一种消能装置的制作方法

本实用新型涉及建筑构件技术领域，特别是涉及一种消能装置。

背景技术：

随着我国城市化进程不断推进，对建筑结构抗震性能要求不断提高。传统抗震设计，通过增大结构构件截面和配筋量的办法，已经难以满足结构抗震性能的要求。通过在结构中增设耗能阻尼器来消耗地震输入能量，保护主体结构构件安全，提高结构抗震性能，已经被充分证明是一种行之有效的抗震措施。摩擦阻尼器作为一种采用摩擦原理耗散能量的阻尼器装置，具有原理明确、造价低廉等优点收到了广泛地关注和采用，而变摩擦阻尼器，具有能够随着变形的增大而产生更大的摩擦力的特性，能够使结构在小变形(频遇地震作用)，中等变形(设防地震作用)，和大变形(罕遇地震作用)下提供逐渐增大的耗能性能，更符合工程实际的。现有的摩擦阻尼器的主要缺点：

1.现有的建筑用摩擦阻尼器，由于需要施加预紧力，其摩擦面始终处于高应力状态，在高应力状态下，摩擦面的摩擦系数可能会发生变化，偏离预期的设计值，使摩擦阻尼器过早起滑，或不起滑。对于施加预紧力的螺栓(或其他构件)，会产生松弛徐变现象造成预紧力损失，进而影响阻尼器的出力。

2.现有的单一起滑力摩擦阻尼器，其具有确定且唯一的阻尼器出力，其滞回曲线为一矩形。但在实际工程设计中，如果按照强震作用下设计阻尼器出力，在中震和小震下阻尼器则不起作用，如按中震设计，则小震不起作用，大震时作用又不足。由于地震预报及地震区划理论的不成熟，建筑结构所面临的地震作用往往具有很大的不确定性。在建筑结构中采用单一起滑力摩擦阻尼器将面临大震、小震不能兼顾的窘境。

现有的弹簧-坡面变摩擦阻尼器，采用v型坡面配合弹簧产生随变形增大而增大的阻尼力，在一定程度上克服了常规的只具有一个起滑力的摩擦阻尼器的缺点，但其仍有很多未能克服的缺点，如：

1.“对三角形”或“狗骨形”的滞回曲线不够饱满，呈捏拢状，限制了其耗能能力。

2.当产生变摩擦力的时候，其主要变摩擦机构“v型坡面”板，一侧坡面紧密接触，而另一侧坡面则脱开，使坡面板在长度方向上产生弯曲变形，使脱开区的螺栓-弹簧预紧力损失，导致阻尼器出力变小。若坡面板件较薄或螺栓间距较大，会导致板件的非弹性变形，使阻尼器失效。

3.阻尼器出力随变形增加而增大，呈发散趋势，无出力上限，造成节点受力过大，设计困难。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于，提供一种新型结构的消能装置，所要解决的技术问题是摩擦阻尼器过早起滑，或不起滑，施加预紧力的构件，会产生松弛徐变现象造成预紧力损失，进而影响阻尼器的出力，滞回曲线不够饱满，降低了耗能的能力，坡面板在长度方向上产生弯曲变形，使脱开区的螺栓-弹簧预紧力损失，导致阻尼器出力变小，板件的非弹性变形，使阻尼器失效。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种消能装置，包括:

第一活动设备，包括通过摩擦件连接的第一移动组件和第二移动组件，所述第一移动组件和所述第二移动组件在外力作用下可在第一方向上相对移动；

第二活动设备，包括第三移动组件，所述第三移动组件包括第一固定件和第一滑动件，所述第一固定件与所述第二移动组件的外表面贴合连接，所述第一滑动件与所述第一固定件可滑动地层叠设置，随着所述第一滑动件和所述第一固定件的相对滑动，通过所述调节机构改变所述第一滑动件和所述第一固定件相背的两个表面在第二方向上的距离，并且所述第一滑动件和所述第一固定件相背的两个表面保持与所述第一方向平行；

