示所指的技术特征必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明中，“若干”的含义是一个或者多个，“多个”的含义是两个以上，“大于”“小于”“超过”等理解为不包括本数；“以上”“以下”“以内”等理解为包括本数。在本发明的描述中，如果有描述到“第一”“第二”仅用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明中，除非另有明确的限定，“设置”“安装”“连接”等词语应做广义理解，例如，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，还可以是一体成型；可以是机械连接，也可以是电连接或能够互相通讯；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参见图1至图3，本发明的实施例提供了一种耗能器，壳体1和阻尼机构3。壳体1具有内腔和第一导向孔，第一导向孔位于壳体1的顶部，并与内腔连通，内腔用于放入粘滞介质2。

阻尼机构3包括传动组件和阻流组件。其中，传动组件包括第一传动部件31和第二传动部件32，第一传动部件31穿过第一导向孔，并伸入内腔中。可以理解的是，第一导向孔沿竖向设置。耗能器用于安装在不同的建筑构件之间，也即第一传动部件31的顶部用于连接上部建筑构件的壁面、壳体1的底部用于连接下部建筑构件的壁面。建筑构件受到振动源的影响时，建筑构件将竖向作用力施加于第一传动部件31，第一传动部件31即可在第一导向孔的导向作用下沿竖向往复运动。第二传动部件32与第一传动部件31传动连接，第一传动部件31沿竖向运动时，第二传动部件32能够转动。阻流组件安装于第二传动部件32，阻流组件在第二传动部件32驱动下旋转以使粘滞介质2剪切变形，阻流组件设有耗能孔331，可增大阻流组件搅动粘滞介质2所产生的粘滞力，具有较佳的竖向耗能性能。

产生竖向振/震动时，第一传动部件31在外部竖向激励作用下沿竖向运动，第二传动部件32随之转动，并带动阻流组件在粘滞介质2中旋转运动，使得粘滞介质2剪切变形并流过耗能孔331。该耗能器利用外部竖向激励作用实现传动组件的旋转运动，并将阻流组件、耗能孔331与旋转运动相结合，能够大大增加阻流组件搅动粘滞介质2所产生的粘滞力，可大幅度提升耗能器的耗能能力，且环保安全、节能高效，满足现代建设的防振/震需求。

第一传动部件31与第二传动部件32可采用滚珠丝杆副或齿条齿轮配合的方式。参见图1，在一些实施例中，第一传动部件31包括螺杆，第二传动部件32包括螺母，螺母套设在螺杆的外部。螺杆在外部激励作用下沿竖向即上下方向运动时，螺母即可绕螺杆做旋转运动，即可将竖向运动转换成旋转运动，增大阻流组件搅动粘滞介质2所产生的粘滞力，稳定安全，且节能高效。

参见图4，在一些实施例中，阻流组件包括多个阻流部件33，阻流部件33呈发散状分布于螺母的周边，增大阻流组件与粘滞介质2的接触面积，增大阻流组件单位时间内搅动粘滞介质2的频率。阻流部件33上设有多个间隔分布的耗能孔331，粘滞介质2在阻流组件转动过程中快速流过各耗能孔331，可大大增加阻流组件搅动粘滞介质2所产生的粘滞力，大幅度提升耗能器的耗能能力。可以理解的是，阻流部件33和耗能孔331的数量可根据实际需求进行调整。

参见图4，在一些实施例中，阻流部件33包括阻尼板，耗能孔331沿阻尼板的厚度方向贯穿于阻尼板，也即沿螺母旋转运动的切线方向贯穿于阻尼板。螺母旋转并带动阻流部件33转动时，耗能孔331的开孔方向与粘滞介质2的流动方向相迎，可大大提高粘滞介质2的流动速度，可大幅度提高粘滞力，提高竖向耗能能力。

螺杆竖向位移过大时，易撞击壳体1的底板而导致双方磨损，减小耗能器的使用寿命。参见图1和图5，在一些实施例中，螺杆的底部安装有弹性复位部件4，弹性复位部件4的底部与壳体1连接，也即与壳体1的底板连接，壳体1的底板用于连接外部建筑构件。当螺杆发生的竖向位移过大时，螺杆压缩弹性复位部件4，弹性复位部件4产生反向弹性力，以减小螺杆竖向位移，能有效防止螺杆撞击壳体1的底板受损，起到保护作用，提高耗能器的使用寿命。可以理解的是，弹性复位部件4包括弹簧、碟簧、弹性胶体等具有竖向弹性形变功能的物体。

参见图1和图5，在一些实施例中，内腔中设有隔板11，隔板11将内腔分隔成第一内腔和第二内腔12，第一内腔位于第二内腔12的顶部。粘滞介质2位于第一内腔中，弹性复位部件4位于所述第二内腔12中，避免粘滞介质2侵蚀弹性复位部件4，有利于提高弹性复位部件4的使用寿命，且便于更换弹性复位部件4。隔板11上设有第二导向孔，螺杆依次穿过第一导向孔、第一内腔和第二导向孔，并伸入第二内腔12后连接于弹性复位部件4。第一导向孔和第二导向孔均对螺杆的竖向运动起到导向作用。

壳体1于第一导向孔和第二导向孔的外周均设有密封槽，密封槽中设有动密封件13，以防第一内腔中粘滞介质2泄漏，提高耗能器的密封性。可以理解的是，动密封件13可采用成型填料密封、填料函密封和胀圈密封等。

参见图1和图5，在一些实施例中，壳体1的顶部设有灌注孔14，灌注孔14与第一内腔连通。通过灌注孔14向第一内腔中灌注粘滞介质2，或更换第一内腔中的粘滞介质2，方便操作。

参见图1和图5，在一些实施例中，壳体1包括上端盖15、底板16和形成闭环结构的侧壁17，上端盖15安装于侧壁17的顶部，底板16安装于侧壁17的底部，隔板11的外周与侧壁17的内壁面连接。其中，壳体1的底板16用于与下部建筑构件连接，第一开口和灌注孔14安装于上端盖15，上端盖15与侧壁17的交接处、隔板11与侧壁17的交接处均设有静密封件18，避免粘滞介质2泄漏。可以理解的是，静密封件18可采用密封圈、垫片等。

在一些实施例中，粘滞介质2的粘度不小于300000mpa·s，粘度高，增大耗能器的竖向耗能性能。

阻尼机构3的数量可根据实际使用中对耗能器耗能能力的要求来灵活布置。参见图5，在一些实施例中，阻尼机构3设有多个，壳体1设有多个间隔分布的第一导向孔，第一导向孔的数量与阻尼机构3的数量相同，阻尼机构3的第一传动部件31对应穿过第一导向孔。通过增减阻尼机构3的数量来调节耗能器的耗能能力，灵活设置能器的耗能能力，满足不同场合的使用需求，灵活性、实用性强。

螺杆的顶部可直接连接与外部建筑构件的壁面，也可通过连接板与外部建筑构件连接。参见图1和图2，在一些实施例中，耗能器还包括第一连接板5，第一传动部件31安装于第一连接板5的底部。第一连接板5用于与上部建筑结构连接，以将外部竖向作用力传递给第一传动部件31。当采用多个阻尼机构3时，各第一传动部件31均与第一连接板5连接，便于实现与外部建筑构件的连接，方便安装。

在本说明书的描述中，参考术语“示例”、“实施例”或“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

当然，本发明创造并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。