专利名称：一种颗粒阻尼器基本单元及相关的颗粒阻尼器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种结构减振器，具体涉及一种颗粒阻尼器基本单元及相关的颗粒阻尼器。
背景技术：
在振动控制领域，自提出利用外加耗能装置以耗散结构振动能量的设想以来，研制和开发简便实用的新型耗能减振装置已成为满足工程需要的重要趋势。颗粒阻尼技术是一种利用颗粒与颗粒之间、颗粒与主系统之间相互作用(主要以相互摩擦、相互碰撞方式)，来消耗结构振动能量的技术方法。目前主要有非阻塞性颗粒阻尼、柔性颗粒阻尼及活塞颗粒阻尼。非阻塞性颗粒阻尼(NOPD)又称粉体阻尼，是在结构振动的传播路径上，加工一定数量的孔洞或蜂窝空腔，在孔(腔)内填充适当数量的直径小于孔(腔)的金属或非金属颗粒，以实现减振。柔性颗粒阻尼又称豆包阻尼(BBD)，即用柔性材料包裹一定数量的某种颗粒形成 “豆包”，并将之置于要减震的结构的空腔中，以实现减振。活塞颗粒阻尼(PPD)，利用了颗粒具有的流体或微固体流动的特性，在原有NOPD 体系自由表面，加入了竖向活塞，提高了阻尼效果。很明显，以上几类颗粒阻尼技术的运用都对要减振的结构提出了一定的要求(比如结构要有空腔或孔)，颗粒阻尼还不能成为一个独立的、系列的颗粒阻尼器被广泛地选用。另外，专利申请201020M1597. 6提出了一种运用范围广、施工简便的柔性颗粒阻尼器。但同时存在技术指标不太稳定、制造工艺复杂等缺点。
实用新型内容针对上述问题，本实用新型提供一种颗粒阻尼器基本单元及其相关的颗粒阻尼器，克服了现有技术中制造工艺复杂，技术指标不稳定等问题。为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下一种颗粒阻尼器基本单元，包括具有空腔的外壳和封装于所述外壳的所述空腔内的颗粒物。所述外壳的外部形状为球形、圆柱形、椭球形、胶囊形、空间多面体或截面为多边形的柱体形。所述外壳的材料选自金属如钢、铜、铝等或非金属如塑料、尼龙等。所述颗粒物选自钢珠、钢丸、铜珠、铜丸、钨珠、钨丸、铅珠、铅丸、铝珠、铝丸等金属颗粒物或砂粒、砂丸、陶瓷珠、陶瓷丸等非金属颗粒物。所述颗粒物为同种颗粒物(颗粒大小相等、材质相同)或混合颗粒物(颗粒大小不等、材质相同；颗粒大小相等、材质不同；颗粒大小不等、材质不同)。[0015]一种颗粒阻尼器，包括具有空腔的封装体和封装于所述封装体的所述空腔内的所述颗粒阻尼器基本单元。所述封装体的外部形状呈现为螺钉、螺塞、贴块、塞块、带状、板状或块状。一种颗粒阻尼器，包括具有空腔的封装体和封装于所述封装体内的所述空腔内的颗粒物。所述颗粒物为同种颗粒物或混合颗粒物。所述封装体的外部形状呈现为螺钉、螺塞、贴块、塞块、带状、板状或块状。本实用新型克服了现有技术中存在的不足，优点体现如下颗粒阻尼器基本单元的提出，改变了颗粒阻尼器设计、制造的思路。颗粒阻尼器基本单元制造工艺简单，技术指标稳定，便于产品规范，容易形成标准化、系列化的基础产品。同时只要通过对颗粒阻尼器基本单元的进一步研究，可实现技术性能、指标的优化。工程技术人员通过选用颗粒阻尼器基本单元，可方便组合设计出所需的颗粒阻尼器。混合颗粒物由于其密度的不同，加大了颗粒之间的相对运动，增强了颗粒阻尼耗能的效果；同种颗粒物和混合颗粒物的提出给技术指标的细化提供了一个途径。所述颗粒阻尼器便于选用、安装。例如优选实施例的颗粒阻尼螺钉，工程技术人员确定出构件需要减振的位置，选用、安装上颗粒阻尼螺钉便可实现减振的目的。同样可根据实际情况选用各种阻尼器，例如颗粒阻尼螺塞、颗粒阻尼贴块、颗粒阻尼塞块、带状颗粒阻尼器、板状颗粒阻尼器、块状颗粒阻尼器。
