一种多重减震耗能的电涡流金属阻尼器的制作方法

本发明涉及一种阻尼器，特别涉及一种多重减震耗能的电涡流金属阻尼器。

背景技术：

阻尼器，是一种提供运动阻力、耗减运动能量的装置。当前桥梁用阻尼器主要包括位移型和速度型两种形式。位移型阻尼器通常利用金属屈服耗能，其耗能能力与金属构件滞回曲线和变形相关，在减震耗能的同时还可以起到限制位移的作用，位移阻尼器对控制结构位移效果较好，但是对结构加速度控制效果不佳。速度型阻尼器通常利用流体运动，特别是当流体通过节流孔时会产生流阻力的原理制成的，其流阻力与相对运动速度大小成正比，速度型阻尼器对结构加速度控制效果较好，但是速度型阻尼器不能提供刚度，不具备防落梁功能。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种多重减震耗能的电涡流金属阻尼器。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种多重减震耗能的电涡流金属阻尼器，包括电涡流复合板和金属阻尼器。所述电涡流复合板包括导磁板和电涡流板，所述导磁板用以支撑和导磁，所述电涡流板置于所述导磁板内侧，所述电涡流板为底面开口结构，所述电涡流板用于切割永磁体产生的磁力线，产生电涡流耗散地震能量。所述金属阻尼器的顶部内嵌于所述电涡流板内并留有间隙，所述金属阻尼器包括金属板，所述金属板内部填充有永磁体。

一般来说，位移型阻尼器，其耗能能力与位移大小相关，既能提供刚度起到防落梁的作用，又有一定耗能能力，提供附加阻尼比；速度型阻尼器，其耗能能力与速度大小相关，变形速度越快，阻尼力越大，对控制结构加速度效果更佳，增强行车安全性和舒适性效果更好。本发明则兼具两种阻尼器的优势，在结构位移较大或加速度较大时均能发挥减震耗能作用，又能提供刚度起到三向限位的作用。

当小震发生时，金属阻尼器与电涡流复合板发生相对运动产生电磁阻力和摩擦力，具有摩擦耗能和电磁感应耗能双重功能。其中电磁阻力大小与相对运动速度正相关，具有速度型阻尼器高耗能和加速度控制效果；当大震发生时，金属阻尼器屈服，能够与电涡流组件共同发挥耗能作用，可更大程度地耗散地震能量。同时金属阻尼器可以提供水平刚度，起到限制水平位移和防落梁的作用。进一步，由于金属阻尼器嵌入在电涡流复合板中，还能够起到竖向限位的作用，可以防止跳梁。

进一步地，本发明采用电磁感应原理实现速度阻尼器功能，由于避免了连接和直接摩擦，提高了速度型阻尼器的使用寿命(避免了油缸型阻尼器长期使用存在漏油的问题)。采用软钢金属实现位移阻尼器功能，具有稳定的滞回性能、低疲劳性能并且取材方便、造价较低，对环境以及温度的适应性较强等多种优点。

优选的，所述金属阻尼器为x形圆锥体结构，本发明所述的x形圆锥体结构为类似于沙漏的双圆锥结构，其中部内凹，其目的是为了使得金属阻尼器在各个位置的强度相等，提高材料利用率。

优选的，所述电涡流复合板还包括耐磨板，所述耐磨板置于所述电涡流复合板的最内侧，所述耐磨板为底面开口结构。耐磨板用于提供与金属阻尼器之间的摩擦力并保证耐久性。

优选的，所述电涡流复合板连接有上锚垫板，所述金属阻尼器连接有下锚垫板，所述电涡流复合板和金属阻尼器置于所述上锚垫板和下锚垫板之间，通过上下锚垫板固定装置，而且更加便于与外部结构进行连接。

优选的，所述导磁板的两端分别设有翼板一。

优选的，所述金属板包括顶板、腹板以及底板，所述顶板与所述电涡流复合板相适配，所述底板的两端还设有翼板二。

优选的，所述电涡流复合板和所述上锚垫板可拆卸式连接，所述金属阻尼器和所述下锚垫板可拆卸式连接，方便安装拆换。

优选的，所述电涡流复合板和所述上锚垫板之间通过第一螺栓相连接，所述第一螺栓的安装位置位于所述导磁板的翼板一处，所述金属阻尼器和所述下锚垫板之间通过第二螺栓进行连接，所述第二螺栓的安装位置位于所述金属阻尼器的翼板二处，螺栓的安装位置尽量避开金属阻尼器，减少对阻尼器的不良影响。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