驱动设备，至少与所述第一移动组件连接，用于驱动所述第一滑动件相对于所述第一固定件在所述第一方向上的滑动；

弹性预紧设备，包括预紧件和弹性件，通过所述预紧件在所述第二方向上对所述第一活动设备和所述第二活动设备施加预紧力，所述弹性件设置于所述预紧件和所述第二活动设备之间，通过所述弹性件调节所述弹性预紧设备对所述第一活动设备和所述第二活动设备的作用力；

限位结构，用于限制所述弹性预紧设备在所述第一方向上的位移。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

优选的，前述的消能装置，其中所述第一活动设备的所述第一移动组件包括：第一夹持板组、第二夹持板组和第一连接件，所述第一夹持板组和所述第二夹持板组设置在所述第一连接件的相对的两个表面，并且在所述第一夹持板组的一端和所述第二夹持板组的一端与所述第一连接件固定，形成所述第一移动组件的固定端，所述第一移动组件的相对于所述固定端的另一端为自由端；

所述第一夹持板组包括层叠的至少一个第一夹持板，所述第二夹持板组包括层叠的至少一个第二夹持板；

所述第一活动设备的所述第二移动组件包括：第三夹持板组、第四夹持板组和第二连接件，所述第三夹持板组和所述第四夹持板组设置在所述第二连接件的相对的两个表面，并且在所述第三夹持板组的一端和所述第四夹持板组的一端与所述第二连接件固定，形成所述第二移动组件的固定端，所述第二移动组件的相对于所述固定端的另一端为自由端；

所述第三夹持板组包括层叠的至少一个第三夹持板，所述第四夹持板组包括层叠的至少一个第四夹持板；

所述第一夹持板和所述第三夹持板间隔设置，所述第二夹持板和所述第四夹持板间隔设置；

所述第三移动组件设置于所述第二移动组件的一侧，所述第一固定件与所述第二移动组件的外表面贴合连接。

优选的，前述的消能装置，其中所述预紧件为至少一个螺栓和至少一个螺母；

所述限位结构为通孔，用于限制所述螺栓的位移，所述通孔设置在所述第一活动设备和所述第二活动设备上，将所述螺栓穿过所述通孔固定所述第一活动设备和第二活动设备，其中，至少所述第一滑动件和第一移动组件的所述通孔为长型孔。

优选的，前述的消能装置，其中所述第二活动设备还包括第四移动组件，所述第四移动组件设置于所述第一活动设备的相对于所述第三移动组件的另一侧；

所述第四移动组件包括第二固定件和第二滑动件，所述第二固定件与所述第二移动组件的外表面贴合连接，所述第二滑动件与所述第二固定件可滑动地层叠设置，随着所述第一滑动件和所述第一固定件的相对滑动，通过所述调节机构改变所述第一滑动件和所述第一固定件相背的两个表面在第二方向上的距离，并且所述第二滑动件和所述第二固定件相背的两个表面保持与所述第一方向平行；

通过所述驱动设备驱动所述第二滑动件相对于所述第二固定件在所述第一方向上的滑动；

所述第二滑动件和所述第二固定件设有与所述螺栓配合的通孔，至少所述第二滑动件的所述通孔为长型孔。

优选的，前述的消能装置，其中所述调节机构为：

所述第一固定件和所述第一滑动件之间相互接触的表面具有相互配合的第一斜度；

所述第二固定件和所述第二滑动件之间相互接触的表面具有相互配合的第二斜度；

所述第一斜度和所述第二斜度相同，并且倾斜方向相反。

优选的，前述的消能装置，其中所述摩擦件设置于所述第一活动设备的所述第一连接件和所述第二连接件与所述第一夹持板和所述第二夹持板之间、所述第一夹持板和所述第三夹持板之间以及所述第二夹持板和所述第四夹持板之间。