图1是根据本实用新型的颗粒阻尼器基本单元的横截面视图；图加是根据本实用新型的一个优选实施例的颗粒阻尼螺钉的主视图；图2b是根据本实用新型的另一个优选实施例的颗粒阻尼螺钉的横截面视图；图3a是根据本实用新型的另一个优选实施例的颗粒阻尼螺塞的主视图；图北是根据本实用新型的另一个优选实施例的颗粒阻尼螺塞的横截面视图；图如是根据本实用新型的又一个优选实施例的颗粒阻尼贴块的主视图；图4b是根据本实用新型的另一个优选实施例的颗粒阻尼贴块的横截面视图；图fe是根据本实用新型的又一个优选实施例的颗粒阻尼塞块的主视图；图恥是根据本实用新型的另一个优选实施例的颗粒阻尼塞块的横截面视图；图6a是根据本实用新型的又一个优选实施例的带状颗粒阻尼器的主视图；图6b是根据本实用新型的另一个优选实施例的带状颗粒阻尼器的横截面视图；图7a是根据本实用新型的又一个优选实施例的板状颗粒阻尼器的立视图；图7b是根据本实用新型的另一个优选实施例的板状、块颗粒阻尼器的横截面视图；图8是根据本实用新型的又一个优选实施例的块状颗粒阻尼器的立体视图。
具体实施方式
本实用新型提供一种颗粒阻尼器基本单元1，所述颗粒阻尼器的基本单元1由具有空腔的外壳2和封装于所述外壳2的空腔内的颗粒物3构成。所述外壳2的外部及内部空腔形状示例为球形，如图1所示。应该理解，所述外壳2的形状及内部空腔形状并不局限于附图中所示出的形状，任何所需的合适的形状都可应用于本实用新型中，例如圆柱形、椭球形、胶囊形、空间多面体、截面为多边形的柱体形状等；所述外壳2的空腔的形状可与外壳2的外部形状相同或不相同。如图1所示，所述外壳2的空腔的形状与所述外壳2的外部形状相同，示出为球形。所述外壳2的尺寸等技术参数可以根据实际的阻尼应用及标准化、系列化的要求进行选择。所述外壳2由金属或者非金属材料以任何本领域的技术人员所公知的方法制备而成。所述颗粒物3包括金属颗粒，如钢珠、钢丸、铜珠、铜丸钨珠、钨丸、铅珠、铅丸、铝珠、铝丸等金属颗粒，和非金属颗粒，如砂粒、砂丸、陶瓷珠、陶瓷丸等非金属颗粒，颗粒物分为同种颗粒物和混合颗粒物，具体颗粒物的选择根据实际的阻尼应用及标准化、系列化的要求选择。本实用新型所提供的颗粒阻尼器基本单元1很容易实现标准化、系列化的生产；通过本实用新型所提供的颗粒阻尼器基本单元，可以构造成任何形状的颗粒阻尼器，使阻尼器的构造更加简单，技术指标更为稳定。混合颗粒物由于其密度的不同，加大了颗粒之间的相对运动，增强了颗粒阻尼耗能的效果；同种颗粒物和混合颗粒物的提出给技术指标的细化提供了一个途径。根据本实用新型的一个优选实施例，提供一种颗粒阻尼螺钉4，如图加所示。本实用新型的颗粒阻尼螺钉4包括螺钉体5和封装于所述螺钉体5内的阻尼器基本单元1。所述螺钉体5的外部形状示出为常规螺钉的形状，螺钉体内具有适应安装颗粒阻尼器基本单元的空腔(如圆柱形，仅作为示例而非限制)，作为示例的球形颗粒阻尼器基本单元1位于所述空腔内。所述螺钉体5的材料可根据实际应用进行选择，例如金属(如钢、铝、铜等) 或者非金属(如塑料、胶木等)。所述螺钉体的外部边缘具有螺纹结构，通过所述螺纹结构将本实用新型的颗粒阻尼螺钉4安装到需要减振的物体的适当部位，从而实现本实用新型的目的。如图2b是另一个实施例，在螺钉体50的空腔内直接封装颗粒物3 (包括同种颗粒物和混合颗粒物)形成颗粒阻尼螺钉40。其中，金属颗粒阻尼螺钉的制造方法可以是现有技术已知的任何制造工艺，例如在螺钉体5内打一与颗粒阻尼器基本单元1尺寸相适应的孔，填上颗粒阻尼器基本单元1， 封口后便制成了金属颗粒阻尼螺钉。非金属颗粒阻尼螺钉的制造方法同样可以是现有技术中已知的任何制造工艺，例如将颗粒阻尼单元1与螺钉体5整体模压成型。根据本实用新型的另一个优选实施例，提供一种颗粒阻尼螺塞6，如图3a所示。本实用新型的颗粒阻尼螺塞6包括螺塞体7和封装于所述螺塞体7内的阻尼器基本单元1。 