一种摩擦型电磁阻尼装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种摩擦型电磁阻尼装置，包括第一电磁铁、第二电磁铁、第一摩擦块、第二摩擦块、第一弹性件、第二弹性件、位移约束杆、第一连杆、第一端盖、第二端盖、第一电极片、第二电极片和第一连接件；位移约束杆一端顶抵第一摩擦块的凹槽使第一摩擦块向上贴紧第一电磁铁，另一端顶抵第二摩擦块的凹槽使第二摩擦块向下贴紧所述第二电磁铁；第一连杆一端固接在所述位移约束杆上，另一端穿过第一端盖上的贯穿孔与第一连接件连接；第一弹性件固接在第一摩擦块和第二端盖之间；第二弹性件固接在第二摩擦块和第二端盖之间；第一电磁铁和第二电磁铁上分别设置有第一电极片和第二电极片。本装置能产生较大的摩擦力，并实现对摩擦力大小的控制。
【专利说明】
一种摩擦型电磁阻尼装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及阻尼装置，特别涉及一种应用于土木工程中的摩擦型电磁阻尼装置。
【背景技术】
[0002]地震、强风的作用给土木工程结构的安全性和舒适性造成了严重的威胁，如何有效地减轻工程结构在地震和风等动力荷载下的响应，提高结构的抗震、抗风能力和抗灾性能是土木工程学科急待解决的问题之一。传统的抗震策略是被动地依靠结构自身的刚度、强度来抵抗地震动和风振的作用，在强震作用下，必然导致结构的部分构件的损伤或破坏，这样既不经济又达不到预期的效果，而现代结构振动控制技术为上述问题提供了合理有效的途径。
[0003]被动耗能阻尼器的减振技术相对比较成熟，然而作为一种被动控制装置，它不能根据结构的用途、荷载情况和结构的响应而改变自身的特性，因而在应用上有很大的局限性。如设定在大震作用下能滑动的摩擦耗能器，在小震作用下却不一定能滑动，所以不能起到在小震作用下的耗能作用;与此相反，在小震作用下设定滑动的摩擦耗能器，因固定的摩擦力太小，导致大震作用下的减震能力不够。为了克服上述所存在的技术缺陷，将电磁铁与性能稳定，加工方便、耗能能力强的被动摩擦耗能系统相结合，来调节滑动摩擦力的大小，能极大地改善耗能减震的效果。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种能够提供摩擦力较大并可控的摩擦型电磁阻尼装置。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0006]—种摩擦型电磁阻尼装置，包括第一电磁铁、第二电磁铁、第一摩擦块、第二摩擦块、第一弹性件、第二弹性件、位移约束杆、第一连杆、第一端盖、第二端盖、第一电极片、第二电极片和第一连接件;所述第一摩擦块和所述第二摩擦块呈凹形结构;所述位移约束杆一端顶抵所述第一摩擦块的凹槽使第一摩擦块向上贴紧所述第一电磁铁，另一端顶抵所述第二摩擦块的凹槽使第二摩擦块向下贴紧所述第二电磁铁;所述第一端盖固接在所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的一端且设有贯穿孔，所述第二端盖固接在所述第一电磁铁和所述第二电磁铁的另一端;所述第一连杆一端固接在所述位移约束杆上，另一端穿过所述贯穿孔与所述第一连接件连接;所述第一弹性件固接在所述第一摩擦块和所述第二端盖之间；所述第二弹性件固接在所述第二摩擦块和所述第二端盖之间；所述第一电磁铁上设置有第一电极片;所述第二电磁铁上设置有第二电极片。
[0007]—实施例之中:还包括第二连杆和第二连接件，所述第二连杆固接于所述第二端盖和所述第二连接件之间。
[0008]—实施例之中:所述第一电极片与所述第二电极片均连接有外接电源;所述第一电极片与所述第二电极片之间连接有感应器，通过感应器来调节电流大小。
[0009]—实施例之中:所述第一电磁铁上与所述第一摩擦块接触的面、所述第二电磁铁上与所述第二摩擦块接触的面均分布有突起的圆点。
[0010]—实施例之中:所述第一摩擦块上与所述第一电磁铁接触的面、所述第二摩擦块上与所述第二电磁铁接触的面均分布有花纹。
[0011 ] 一实施例之中:所述位移约束杆的两端均设置有橡胶套。
[0012]—实施例之中:所述第一弹性件和第二弹性件为端圈并紧磨平的圆柱螺旋弹簧。
[0013]—实施例之中:所述第一连接件和所述第二连接件为把手。
[0014]—实施例之中:所述第一摩擦块、第二摩擦块、位移约束杆、第一端盖、第二端盖、第一连杆和第二连杆均为钢质。
