一种无极调节间隙式粘滞阻尼器及其使用方法与流程

本发明涉及到一种用于桥梁、建筑结构抵御外荷载引起振动的耗能减振装置领域，具体涉及到一种无极调节间隙式粘滞阻尼器及其使用方法。

背景技术：

近年来，随着结构振动控制技术的进步，粘滞阻尼器技术在我国土木工程领域得到了重视并充分发展。作为一种优良的耗能减振装置，粘滞阻尼器一般用于桥梁抗震、高层建筑的振动控制及房屋结构的抗震加固工程当中。现有孔隙式粘滞阻尼器通常由缸体、活塞、活塞杆、粘滞液体、端盖、连接件等部件组成，其工作原理是在外荷载作用下，活塞杆带动活塞在缸体内运动，迫使受压液体通过活塞上孔隙，进而产生阻尼力消耗结构振动能量，其耗能效果与阻尼通道尺寸有直接关系。但就目前而言，市场上研发并生产的粘滞阻尼器一般只能提供单一阻尼力而无法满足具体工程中根据不同荷载提供多档位阻尼力的要求，使用局限性较大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于一种能够针对不同荷载进行无极调节的间隙式粘滞阻尼器，其通过锥孔和限流块的配合调节粘滞液体流量大小进而产生不同阻尼力。此外，该阻尼器构造形式简单、安装方便，稳定性好。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种无极调节间隙式粘滞阻尼器，包括壳体，壳体内填充粘滞液体，壳体内设置有外缘与壳体内壁滑动密封接触的活塞，壳体的左右两端均固定密封连接有封盖，右侧的封盖上固定有连接板，活塞内固定有横向的活塞杆，活塞杆的左右两端穿过左右两侧的封盖并延伸至壳体外部，活塞杆左端铰连接有耳座，活塞杆右端的上下两侧均固定有耳板，两耳板上下对称设置，活塞杆外缘与左右两侧的封盖滑动密封接触，活塞杆上下两侧的活塞上均设置有两个轴向中心线与活塞杆平行的锥孔，两锥孔左右对称设置且相连通，相连通的两锥孔贯穿活塞，且两锥孔的大口端相互远离，壳体内活塞左右两侧的活塞杆上均开设有滑槽，滑槽内均设置有节流装置，左右两侧的节流装置通过换向机构连接，右侧的节流装置与活塞杆上的调节装置连接，活塞杆右端上方的耳板上设置有对调节装置进行定位的定位装置。

具体的，所述节流装置包括与滑槽滑动配合的活动杆，活动杆上下两端均固定有一锥形限流块，锥形限流块与其同侧的锥孔同轴心，活动杆与活塞通过第二弹簧连接，两滑槽之间的活塞杆上开设有方孔，方孔连通两滑槽，活动杆上均固定有方杆，方杆外缘与方孔内缘滑动密封接触。

具体的，所述换向机构包括上齿条和下齿条，上齿条和下齿条的齿牙相对设置，下齿条一端和上齿条一端分别与左右两侧节流装置的方杆固定连接，上齿条和下齿条之间的方孔内转动设置有分别与上齿条和下齿条啮合的齿轮。

具体的，所述调节装置包括槽孔，槽孔设置在活塞右侧的活塞杆内，槽孔与活塞杆同轴心，槽孔贯穿活塞右侧的活塞杆，槽孔内设置有调节杆，调节杆上沿其长度方向均布固定有多个密封塞，密封塞的外缘与槽孔的内缘滑动密封接触，调节杆左端与右侧节流装置的活动杆固定连接，两耳板之间的活塞杆右端上开设有与槽孔连通的凹槽，凹槽内设置有与调节杆螺纹连接的螺母，转轴转动设置于在两耳板之间，转轴上端穿过上方的耳板，两耳板之间的转轴上固定有凸轮，调节杆右端与凸轮外缘接触。