所述螺塞体7的外部形状示出为常规螺塞的形状，所述螺塞体7内具有适应安装颗粒阻尼器基本单元的空腔(如圆柱形，仅作为示例而非限制)，作为示例的球形阻尼器基本单元1 位于所述空腔内。所述螺塞体7的材料可根据实际应用进行选择，例如金属(如钢、铝、铜等)或者非金属(如塑料、胶木等)。通过螺塞体7外部的螺纹结构将本实用新型的颗粒阻尼螺塞6安装到需要减振的物体的适当部位，从而实现本实用新型的目的。如图北是另一个实施例，在螺塞体70的空腔内直接封装颗粒物3 (包括同种颗粒物和混合颗粒物)形成颗粒阻尼螺塞60。颗粒阻尼螺塞与颗粒阻尼螺钉制造方法类似。根据本实用新型的又一个优选实施例，提供一种颗粒阻尼贴块8，如图如所示。本实用新型的颗粒阻尼贴块8包括贴块体9和封装于所述贴块体9内的阻尼器基本单元1。所述贴块体9的外部形状示出为常规贴块的形状，所述贴块体9内具有适应安装颗粒阻尼器基本单元的空腔(如圆柱形，仅作为示例而非限制)，作为示例的球形阻尼器基本单元1 位于所述空腔内。所述贴块体9的材料可根据实际应用进行选择，例如金属(如钢、铝、铜等)或者非金属(如塑料、胶木等)。通过贴块体9外部的粘贴结构将本实用新型的颗粒阻尼贴块8粘贴到需要减振的物体的适当部位，从而实现本实用新型的目的。如图4b是另一个实施例，在贴块体90的空腔内直接封装颗粒物3 (包括同种颗粒物和混合颗粒物)形成颗粒阻尼贴块80。根据本实用新型的又一个优选实施例，提供一种颗粒阻尼塞块10，如图fe所示。 本实用新型的颗粒阻尼塞块10包括塞块体11和封装于所述塞块体11内的阻尼器基本单元1。所述塞块体11的外部形状示出为常规贴块的形状，所述塞块体11具内具有适应安装颗粒阻尼器基本单元的空腔(如圆柱形，仅作为示例而非限制)，作为示例的球形阻尼器基本单元1位于所述空腔内。所述塞块体11的材料可根据实际应用进行选择，例如金属 (如钢、铝、铜等)或者非金属(如塑料、胶木等)。通过将本实用新型的颗粒阻尼塞块 10填塞到需要在减振的物体适当部位预设的孔内，并通过本领域技术人员公知的方式进行固定，可实现本实用新型的目的。如图恥是另一个实施例，在塞块体110的空腔内直接封装颗粒物3 (包括同种颗粒物和混合颗粒物)形成颗粒阻尼塞块100。根据本实用新型的又一个优选实施例，提供一种带状颗粒阻尼器12，如图6a所示。本实用新型的带状颗粒阻尼器12包括带状物13和封装于所述带状物13内的阻尼器基本单元1。所述带状物13具内具有适应安装颗粒阻尼器基本单元的空腔(如圆柱形，仅作为示例而非限制)，作为示例的球形阻尼器基本单元1位于所述空腔内。所述带状物13 的材料可根据实际应用进行选择，例如金属(如钢、铝、铜等)、金属丝(如钢丝、铜丝等) 或者非金属(如塑料、胶木、橡胶、尼龙、织物等)。通过将本实用新型的带状颗粒阻尼器 12固定到需要减振的物体的适当部位，从而实现本实用新型的目的。所述带状颗粒阻尼器可分为柔性带状颗粒阻尼器和刚性带状颗粒阻尼器。其中，所述柔性带状颗粒阻尼器便于缠绕在类似管道状物体上。如图6b是另一个实施例，在带状物130的空腔内直接封装颗粒物3 (包括同种颗粒物和混合颗粒物)形成刚性带状颗粒阻尼器120。根据本实用新型的又一个优选实施例，提供一种板状颗粒阻尼器14，如图7a所示。本实用新型的板状颗粒阻尼器14包括板状物15和封装于所述板状物15内的阻尼器基本单元1。所述板状物15具内具有适应安装颗粒阻尼器基本单元的空腔(如圆柱形，仅作为示例而非限制)，作为示例的球形阻尼器基本单元1位于所述空腔内。所述板状物15 的材料可根据实际应用进行选择，例如金属(如钢、铝、铜等)、金属丝(如钢丝、铜丝等) 或者非金属(如塑料、胶木、橡胶、尼龙、织物等)。通过将本实用新型的板状颗粒阻尼器14 固定到需要减振的物体的适当部位，从而实现本实用新型的目的。