[0015]本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是:
[0016]1、通过第一电磁铁、第二电磁铁、第一摩擦块和第二摩擦块的配合，实现了摩擦面正压力的增大，从而增加了摩擦力；
[0017]2、通过调节外部输入电源的方式，实现摩擦力可控；
[0018]3、通过在第一电磁铁、第二电磁铁、第一摩擦块和第二摩擦块的摩擦面上设置凸起圆点和花纹，增大了摩擦面间的摩擦系数；
[0019]4、通过设置位移约束杆，使第一摩擦块和第二摩擦块之间基本没有相对位移;通过在位移约束杆的两端设置橡胶套，摩擦块与位移约束杆之间原本的刚性接触有所减缓。
[0020]以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明，但本实用新型的一种摩擦型电磁阻尼装置不局限于实施例。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型的摩擦型电磁阻尼装置的结构示意图；
[0022]图2为本实用新型的摩擦型电磁阻尼装置的A-A剖视图；
[0023]图3为本实用新型的摩擦型电磁阻尼装置的B-B剖视图。
[0024]附图标记:1、第一电磁铁，2、第二电磁铁，3、第一摩擦块，4、第二摩擦块，5、第一弹性件，6、第二弹性件，7、位移约束杆，8、第一连杆，9、第二连杆，10、第一连接件，11、第二连接件，12、第一端盖，13、第二端盖，14、第一电极片，15、第二电极片。
【具体实施方式】
[0025]如图1至图3所示，一种摩擦型电磁阻尼装置，包括第一电磁铁1、第二电磁铁2、第一摩擦块3、第二摩擦块4、第一弹性件5、第二弹性件6、位移约束杆7、第一连杆8、第二连杆
9、第一端盖12、第二端盖13、第一电极片14、第二电极片15、第一连接件10和第二连接件11。
[0026]所述第一摩擦块3和所述第二摩擦块4呈凹形结构;所述位移约束杆7—端顶抵所述第一摩擦块3的凹槽使第一摩擦块3向上贴紧所述第一电磁铁I，另一端顶抵所述第二摩擦块4的凹槽使第二摩擦块4向下贴紧所述第二电磁铁2。所述位移约束杆7与所述第一摩擦块3和第二摩擦块4不固定连接，但其长度能保证第一摩擦块3和第一电磁铁1、第二摩擦块4和第二电磁铁2紧密接触。
[0027]所述第一端盖12固接在所述第一电磁铁I和所述第二电磁铁2的一端且设有贯穿孔;所述第二端盖13固接在所述第一电磁铁I和所述第二电磁铁2的另一端。具体的，所述第一端盖12和所述第二端盖13通过焊接方式固接在所述第一电磁铁I和所述第二电磁铁上。
[0028]所述第一连杆8—端固接在所述位移约束杆7上，另一端穿过所述贯穿孔与所述第一连接件10连接，所述第一连接件10固定在建筑物结构中。
[0029]所述第二连杆9固接于所述第二端盖13和所述第二连接件11之间，所述第二连接件11固定在建筑物结构中。
[0030]所述第一弹性件5固接在所述第一摩擦块3和所述第二端盖13之间;所述第二弹性件6固接在所述第二摩擦块4和所述第二端盖13之间。
[0031]所述第一电磁铁I上设置有第一电极片14;所述第二电磁铁2上设置有第二电极片15。通过这两个电极片给缠绕在电磁铁上的线圈通电，使产生磁场。根据电磁铁上线圈的排布，电极片在电磁铁上的位置可变动。
[0032]本实施例之中，所述第一电磁铁I上与所述第一摩擦块3接触的面、所述第二电磁铁2上与所述第二摩擦块4接触的面均分布有突起的圆点；所述第一摩擦块3上与所述第一电磁铁I接触的面、所述第二摩擦块4上与所述第二电磁铁2接触的面均分布有花纹。摩擦面上凸起的圆点和花纹，可增大摩擦面间的摩擦系数。
[0033]本实施例之中，所述第一电极片14与所述第二电极片15均连接有外接电源;所述第一电极片14与所述第二电极片15之间连接有一个地震作用感应器，通过感应器来调整电流大小，从而改变摩擦力的大小。
[0034]本实施例之中，所述位移约束杆7的两端均设置有橡胶套。这样不仅能使第一摩擦块3、第二摩擦块4与位位移约束杆7之间的硬接触有所减缓，还可以对位移约束杆7、第一摩擦块3和第二摩擦块4起保护作用。
[0035]本实施例之中，所述第一连接件10和所述第二连接件11为把手。
[0036]本实施例之中，所述第一弹性件5和第二弹性件6为端圈并紧磨平的圆柱螺旋弹簧。所述第一弹性件5和第二弹性件6起约束缓冲的作用，防止在受力时第一摩擦块3和第二摩擦块4滑动位移过大导致与第二端盖13发生刚性碰撞，并防止在受力恢复时第一摩擦块3和第二摩擦块4滑动位移过大导致与第一端盖12发生刚性碰撞。