具体的，所述定位装置包括固定环，固定环固定在上方耳板的上端面上，转轴穿过固定环并与其同轴心，固定环上方的转轴上设置有与其同轴心的转环，转环与转轴花键联接，转环下端面上根据其轴向中心线为基准线圆周均布固定有多个板牙，固定环上端面上根据其轴向中心线为基准线圆周均布开设有多个与板牙配合的牙槽，板牙位于牙槽内，转环的左右两端均固定有横向的第一固定杆，第一固定杆上均滑动设置有与其垂直的第二固定杆，固定环上套设有与其转动连接的套环，第二固定杆下端穿过第一固定杆后与套环固定连接，第二固定杆上端固定有顶板，顶板与第一固定杆之间的第二固定杆上套设有第一弹簧。

具体的，所述滑槽外侧的活塞杆外缘上均固定有限位环。

具体的，所述凸轮右侧的两耳板之间固定有挡板。

具体的，所述封盖与壳体通过螺栓固定连接。

具体的，所述粘滞液体为粘温系数较小的二甲基硅油。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明，构造形式简单、安装方便，稳定性好，能够针对不同荷载进行无极调节的间隙式粘滞阻尼器，其通过锥孔和限流块的配合调节粘滞液体流量大小进而产生不同阻尼力，适用范围广。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中a区域的放大图。

图3为图2中b区域的放大图。

附图中的零部件名称为：

1、壳体，2、封盖，3、螺栓，4、活塞杆，5、耳座，6、活塞，7、锥孔，8、板牙，9、活动杆，10、限流块，11、限位环，12、滑槽，13、上齿条，14、方孔，15、齿轮，16、方杆，17、下齿条，18、耳板，19、挡板，20、牙槽，21、槽孔，22、密封塞，24、凹槽，25、转轴，26、凸轮，27、固定环，28、套环，29、转环，30、第一固定杆，31、第二固定杆，32、顶板，33、第一弹簧，34、第二弹簧，35、螺母，36、连接板。

具体实施方式

如图1-3所示，一种无极调节间隙式粘滞阻尼器，包括壳体1，壳体1内填充粘滞液体，所述粘滞液体为粘温系数较小的二甲基硅油。壳体1内设置有外缘与壳体1内壁滑动密封接触的活塞6，壳体1的左右两端均固定密封连接有封盖2，所述封盖与壳体1通过螺栓3固定连接，右侧的封盖2上固定有连接板36，活塞6内固定有横向的活塞杆4，活塞杆4的左右两端穿过左右两侧的封盖2并延伸至壳体1外部，活塞杆4左端铰连接有耳座5，活塞杆4右端的上下两侧均固定有耳板18，两耳板18上下对称设置，活塞杆4外缘与左右两侧的封盖2滑动密封接触，活塞杆4上下两侧的活塞6上均设置有两个轴向中心线与活塞杆4平行的锥孔7，两锥孔7左右对称设置且相连通，相连通的两锥孔7贯穿活塞6，且两锥孔7的大口端相互远离，壳体1内活塞6左右两侧的活塞杆4上均开设有滑槽12，所述滑槽12外侧的活塞杆4外缘上均固定有限位环11。滑槽12内均设置有节流装置，左右两侧的节流装置通过换向机构连接，右侧的节流装置与活塞杆4上的调节装置连接，活塞杆4右端上方的耳板18上设置有对调节装置进行定位的定位装置。

所述节流装置包括与滑槽12滑动配合的活动杆9，活动杆9上下两端均固定有一锥形限流块10，锥形限流块10与其同侧的锥孔7同轴心，活动杆9与活塞6通过第二弹簧34连接，两滑槽12之间的活塞杆4上开设有方孔14，方孔14连通两滑槽12，活动杆9上均固定有方杆16，方杆16外缘与方孔14内缘滑动密封接触。

所述换向机构包括上齿条13和下齿条17，上齿条13和下齿条17的齿牙相对设置，下齿条17一端和上齿条13一端分别与左右两侧节流装置的方杆16固定连接，上齿条13和下齿条17之间的方孔14内转动设置有分别与上齿条13和下齿条17啮合的齿轮15。