所述板状颗粒阻尼器14 可分为柔性板状颗粒阻尼器和刚性板状颗粒阻尼器。其中，所述柔性板状颗粒阻尼器便于贴附在不同表面形状的物体上。如图7b是另一个实施例，在刚性板状物150的空腔内直接封装颗粒物3 (包括同种颗粒物和混合颗粒物)形成刚性板状颗粒阻尼器140。根据本实用新型的又一个优选实施例，提供一种块状颗粒阻尼器16，如图8a所示。本实用新型的块状颗粒阻尼器16包括块状物17和封装于所述块状物17内的阻尼器基本单元1。所述块状物17具内具有适应安装颗粒阻尼器基本单元的空腔(如圆柱形，仅作为示例而非限制)，作为示例的球形阻尼器基本单元1位于所述空腔内。所述块状物17 的材料可根据实际应用进行选择，例如金属(如钢、铝、铜等)、金属丝(如钢丝、铜丝等) 或者非金属(如塑料、胶木、橡胶、尼龙、织物等)。通过将本实用新型的块状颗粒阻尼器16 固定到需要减振的物体的适当部位，从而实现本实用新型的目的。所述块状颗粒阻尼器16 可分为柔性块状颗粒阻尼器和刚性块状颗粒阻尼器。其中，所述柔性块状颗粒阻尼器便于贴附在不同表面形状的物体上。如图7b是另一个实施例，在刚性块状物170的空腔内直接封装颗粒物3 (包括同种颗粒物和混合颗粒物)形成刚性块状颗粒阻尼器160。 以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的范围，本实用新型的上述实施例还可以做出各种变化。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。本实用新型未详尽描述的技术内容均为公知常识。
权利要求1.一种颗粒阻尼器基本单元，其特征在于，包括具有空腔的外壳和封装于所述外壳的所述空腔内的颗粒物。
2.如权利要求1所述的颗粒阻尼器基本单元，其特征在于，所述外壳的外部形状为球形、圆柱形、椭球形、胶囊形、空间多面体或截面为多边形的柱体形。
3.如权利要求1所述的颗粒阻尼器基本单元，其特征在于，所述外壳的材料选自钢、 铜、铝或塑料、尼龙。
4.如权利要求1所述的颗粒阻尼器基本单元，其特征在于，所述颗粒物选自钢珠、钢丸、铜珠、铜丸、钨珠、钨丸、铅珠、铅丸、铝珠、铝丸或砂粒、砂丸、陶瓷珠、陶瓷丸。
5.如权利要求1所述的颗粒阻尼器基本单元，其特征在于，所述颗粒物为混合颗粒物。
6.一种颗粒阻尼器，其特征在于，包括具有空腔的封装体和封装于所述封装体的所述空腔内的如权利要求1-5中任一项所述颗粒阻尼器基本单元。
7.如权利要求6所述的颗粒阻尼器，其特征在于，所述封装体的外部形状呈现为螺钉、 螺塞、贴块、塞块、带状、板状或块状。
8.一种颗粒阻尼器，其特征在于，包括具有空腔的封装体和封装于所述封装体内的所述空腔内的颗粒物。
9.如权利要求8所述的颗粒阻尼器，其特征在于，所述封装体的外部形状呈现为螺钉、 螺塞、贴块、塞块、带状、板状或块状。
10.如权利要求8所述的颗粒阻尼器基本单元，其特征在于，所述颗粒物为混合颗粒物。
专利摘要本实用新型提供一种颗粒阻尼器基本单元，包括具有空腔的外壳和封装于所述外壳的空腔内的颗粒物。本实用新型还提供一种颗粒阻尼器，包括具有空腔的封装体和封装于所述封装体的空腔内的所述的颗粒阻尼器基本单元。本实用新型还提供一种颗粒阻尼器，包括具有空腔的封装体和封装于所述封装体内的所述空腔内的颗粒物。本实用新型所提供的颗粒阻尼器基本单元制造简单规范、技术指标稳定，利用所述颗粒阻尼器基本单元容易组合制造出多种颗粒阻尼器。另外，本实用新型所提供的所述阻尼器便于选用、安装。
文档编号F16F7/01GK202007852SQ20112005195
公开日2011年10月12日 申请日期2011年3月1日 优先权日2011年3月1日
发明者邱锦忠 申请人:邱锦忠