[0037]本实施例之中，所述第一摩擦块3、第二摩擦块4、位移约束杆7、第一端盖12、第二端盖13、第一连杆8和第二连杆9均为钢质。
[0038]具体工作过程为:
[0039]摩擦型电磁阻尼装置处于初始平衡位置时，第一弹性件5和第二弹性件6均为自然长度，即预压缩量均为零。当有地震荷载产生时，地震荷载通过第一连杆8传给位移约束杆7，位移约束杆7推动第一摩擦块3和第二摩擦块4，使分别与第一电磁铁I和第二电磁铁2产生相对滑动形成摩擦力；第一摩擦块3和第二摩擦块4在滑动过程中分别对第一弹性件5和第二弹性件6进行挤压，防止第一摩擦块3和第二摩擦块4滑动位移过大。同时，所述第一电极片14与所述第二电极片15通电后电磁铁会产生磁性，吸附磁块，从而表面的正应力增加，摩擦力增大。进一步的，通过所述第一电极片14与所述第二电极片15之间连接的感应器来调整电流大小，实现对摩擦力大小的控制。
[0040]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种摩擦型电磁阻尼装置，其特征在于: 包括第一电磁铁(I)、第二电磁铁(2)、第一摩擦块(3)、第二摩擦块(4)、第一弹性件(5)、第二弹性件(6)、位移约束杆(7)、第一连杆(8)、第一端盖(12)、第二端盖(13)、第一电极片(14)、第二电极片(15)和第一连接件(10);所述第一摩擦块(3)和所述第二摩擦块(4)呈凹形结构;所述位移约束杆(7)—端顶抵所述第一摩擦块(3)的凹槽使第一摩擦块(3)向上贴紧所述第一电磁铁(I)，另一端顶抵所述第二摩擦块(4)的凹槽使第二摩擦块(4)向下贴紧所述第二电磁铁(2);所述第一端盖(12)固接在所述第一电磁铁(I)和所述第二电磁铁(2)的一端且设有贯穿孔，所述第二端盖(13)固接在所述第一电磁铁(I)和所述第二电磁铁(2)的另一端;所述第一连杆(8)—端固接在所述位移约束杆(7)上，另一端穿过所述贯穿孔与所述第一连接件(10)连接;所述第一弹性件(5)固接在所述第一摩擦块(3)和所述第二端盖(13)之间；所述第二弹性件(6)固接在所述第二摩擦块(4)和所述第二端盖(13)之间；所述第一电磁铁(I)上设置有第一电极片(14);所述第二电磁铁(2)上设置有第二电极片(15)。2.根据权利要求1所述的摩擦型电磁阻尼装置，其特征在于，还包括: 第二连杆(9)和第二连接件(11)，所述第二连杆(9)固接于所述第二端盖(13)和所述第二连接件(I I)之间。3.根据权利要求1所述的摩擦型电磁阻尼装置，其特征在于: 所述第一电极片(14)与所述第二电极片(15)均连接有外接电源;所述第一电极片(14)与所述第二电极片(15)之间连接有用于调节电流大小的感应器。4.根据权利要求1所述的摩擦型电磁阻尼装置，其特征在于: 所述第一电磁铁(I)上与所述第一摩擦块(3)接触的面、所述第二电磁铁(2)上与所述第二摩擦块(4)接触的面均分布有突起的圆点。5.根据权利要求1所述的摩擦型电磁阻尼装置，其特征在于: 所述第一摩擦块(3)上与所述第一电磁铁(I)接触的面、所述第二摩擦块(4)上与所述第二电磁铁(2)接触的面均分布有花纹。6.根据权利要求1所述的摩擦型电磁阻尼装置，其特征在于: 所述位移约束杆(7)的两端均设置有橡胶套。7.根据权利要求1所述的摩擦型电磁阻尼装置，其特征在于: 所述第一弹性件(5)和第二弹性件(6)为端圈并紧磨平的圆柱螺旋弹簧。8.根据权利要求2所述的摩擦型电磁阻尼装置，其特征在于: 所述第一连接件(10)和所述第二连接件(11)为把手。9.根据权利要求2所述的摩擦型电磁阻尼装置，其特征在于: 所述第一摩擦块(3)、第二摩擦块(4)、位移约束杆(7)、第一端盖(12)、第二端盖(13)、第一连杆(8)和第二连杆(9)均为钢质。
【文档编号】E04B1/98GK205653914SQ201620429337
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月12日 公开号201620429337.9, CN 201620429337, CN 205653914 U, CN 205653914U, CN-U-205653914, CN201620429337, CN201620429337.9, CN205653914 U, CN205653914U
【发明人】李宇, 刘阳, 梅真, 郭子雄, 黄群贤, 吴渊凯, 连世洪, 郭廷杰
【申请人】华侨大学, 厦门特房建设工程集团有限公司