优选的，前述的消能装置，其中所述摩擦件固定于所述第一移动组件或所述第二移动组件上，包括至少一个通过边框固定所述摩擦片的结构构成。

优选的，前述的消能装置，其中所述驱动设备包括主驱动块组和被驱动块组；

所述主驱动块组设置于所述第一移动组件上，包括：

第一主驱动块和第二主驱动块，固定于所述第一夹持板的至少一侧的侧面上，所述第一主驱动块和所述第二主驱动块的中线的距离为l1；

第三主驱动块和第四主驱动块固定于所述第二夹持板的至少一侧的表面上，所述第三主驱动块和所述第四主驱动块的中线的距离为l1；

所述被驱动块组设置于所述第二移动组件上，包括：

第一被驱动块和第二被驱动块，固定与所述第一滑动板的至少一侧的侧面上，并且与所述第一主驱动块和所述第二主驱动块位于相同侧，所述第一被驱动块和所述第二被驱动块的中线的距离为l2，所述第一主驱动块与所述第一被驱动块之间的中线的距离为l3，所述第二主驱动块与所述第二被驱动块之间的中线的距离为l4；

第三被驱动块和第四被驱动块，固定与所述第二滑动板的至少一侧的侧面上，并且与所述第三主驱动块和所述第四主驱动块位于相同侧，所述第三被驱动块和所述第四被驱动块的中线的距离为l2，所述第三主驱动块与所述第三被驱动块之间的中线的距离为l4，所述第四主驱动块与所述第四被驱动块之间的中线的距离为l3；

其中，l2＝l1+l3+l4，并且l3＜l4；

通过所述第一主驱动块驱动所述第一被驱动块，通过所述第二主驱动块驱动所述第二被驱动块，使得所述第一滑动件随第一夹持板同步移动；

通过所述第三主驱动块驱动所述第三被驱动块，通过所述第四主驱动块驱动所述第四被驱动块，使得所述第二滑动件随第二夹持板同步移动。

优选的，前述的消能装置，其中所述第一移动组件的所述第一连接件包括底板和与所述底板呈指定角度连接的至少第一固定板和第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板用于夹持并固定所述第一夹持板和所述第二夹持板。

优选的，前述的消能装置，其中所述驱动设备包括：

第一驱动块组，设置于所述第一固定板上，包括：

第一驱动块和第二驱动块，分别固定于所述第一固定板的相对于所述底板的另一端的端面的两端，所述第一驱动块和所述第二驱动块之间内边缘的距离为l1；

第二驱动块组，设置于所述第二固定板上，包括：

第三驱动块(图中未示)：与所述第一驱动块相对设置；

第四驱动块(图中未示)：与所述第二驱动块相对设置；

所述第三驱动块和所述第四驱动块分别固定于所述第二固定板的相对于所述底板的另一端的端面的两端，所述第三驱动块和所述第四驱动块之间内边的距离为l1；

所述第一滑动件所述第二滑动件在第一方向上的长度为l2；

所述第一驱动块与所述第一滑动件的距离为l3；

所述第二驱动块与所述第一滑动件的距离为l4；

所述第三驱动块与所述第二滑动件的距离为l4；

所述第四驱动块与所述第二滑动件的距离为l3；

其中，l1＝l2+l3+l4，并且l3＜l4。

借由上述技术方案，本实用新型消能装置至少具有下列优点：

能够适应不同强度等级的地震作用，阻尼力随历史最大变形增大而增大，滞回曲线呈多个相互嵌套的饱满的矩形，提高了耗能的能力，各板件在长度方向上不产生弯曲变形，不损失预紧力，消除了对消能装置出力的影响，使得消能装置有效地起到了消能的作用。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型的实施例提出的消能装置的实施例一的正视图；