一般来说，位移型阻尼器，其耗能能力与位移大小相关，既能提供刚度起到防落梁的作用，又有一定耗能能力，提供附加阻尼比；速度型阻尼器，其耗能能力与速度大小相关，变形速度越快，阻尼力越大，对控制结构加速度效果更佳，增强行车安全性和舒适性效果更好。本发明则兼具两种阻尼器的优势，在结构位移较大或加速度较大时均能发挥减震耗能作用，同时又能提供刚度起到三向限位的作用。

当小震发生时，金属阻尼器与电涡流复合板发生相对运动产生电磁阻力和摩擦力，具有摩擦耗能和电磁感应耗能双重功能。其中电磁阻力大小与相对运动速度正相关，具有速度型阻尼器高耗能和加速度控制效果；当大震发生时，金属阻尼器屈服，能够与电涡流组件共同发挥耗能作用，可更大程度地耗散地震能量。同时金属阻尼器可以提供水平刚度，起到限制水平位移和防落梁的作用。进一步，由于金属阻尼器嵌入在电涡流复合板中，还能够起到竖向限位的作用，可以防止跳梁。

进一步地，本发明采用电磁感应原理实现速度阻尼器功能，由于避免了连接和直接摩擦，提高了速度型阻尼器的使用寿命(避免了油缸型阻尼器长期使用存在漏油的问题)。采用软钢金属实现位移阻尼器功能，具有稳定的滞回性能、低疲劳性能并且取材方便、造价较低，对环境以及温度的适应性较强等多种优点。

附图说明：

图1是本发明所述的一种多重减震耗能的电涡流金属阻尼器的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明所述的电涡流复合板的结构示意图。

图4是本发明所述的金属阻尼器的结构示意图。

图中标记：1-上锚垫板，2-下锚垫板，3-电涡流复合板，31-导磁板，311-翼板一，32-电涡流板，33-耐磨板，4-金属阻尼器，41-金属板，411-顶板，412-腹板，413-底板，414-翼板二，42-永磁体，5-第一螺栓，6-第二螺栓。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

如图1-图2所示，一种多重减震耗能的电涡流金属阻尼器，包括上锚垫板1、下锚垫板2、电涡流复合板3和金属阻尼器4，所述电涡流复合板3和金属阻尼器4置于所述上锚垫板1和下锚垫板2之间。所述电涡流复合板3和所述上锚垫板1可拆卸式连接，所述金属阻尼器4和所述下锚垫板2可拆卸式连接。

如图3所示，所述电涡流复合板3包括导磁板31、电涡流板32和耐磨板33，所述导磁板31置于最外侧，用于支撑和导磁，所述耐磨板33置于最内侧，用于提供与金属阻尼器4之间的摩擦力并保证耐久性，所述电涡流板32置于所述导磁板31和耐磨板33之间，用于切割永磁体42产生的磁力线产生电涡流耗散地震能量。所述电涡流板32和耐磨板33均为底面中心开口结构。进一步地，所述导磁板31的两端分别设有翼板一311，两个所述翼板一311均开设有螺栓孔，两个所述翼板一311与所述导磁板31为一体结构。

如图4所示，所述金属阻尼器4基于等强度设计原则，将外形设计为x形圆锥体结构，所述金属阻尼器4包括金属板41，所述金属板41内部填充有永磁体42。所述金属板41包括顶板411、腹板412以及底板413，所述顶板411与所述电涡流复合板3相适配，所述底板413的两端还设有翼板二414，两个所述翼板二414均开设有螺栓孔，两个所述翼板二414与所述底板413为一体结构。

所述金属阻尼器4的顶部嵌入在电涡流复合板3中，并留有一定的间隙。地震作用下，金属阻尼器4与电涡流复合板3发生相对位移产生电涡流耗散能量，同时金属阻尼器4顶端与电涡流复合板3发生滑动摩擦，将机械能转化为热能也起到耗散振动能量的效果。当金属阻尼器4碰到电涡流复合板3后，金属阻尼器4能够发挥限位和耗能作用。

所述电涡流复合板3和所述上锚垫板1之间通过第一螺栓5相连接，所述第一螺栓5的安装位置位于所述导磁板31的翼板一311处。所述金属阻尼器4和所述下锚垫板2之间通过第二螺栓6进行连接，所述第二螺栓6的安装位置位于所述金属阻尼器4的翼板二414处。螺栓的安装位置尽量避开金属阻尼器4，减少对阻尼器的不良影响。

以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。