专利名称：放大位移型耗能器的制作方法
技术领域：
本发明属于一种具有放大微小的位移或转角的耗能器，可用于减小建筑 物或设备中所产生的具有较小位移或转角的影响。
背景技术：
耗能减振技术主要通过在设备或结构的某些部位增设耗能器或耗能部件， 为结构提供一定的附加刚度或附加阻尼，在外力、地震作用或风荷载作用下主 要通过耗能部件来耗散输入设备或结构的能量，以减轻设备、结构的动力反应， 从而更好地保护主体结构的安全，是一种有效、安全、经济且日渐成熟的工程 减震技术。耗能减震装置主要有金属耗能器、摩擦耗能器、粘弹性耗能器、 粘滞耗能器，前两种耗能器的耗能特性主要与耗能器两端的相对位移有关，称 为位移相关型耗能器(或滞变型耗能器)，后两种耗能器的耗能特性主要与耗 能器两端的相对速度有关，称为速度相关型耗能器。
一般情况下，设备或建筑物在外力、地震作用或风荷载作用下，结构不 同构件之间产生的相对位移或转角较小，而现有的位移相关型耗能器都需要 结构具有较大的相对位移或转角才能充分发挥耗能能力，从而影响了耗能器
的耗能减振效果；同时现有耗能装置整体占用较大的建筑空间，影响了建筑 空间的使用效率，并且需要较复杂的耗能器支撑系统，耗能器的支撑系统刚 度又影响耗能器的耗能效果，使得此类耗能装置在实际的应用受到了不同的限制。
发明名称
本发明的目的是研制一种放大结构位移或转角的位移型耗能装置，该耗 能器将结构不同部位较小的相对位移或转角根据耗能需要放大，使得位移型 耗能材料的耗能能力得到最充分的发挥，同时耗能器本身的体积较小，进而
更有效地提高建筑物的抗震性能或控制设备的振动，并且几乎不影响建筑物 内部空间的使用。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。主要包括有传力杆l、
位移型阻尼材料2、固定圈3、转动圈4、传力板5、支撑杆6和与设备构件 或建筑物固定连接的第一连接铰支座7和第二连接铰支座8。其中，固定圈3 设置在转动圈4的外面并与第二连接铰支座8固定连接，在固定圈3和转动 圈4接触部位固定有位移型阻尼材料2;传力杆1的一端与第一连接铰支座7 铰接，另一端与第一连接轴9铰接，第一连接轴9与传力板5固定连接，传 力板5与转动圈4固定连接；支撑杆6的一端与第二连接支座8铰接，另一 端与第二连接轴10固定连接，第二连接轴10穿过位于传力板5上的转动圈4 的中心，转动圈4能够绕着第二连接轴10转动。
在固定圈3和转动圈4相接触的表面粘贴有位移型阻尼材料2。 在固定圈3和转动圈4相接触的部位设置有凹槽，位移型阻尼材料2设 置在该凹槽内。
所述的位移型阻尼材料为高分子材料、铅块、软钢。
第一轴9和第二轴10之间的距离与固定圈3内表面半径的比值的取值 范围为2 5。该比值取值越大，放大后的位移越大。根据设备或建筑物的耗 能需要以及耗能材料的性质，确定该比值的大小。
本发明能将不同结构构件之间的相对小位移或转角根据耗能材料的最佳 耗能位移要求放大，即与设备或建筑物固定连接的第一连接铰支座7和第二 连接铰支座8把结构产生的小位移或转角通过第一轴9、传力板5和第二轴 10传递到转动圈4，使转动圈4与固定圈3之间的相对位移放大，从而使位 移型阻尼材料消耗最大的能量，进而减小设备的振动或建筑结构的风振反应 和地震反应。本发明具有体积小、运行稳定、制造简单、维护方便、耐久性 好等优点，是一种非常高效的耗能减振装置。
图l是本发明的主视图
图2是其纵向剖切的构造图 图3是其侧视图
图4本发明的另一实施方式的主视图
图5本发明的另一实施方式的纵向剖切的构造图
图6本发明的另一实施方式的侧视图
图中1、传力杆，2、阻尼材料，3、固定圈，4、转动圈，5、传力板，6、 支撑杆，7、第一连接铰支座，8、第二连接铰支座，9、第一连接轴，10、第 二连接轴，11、第三连接轴，12、第四连接轴。
具体实施例方式
下面结合附图1 6详细说明本实施例。 实施例1:
如图1 图3所示，本实施例主要包括有传力杆1、位移型阻尼材料2、 固定圈3、转动圈4、传力板5、支撑杆6、第一连接铰支座7、第二连接铰支 座8、第一连接轴9、第二连接轴IO、第三连接轴ll、第四连接轴12组成。 铰支座7、 8固定于设备或建筑物的梁柱有相对转角或位移的节点，本实施例 中的位移型阻尼材料2为铅块或软钢。固定圈3设置在转动圈4的外面并与 第二连接铰支座8固定连接，在固定圈3和转动圈4接触部位加工有凹槽， 铅块设置在该凹槽内，如图2所示。传力杆1的一端与第四连接轴12铰接， 另一端与第一连接轴9铰接；第四连接轴12与第一连接铰支座7连接。第一 连接轴9与传力板5铰接，传力板5与转动圈4固定连接。支撑杆6的下端 与第三连接轴11连接，第三连接轴11与第二连接支座8连接，支撑杆6的 上端与第二连接轴10连接。第二连接轴10穿过位于传力板5上的转动圈4 的中心，转动圈4能够绕着第二连接轴10转动。
第一连接轴9和第二连接轴10之间的距离与固定圈3内表面半径的比为
2.5。
位移型阻尼材料固定在固定圈与转动圈之间，在转动圈的外表面与固定 圈的内表面发生相对位移时，使位移型阻尼材料的上下表面产生相对位移。
放大位移型耗能器的工作原理是设备构件或建筑物节点在外力作用下 产生相对微小位移或转角，带动传力杆移动，传力杆的移动通过适当尺寸的 传力板和轴，把此位移或转角放大，并把放大后的位移体现在阻尼材料的两 个相对移动面，使阻尼材料屈服而耗能。
本实施例解决了现有耗能器的上述不足，即放大了结构的相对位移和转 角，简化了耗能器支撑系统，从而提高了耗能减震效果。 实施例2:
本实施例与实施例的区别仅在于本实施例中的由高分子材料制成的
阻尼材料2是粘贴在固定圈3和转动圈4相接触的表面，如图4 6所示，其 它结构与实施例l相同。
权利要求
1、放大位移型耗能器，其特征在于主要包括有传力杆(1)、位移型阻尼材料(2)、固定圈(3)、转动圈(4)、传力板(5)、支撑杆(6)和与设备构件或建筑物固定连接的第一连接铰支座(7)和第二连接铰支座(8)；其中，固定圈(3)设置在转动圈(4)的外面，固定圈(3)与第二连接铰支座(8)固定连接，在固定圈(3)和转动圈(4)接触部位固定有位移型阻尼材料(2)；传力杆(1)的一端与第一连接铰支座(7)铰接，另一端与第一连接轴(9)铰接，第一连接轴(9)与传力板(5)固定连接，传力板(5)与转动圈(4)固定连接；支撑杆(6)的一端与第二连接支座(8)铰接，另一端与第二连接轴(10)固定连接，第二连接轴(10)穿过位于传力板(5)上的转动圈(4)的中心，转动圈(4)能够绕着第二连接轴(10)转动。
2、 根据权利要求1所述的放大位移型耗能器，其特征在于所述的位移型阻 尼材料(2)粘贴在固定圈(3)和转动圈(4)相接触的表面。
3、 根据权利要求1所述的放大位移型耗能器，其特征在于在固定圈(3) 和转动圈(4)相接触的部位设置有凹槽，位移型阻尼材料(2)设置在该凹 槽内。
4、 根据权利要求1或权利要求2或权利要求3所述的放大位移型耗能器，其 特征在于所述的位移型阻尼材料为高分子材料、铅块、软钢。
5、 根据权利要求1所述的放大位移型耗能器，其特征在于第一连接轴(9)和第二连接轴(10)之间的距离与固定圈(3)内表面半径的比值的取值范围 为2 4。
全文摘要
本发明涉及一种放大位移型耗能器，可用于减小建筑物或设备中所产生的具有较小位移或转角的影响。包括有传力杆(1)、位移型阻尼材料(2)、固定圈(3)、转动圈(4)、传力板(5)和支撑杆(6)。固定圈(3)设置在转动圈(4)的外面，在固定圈(3)和转动圈(4)接触部位固定有位移型阻尼材料(2)，固定圈与第二连接铰支座(8)固定连接，转动圈通过传力杆与第一连接铰支座连接。当设备构件或建筑物节点在外力作用下产生相对微小位移或转角，带动传力杆移动，传力杆的移动通过适当尺寸的传力板和轴，把此位移或转角放大，并把放大后的位移体现在阻尼材料的两个相对移动面，使阻尼材料屈服而耗能。
文档编号E04B1/98GK101168979SQ200710176740
公开日2008年4月30日 申请日期2007年11月2日 优先权日2007年11月2日
发明者猛 刘, 张春科, 李振宝, 王冬雁, 闫维明 申请人:北京工业大学