图2是本实用新型的实施例提出的消能装置的实施例一的分解图；

图3是本实用新型的实施例提出的驱动设备的实施例一的结构示意图；

图4是本实用新型的实施例提出的消能装置实施例一的第一夹持板与第一滑动板的驱动装置的位置关系示意图；

图5是本实用新型的实施例提出的消能装置实施例一的第二夹持板与第二滑动板驱动装置的位置关系示意图；

图6是本实用新型的实施例提出的消能装置的摩擦片的正视图；

图7是本实用新型的实施例提出的消能装置的实施例二的正视图；

图8是本实用新型的实施例提出的消能装置的实施例二的侧视图；

图9是本实用新型的实施例提出的消能装置的实施例二的第一连接件的正视图。

图10是本实用新型的实施例提出的消能装置的实施例二的图6的a-a剖面图；

图11是现有技术的实施例提出的消能装置的无初始预紧力的对三角形滞回曲线的折线图；

图12是现有技术的实施例提出的消能装置的有初始预紧力的狗骨形滞回曲线的折线图；

图13是本实用新型的实施例提出的消能装置的滞回曲线的折线图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的消能装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例一

如图1和2所示，本实用新型的一个实施例提出的一种消能装置，其包括:第一活动设备，包括通过摩擦件4连接的第一移动组件1和第二移动组件2，所述第一移动组件1和所述第二移动组件2在外力作用下可在第一方向i上相对移动。

第二活动设备3，包括第三移动组件31，所述第三移动组件31包括第一固定件312和第一滑动件311，所述第一固定件312与所述第二移动组件2的外表面贴合连接，所述第一滑动件311与所述第一固定件312可滑动地层叠设置，随着所述第一滑动件311和所述第一固定件312的相对滑动，通过所述调节机构改变所述第一滑动件311和所述第一固定件312相背的两个表面在第二方向ii上的距离，并且所述第一滑动件311和所述第一固定件312相背的两个表面保持与所述第一方向i平行。

驱动设备5，至少与所述第一移动组件1连接，用于驱动所述第一滑动件311相对于所述第一固定件312在所述第一方向i上的移动。

弹性预紧设备6，包括预紧件和弹性件62，通过所述预紧件在所述第二方向ii上对所述第一活动设备和所述第二活动设备3施加预紧力，所述弹性件62设置于所述预紧件和所述第二活动设备3之间，通过所述弹性件62调节所述弹性预紧设备6对所述第一活动设备和所述第二活动设备3的作用力。

如图8所示，限位结构7，用于限制所述弹性预紧设备6在所述第一方向i上的位移。

通过上述结构的消能装置，能够在任何震动力的作用下起滑，有效地起到了对各种震动力的阻尼作用，滞回曲线饱满，提高了耗能的能力，各板件在长度方向上不产生弯曲变形，不损失预紧力，消除了对消能装置出力的影响，使得消能装置有效地起到了消能的作用。

具体的，如上所述，以一个实施例说明本实用新型的消能装置的结构。如图1所示，在本实施例中，第一移动组件和第二移动组件相对地层叠设置。当外部作用力，如震动力，在第一方向上对所述消能装置施加作用力时，在第一方向上拉伸或压缩第一移动组件和第二移动组件，使得第一移动组件和第二移动组件相背或相对移动。通过弹性预紧设备对所述消能装置施加预紧力，减弱了外部作用力对消能装置的影响，阻止了第一移动组件和第二移动组件在第一方向的移动；为了进一步地消耗外部作用力，如图2所示，在第一移动组件和第二移动组件之间设置有摩擦片，起到了阻尼的作用，有效地减弱了外部作用力的影响。例如，当将消能装置应用于建筑物时，建筑物受到地震的震动力的初期，震动力较小，此时依靠摩擦片增大第一移动组件和第二移动组件之间的摩擦力，即可削弱震动力，甚至可以抵消震动力。

