多层筒式压电摩擦阻尼器的制造方法
【专利摘要】本实用新型为多层筒式压电摩擦阻尼器，属于工程结构减震控制领域。主要由方形壳体、摩擦板、滑动板、力传感器、滑动轴、预紧力螺栓、压电陶瓷驱动器及连接固定螺栓组成。其特征在于：具有多摩擦片，摩擦耗能效果显著，解决了传统摩擦阻尼器耗能效果低的特点。且通过调节施加给压电陶瓷驱动器的电压，实时改变滑动摩擦力，可以满足不同强度地震的耗能要求。将摩擦板两端用弧形头螺栓预顶，方便摩擦板的横向移动。滑动板用竖向螺栓紧固在连接板上，连接板上有横向微小滑槽，使滑动板可以横向移动。安装简单，不需要大量的连接件，并可以实现一部分的自复位效果。可通过人字形或斜向支撑，连接到建筑结构中，应用于工程结构的减震控制中。
【专利说明】多层筒式压电摩擦阻尼器
【技术领域】
[0001]本发明属于工程结构减震控制领域，涉及到一种减震控制装置，特别是对工程结构在地震作用下的结构振动反应起到抑制作用。
【背景技术】
[0002]摩擦阻尼器是一类利用摩擦面的摩擦耗能来消散振动能量的一种控制装置，其构造简单、安装方便、耗能性好，且性能不受温度影响，是工程中常用的一种耗能减震装置。但传统的摩擦阻尼器只具有单摩擦面，耗能效果不显著，在实际应用中需要大量连接件，而且传统摩擦阻尼器本身无自复位能力，只能依靠结构本身的刚度复位，单一不变的锁紧力往往不能满足不同强度地震的消能要求，由于螺栓应力松弛的影响，锁紧力在使用周期内可能发生变化。因而，在工程应用中有很多限制。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种阻尼力能有迅速调节、耗能能力强、减震效果好、制作简便、方便工程应用的摩擦阻尼器。
[0004]本发明的技术方案:滑动轴与连接钢板进行连接，带动连接钢板上的滑动板，与摩擦板进行摩擦。电源线连接压电陶瓷，通过电源线传来的不同电压信号，控制压电陶瓷的伸缩，压电陶瓷驱动器的横向伸缩挤压摩擦板，转换成横向压力。摩擦板两端通过紧固螺栓进行固定，摩擦板两端紧固螺栓的螺栓头成圆弧状，以方便摩擦板的滑动。滑动板上有滑槽，穿过十字形连接板。滑动板连接螺栓可以竖向紧固滑动板，连接钢板上有微小滑槽，可以保证滑动板的横向微小移动。本阻尼器通过控制滑动板与摩擦板压力的大小，来实现摩擦力大小的变化。本发明具有电致变形、响应时间快、驱动力大的特点，在本发明中应用多摩擦片来实现摩擦耗能，摩擦耗能效果显著；安装简单，不需要大量的连接件；本发明中滑动轴连接有弹簧，可以实现一部分的自复位效果；通过压电陶瓷驱动器调节摩擦板件的接触正压力，可以满足不同强度地震的耗能要求；本发明中预紧力螺栓顶部安装有力传感器，可以通过精确调节预紧力螺栓来消除螺栓应力松弛的不利影响。
[0005]本发明的技术特征:1、改变传统单摩擦面阻尼器为多摩擦片阻尼器，摩擦耗能效果显著。2、将摩擦板两端用弧形头螺栓预顶，方便摩擦板的横向移动。3、滑动板用竖向螺栓紧固在连接板上，连接板上有横向微小滑槽，使滑动板可以横向移动。4、在压电陶瓷与预紧力螺栓之间以及滑动轴的顶端设置力传感器，以精确控制预紧力与摩擦力的大小。5、解决了传统摩擦阻尼器在应用中需要大量连接件和施工不便的难题。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]图1是本发明的实体外观示意图。
[0007]图2是阻尼器顶部俯视示意图。
[0008]图3是阻尼器的底部仰视示意图。
[0009]图4是阻尼器的剖面结构示意图。
[0010]图5是阻尼器中连接钢板的俯视图。
[0011]图6是阻尼器中十字连接板的俯视图。
[0012]图7是阻尼器中滑动板的主视图。
[0013]图8是阻尼器中摩擦板的主视图。
[0014]图9是工程中阻尼器的斜向型连接。
[0015]图10是工程中阻尼器的人字型连接。
[0016]注:滑动板与摩擦板分为多层，不同层滑动板与摩擦板的宽度不同。
【具体实施方式】
[0017]下面结合技术方案和附图做更详细的说明:
[0018]滑动轴(I)与连接钢板(7)连接，带动连接钢板(7)上的滑动板(8)，与摩擦板(9)进行摩擦，电源线(16)连接压电陶瓷驱动器(5)，通过总电源线(6)传来的不同电压信号，控制压电陶瓷驱动器(5)的伸缩，压电陶瓷驱动器(5)的横向伸缩挤压摩擦板(9)，转换成横向压力。摩擦板(9)两端通过摩擦板两端紧固螺栓(19)进行固定，摩擦板两端紧固螺栓
[19]的螺栓头成圆弧状，以方便摩擦板(9)的滑动。滑动板(8)上有滑槽，穿过十字形连接板(11)。滑动板连接螺栓(12)可以竖向紧固滑动板(8)，连接钢板(7)上有微小滑槽，可以保证滑动板连接螺栓(12)的横向微小移动。本阻尼器通过控制滑动板(8)与摩擦板
(9)压力的大小，来实现摩擦力大小的变化。在实际工程结构中，本阻尼器可以按照图9、图10的方式进行连接。
【权利要求】
1.一种多层筒式压电摩擦阻尼器，由滑动轴(1)、阻尼器壳体(2)、预紧力螺栓(3)、压电陶瓷保护罩及力的传感器(4)、压电陶瓷驱动器(5)、总导线(6)、连接钢板(7)、滑动板(8)、摩擦板(9)、滑动板与摩擦板之间的摩擦材料(10)、十字形连接板(11)、滑动板连接螺栓(12)、阻尼器安装连接螺栓孔(13)、实芯钢柱(14)、壳体连接螺栓(15)、压电陶瓷及力传感器电源线(16)、弹簧(17)、力传感器(18)、摩擦板两端紧固螺栓(19)组成。
2.根据权利要求1所述的多层筒式压电摩擦阻尼器，其特征在于:所述阻尼器有多层摩擦板(9)和滑动板⑶。
3.根据权利要求1或2所述的多层筒式压电摩擦阻尼器，其特征在于:所述摩擦板(9)两端用弧形头螺栓预顶，方便摩擦板的横向移动。
4.根据权利要求1或2所述的多层筒式压电摩擦阻尼器，其特征在于:所述滑动板(8)用竖向螺栓紧固在连接板上，连接板上有横向微小滑槽，使滑动板可以横向移动。
5.根据权利要求1所述的多层筒式压电摩擦阻尼器，其特征在于:在压电陶瓷驱动器(5)与预紧力螺栓(3)之间以及滑动轴的顶端设置力传感器，以精确控制预紧力与摩擦力的大小。
【文档编号】E04B1/98GK204126074SQ201420325952
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】赵大海, 李永兴 申请人:燕山大学