一种箱式液体减振器的制作方法

本发明涉及阻尼减振领域，具体涉及一种箱式液体减振器。

背景技术：

近年来，随着城市化进程的快速发展，大城市及城市群规模正在不断扩大，由汽车、地铁、城际铁路等交通系统对临近建筑结构的振动影响也愈来愈剧烈，严重影响了人们的工作和日常生活。为了减弱振动对居住和工作在建筑物中的人们的影响，液体减振器得到了广泛的研究。但现有的液体减振器减振频率范围很窄，无法进行动态阻尼调节，且对工作环境的变化敏感，严重影响了其减振效果。

因此，如何增加液体减振器的工作频率范围，使液体阻尼器能够高效地耗能减振，是本领域研究人员急需解决的问题。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本发明的主要目的是提供一种箱式液体减振器，该箱式减振器能够动态改变结构的阻尼，提高液体减振器的减振频率范围，实现高效宽频隔振。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以解决。

一种箱式液体减振器，包括箱体、上阻尼板和下阻尼板；所述箱体具有顶板、侧板和底板；所述上阻尼板上设置有第一通孔；所述下阻尼板上设置有第二通孔；所述上阻尼板通过弹簧连接于所述顶板的下表面上，所述下阻尼板通过弹簧连接于所述底板的上表面上，所述箱体的内部被上阻尼板与下阻尼板分隔成上液室、中液室和下液室；所述箱体中填充有阻尼液，所述阻尼液的液面高于所述上阻尼板行程的上止点。

进一步地，所述上阻尼板的数量为多个，多个所述上阻尼板呈周期性分布于所述顶板的下表面；所述下阻尼板的数量与上阻尼板的数量相同，且一一对应于所述上阻尼板呈周期性分布于所述底板的上表面；所述上阻尼板的下表面居中设置有上隔板，所述下阻尼板的上表面在两侧对称设置有下隔板；所述上隔板和下隔板的高度小于所述上阻尼板和下阻尼板之间的间距。

进一步地，所述上阻尼板和下阻尼板之间放置有阻尼球，所述阻尼球的直径大于所述第一通孔的直径、第二通孔的直径、相邻上阻尼板之间的间隙和相邻下阻尼板之间的间隙。

进一步地，所述阻尼球为空心钢球，所述空心钢球的平均密度等于所述阻尼液的密度。

进一步地，所述顶板、侧板、底板、弹簧、上阻尼板、下阻尼板、上隔板和下隔板的表面均设置有阻尼层。

更进一步地，所述阻尼层为阻尼涂料、橡胶或橡胶金属复合材料。

进一步地，所述顶板与侧板固定连接，所述底板与侧板固定连接。

进一步地，所述顶板和/或底板滑动密封连接于所述侧板上。

本发明技术方案的箱式液体阻尼器，相对于现有技术的液体阻尼器而言，扩大了液体减振器的工作频率范围，能动态改变结构的阻尼，使液体阻尼器能够高效地耗能减振。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明箱式液体减振器一种实施例的示意图；

在以上图中：1箱体，101顶板；102侧板；103底板；2上阻尼板；3下阻尼板；4弹簧；5阻尼液；6上隔板；7下隔板；8阻尼球。

具体实施方式

为了使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

参考图1，一种箱式液体减振器，包括箱体1、上阻尼板2和下阻尼板3；所述箱体1具有顶板101、侧板102和底板103；所述上阻尼板2上设置有第一通孔201；所述下阻尼板3上设置有第二通孔301；所述上阻尼板2通过弹簧4连接于所述顶板101的下表面上，所述下阻尼板3通过弹簧4连接于所述底板103的上表面上，所述箱体1的内部被上阻尼板2与下阻尼板3分隔成上液室、中液室和下液室；所述箱体1中填充有阻尼液5，所述阻尼液5的液面高于所述上阻尼板2行程的上止点。

以上实施例中，箱体1液体减振器的顶板101和底板103上通过弹簧4连接了上阻尼板2和下阻尼板3，并且在箱体1中填充阻尼液5。弹簧4、上阻尼板2、下阻尼板3和阻尼液5构成了自动调节液室减振结构。