第一滑动件在第一固定件上滑动时，通过调节机构增大所述第一滑动件和所述第一固定件相背的两个表面之间的距离，增大了弹性预紧设备在第二方向上对消能装置的作用力，根据滑动摩擦原理(即，一个物体在另一个物体表面发生滑动时，接触面间产生阻碍它们相对运动的摩擦，称为滑动摩擦。滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的大小和压力大小有关。压力越大，物体接触面越粗糙，产生的滑动摩擦力就越大。增大有利摩擦的方法有：增大压力、增大接触面的粗糙程度、压力的大小等。在本实施方式中，即利用了通过增大弹性预紧设备的预紧力，增加消能装置的摩擦面的作用力，从而增大滑动摩擦力，以达到消耗地震施加到消能装置的震动力的目的)，进一步地增大了第一移动组件和第二移动组件之间的摩擦力。

在上述结构中，为了使得第一滑动件能够顺利地在第一固定件上实现滑动，优选在第一滑动件和第一固定件之间设置减摩擦层，所述减摩擦层可以优选为通过粘接特氟龙材料实现。通过本优选方式，有效地避免了在震动力增大时，因为第一滑动件与第一固定件之间的摩擦力而导致上述调节过程无法实现。

在第一移动组件和第二移动组件相对或相背移动时，通过限位结构限制了弹性预紧设备在第一方向上的移动，使得弹性预紧设备在第一方向上对消能装置施加了外部作用力的反作用力，更进一步地减弱外部作用力的作用，从而实现了上述消能装置达到最大抵抗外部作用力的上限值。

作为优选方式，如图1和2所示，所述第一活动设备的所述第一移动组件1包括：第一夹持板组12、第二夹持板组13和第一连接件11，所述第一夹持板组12和所述第二夹持板组13设置在所述第一连接件11的相对的两个表面，并且在所述第一夹持板组12的一端和所述第二夹持板组13的一端与所述第一连接件11固定，形成所述第一移动组件1的固定端，所述第一移动组件1的相对于所述固定端的另一端为自由端；所述第一夹持板组12包括层叠的至少一个第一夹持板，所述第二夹持板组13包括层叠的至少一个第二夹持板。

所述第一活动设备的所述第二移动组件2包括：第三夹持板组22、第四夹持板组23和第二连接件21，所述第三夹持板组22和所述第四夹持板组23设置在所述第二连接件21的相对的两个表面，并且在所述第三夹持板组22的一端和所述第四夹持板组23的一端与所述第二连接件21固定，形成所述第二移动组件2的固定端，所述第二移动组件2的相对于所述固定端的另一端为自由端；所述第三夹持板组22包括层叠的至少一个第三夹持板，所述第四夹持板组23包括层叠的至少一个第四夹持板。所述第一夹持板和所述第三夹持板间隔设置，所述第二夹持板和所述第四夹持板间隔设置；所述第三移动组件3设置于所述第二移动组件2的一侧，所述第一固定件312与所述第二移动组件2的外表面贴合连接。

通过上述结构构成了本实施例的由第一移动组件、第二移动组件和第三移动组件构成的消能装置。第一移动组件可以通过一个第一夹持板和一个第二夹持板夹持第一连接件构成，第二移动组件可以通过一个第三夹持板和一个第四夹持板夹持第二连接件构成。优选地，第一夹持板组可以设置多个第一夹持板，第二夹持板组可以设置多个第二夹持板，第三夹持板组可以设置多个第三夹持板，第四夹持板组可以设置多个第四夹持板，第一移动组件和第二移动组件的各夹持板间隔设置。第三夹持板组的第一固定板与第二夹持板组的最外侧的第二夹持板层叠并固定，在本实施例中优选第一固定板与最外侧的第二夹持板一体成型。

作为优选方式，如图1和2所示，所述预紧件6为至少一个螺栓61和至少一个螺母63；如图2、4和5所示，所述限位结构7为通孔，用于限制所述螺栓61的位移，所述通孔设置在所述第一活动设备1和所述第二活动设备2上，将所述螺栓61穿过所述通孔固定所述第一活动设备1和第二活动设备2，其中，至少所述第一滑动件311和第一移动组件1的所述通孔为长型孔。