所述调节装置包括槽孔21，槽孔21设置在活塞6右侧的活塞杆4内，槽孔21与活塞杆4同轴心，槽孔21贯穿活塞6右侧的活塞杆4，槽孔21内设置有调节杆23，调节杆23上沿其长度方向均布固定有多个密封塞22，密封塞22的外缘与槽孔21的内缘滑动密封接触，密封塞22能够防止活塞6在壳体1内往复运动的过程中，其对壳体1内的粘滞液体产生压力后使得粘滞液体从槽孔21流出。

调节杆23左端与右侧节流装置的活动杆9固定连接，两耳板18之间的活塞杆4右端上开设有与槽孔21连通的凹槽24，凹槽24内设置有与调节杆23螺纹连接的螺母35，转轴25转动设置于在两耳板18之间，，转轴25上端穿过上方的耳板18，两耳板18之间的转轴25上固定有凸轮26，调节杆23右端与凸轮26外缘接触，所述凸轮26右侧的两耳板18之间固定有挡板19，挡板19能够防止稳定件连接连接板36时损坏凸轮26。

所述定位装置包括固定环27，固定环27固定在上方耳板18的上端面上，转轴25穿过固定环27并与其同轴心，固定环27上方的转轴25上设置有与其同轴心的转环29，转环29与转轴25花键联接，转环29下端面上根据其轴向中心线为基准线圆周均布固定有多个板牙8，固定环27上端面上根据其轴向中心线为基准线圆周均布开设有多个与板牙8配合的牙槽20，板牙8位于牙槽20内，转环29的左右两端均固定有横向的第一固定杆30，第一固定杆30上均滑动设置有与其垂直的第二固定杆31，固定环27上套设有与其转动连接的套环28，第二固定杆31下端穿过第一固定杆30后与套环28固定连接，第二固定杆31上端固定有顶板32，顶板32与第一固定杆30之间的第二固定杆31上套设有第一弹簧33。

使用时，将耳座5与结构连接，将连接板36与稳定件连接，根据外荷载需要通过调节装置改变本装置阻尼力的大小。

调节前，松动螺母35，使得螺母退出凹槽24，当需要增加本装置的阻尼力时，通过第一固定杆30使得转环29向上运动，第一弹簧33被压缩，当板牙8从牙槽20内退出后，转动转环29，转环29就会使得转轴25转动，同时套环28随之转动，转轴25使得凸轮26转动，凸轮26的远心端趋向与调节杆23右端接触，调节杆23就会向壳体1内运动，调节杆23使得右侧节流装置向活塞6靠近，在上齿条13、下齿条17和齿轮15的配合作用下，左侧的节流装置同样会靠近活塞6，第二弹簧34被压缩，锥形的限流块10逐渐的进入到锥孔7内，限流块10外缘与锥孔7内缘之间的间隙变小，调节好以后松动第一固定杆30，在第一弹簧33弹力的作用下，转环29下行，当转环29下端面上的板牙8再次落入到固定环27上端面上的牙槽20内后，转轴25被稳定，然后拧动螺母35，使得螺母35的左端面紧抵凹槽24的左侧槽壁，进而将调节杆23进行稳定，当活塞6在壳体1内往返运动时，壳体1内活塞6左右两腔室的粘滞液体因压力不平衡流过限流块10外缘与锥孔7内缘之间较小的间隙，从而产生较大的阻尼力，限位环11能够防止活塞6在壳体1内往返运动时活动杆9与封盖2产生冲击，有效的保护了节流装置和换向装置。

当需要减小本装置的阻尼力时，根据上述步骤使得转轴25转动，并使得凸轮26的近心端趋向与调节杆23右端接触，在第二弹簧34的弹力作用下，右侧节流装置就会远离活塞6，在上齿条13、下齿条17和齿轮15的配合作用下，左侧的节流装置同样会远离活塞6，锥形的限流块10逐渐的退出到锥孔7，限流块10外缘与锥孔7内缘之间的间隙变大，当活塞6在壳体1内往返运动时，壳体1内活塞6左右两腔室的粘滞液体因压力不平衡流过限流块10外缘与锥孔7内缘之间较大的间隙，从而产生相对较小的阻尼力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。