当外部载荷的振动传递给箱体1，引起弹簧4的上下运动，带动上阻尼板2和下阻尼板3在阻尼液5中上下运动，上液室、中液室和下液室的容积随之发生动态变化，对液室减振结构的阻尼进行动态调节。一方面，阻尼液5流经上阻尼板2和下阻尼板3上的通孔进行耗能，另一方面，上阻尼板2和下阻尼板3对阻尼液5产生压力进一步消耗能量减轻振动。

进一步地，所述上阻尼板2的数量为多个，多个所述上阻尼板2呈周期性分布于所述顶板101的下表面；所述下阻尼板3的数量与上阻尼板2的数量相同，且一一对应于所述上阻尼板2呈周期性分布于所述底板103的上表面；所述上阻尼板2的下表面居中设置有上隔板6，所述下阻尼板3的上表面在两侧对称设置有下隔板7；所述上隔板6和下隔板7的高度小于所述上阻尼板2和下阻尼板3之间的间距。

以上实施例中，上阻尼板2呈周期性连接于顶板101的下表面，与之一一对应的下阻尼板3也呈周期性连接于底板103的上表面。上阻尼板2的中部设置有朝下的上隔板6，下阻尼板3的左右两端分别设置有朝上的下隔板7。上隔板6、下隔板7和阻尼液5构成了周期性减振结构。

当外部荷载引起的振动通过上阻尼板2、下阻尼板3和阻尼液5传递到周期性上下分布的上隔板6和下隔板7上，由于周期性结构本身对波的宽频衰减特性，阻隔了部分传来的能量，同时阻尼液5与上隔板6和下隔板7的碰撞进一步消散外部传来的能量。

进一步地，所述上阻尼板2和下阻尼板3之间放置有阻尼球8，所述阻尼球8的直径大于所述第一通孔的201的直径、第二通孔302的直径、相邻上阻尼板2之间的间隙和相邻下阻尼板3之间的间隙。

以上实施例中，在箱体1内上阻尼板2和下阻尼板3之间放置多个阻尼球8，阻尼球8分布于每个下阻尼板3及其两侧下隔板7形成的空间中，阻尼球8和上述周期性减振结构构成了颗粒减振结构。

当外部荷载引起阻尼液5的流动，进而导致浸入在阻尼液5中的阻尼球8在阻尼液5中运动，剧烈运动时会撞击上阻尼板2、下阻尼板3、上隔板6和下隔板7，进一步耗散振动能量。

更进一步地，所述阻尼球8为空心钢球，所述空心钢球的平均密度等于所述阻尼液5的密度。

以上实施例中，优选的，阻尼球8为空心钢球，且空心钢球的平均密度(空心钢球的重量与空心钢球的体积的比值)等于阻尼液5的密度，那么空心钢球将悬浮于阻尼液5中任何位置，阻尼球8可填充的空间为整个阻尼液5所占的空间，因此，可容纳的空心钢球数目更多，耗能减振效果更优。实际中，阻尼球可以为空心钢球和实心钢球混合使用，具体根据实际情况选择。

进一步地，为了进一步消耗振动能量，提高减振效果，所述顶板101、侧板102、底板103、弹簧4、上阻尼板2、下阻尼板3、上隔板6和下隔板7的表面均设置有阻尼层。

更进一步地，具体地，弹簧4的外表面可喷涂阻尼涂料作为阻尼层，顶板101、侧板102、底板103、上阻尼板2、下阻尼板3、上隔板6和下隔板7的表面既可以喷涂阻尼涂料，也可以设置橡胶层或橡胶金属复合材料层。

进一步地，所述顶板101与侧板102固定连接，所述底板103与侧板102固定连接。

以上实施例中，顶板101与侧板102固定连接，底板103与侧板102固定连接。这种结构中，箱式液体阻尼器内部总容积固定。当外部载荷振动作用到箱体1的顶板101、底板103上，顶板101和底板103发生的形变带动上阻尼板2和下阻尼板3上下运动，可实现液室减振结构的阻尼动态调节。该种结构的密封性好，维护次数少。

进一步地，所述顶板101和/或底板103滑动密封连接于所述侧板102上。

以上实施例中，具体的，将顶板101和/或底板103滑动连接于侧板102上，顶板101和/或底板103与侧板102之间设置密封圈。当外部载荷振动作用到箱体1的顶板101和/或底板103上，顶板101和/或底板103的活动行程增大，可进一步提高耗能减振效果。

虽然，本说明书中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员是显而易见的。因此，在不偏离本发明的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。