通过在第一滑动件和第一移动组件上设置长型通孔，使得螺栓在第二方向上穿过消能装置，通过螺母固定后，在第一移动组件和第二移动组件相对移动时，螺栓可以在长型孔中滑动，第二移动组件的第三夹持板组和第四夹持板组也可以设置长型孔，当第一移动组件和第二移动组件产生相对位移时，第一移动组件的长型孔和第二移动组件的长型孔以及第一滑动件的长型孔的长度方向的边缘部夹持住螺栓，使得螺栓不能滑动时，通过螺栓与长型孔之间的作用力进一步地增大了对震动力的反作用力。为了进一步地使得消能装置尽快达到最大上限的阻尼力，优选第三夹持板组和第四夹持板组的通孔为圆形通孔，在第一移动组件和第二移动组件相对移动时，螺栓始终通过第二移动组件带动在长型孔中滑动，并且相对于上述方案显著地缩短了滑动行程。

为了有效地对消能装置起到预紧作用，并且通过弹性件在消能装置在第二方向的尺寸增大时，有效地起到增加作用力，优选弹性件为碟形弹簧。通常用于用于螺栓和螺钉连接的防松垫圈。用于中等或高强度螺栓、螺钉的连接。支承载荷大，其受到作用力后所产生的弹性恢复使得螺栓拉力可以承受由于以下原因产生的松弛：易损件的磨损、蠕变、松弛、热膨胀、收缩，或密封件的压紧。碟形弹簧在受到作用力后所产生的形变使得弹性作用增加了数倍，可以抵抗强大的作用力，在本实施例中，将碟形弹簧应用于抗震的消能装置，能够有效地抵抗较大的震动力。

作为优选方式，如图1和2所示，所述第二活动设备3还包括第四移动组件32，所述第四移动组件32设置于所述第一活动设备的相对于所述第三移动组件31的另一侧；所述第四移动组件32包括第二固定件322和第二滑动件321，所述第二固定件322与所述第二移动组件2的外表面贴合连接，所述第二滑动件321与所述第二固定件322可滑动地层叠设置；随着所述第二滑动件321和所述第二固定件322的相对滑动，通过所述调节机构改变所述第二滑动件321和所述第二固定件322相背的两个表面在第二方向ii上的距离，并且所述第二滑动件321和所述第二固定件322相背的两个表面保持与所述第一方向i平行；通过所述驱动设备5驱动所述第二滑动件321相对于所述第二固定件322在所述第一方向i上的滑动；所述第二滑动件321和所述第二固定件322设有与所述螺栓61配合的通孔，至少所述第二滑动件321的所述通孔为长型孔。

与第三移动组件同样的，为了使得第二滑动件能够顺利地在第二固定件上实现滑动，优选在第二滑动件和第二固定件之间设置减摩擦层，所述减摩擦层可以优选为通过粘接特氟龙材料实现。通过本优选方式，有效地避免了在震动力增大时，因为第二滑动件与第二固定件之间的摩擦力而导致上述调节过程无法实现。

第四移动组件的结构和连接方式优选与第三移动组件相同，在此不再赘述。通过在第三移动组件的相对侧增加第四移动组件，可以增加消能装置在第二方向上的尺寸的变化，增加了弹性预紧设备在第二方向上的作用力，更有效地对外力起到了抵抗作用。

作为优选方式，如图1和2所示，所述调节机构为：所述第一固定件312和所述第一滑动件311之间相互接触的表面具有相互配合的第一斜度；所述第二固定件322和所述第二滑动件321之间相互接触的表面具有相互配合的第二斜度；所述第一斜度和所述第二斜度相同，并且倾斜方向相反。

通过上述结构的斜面结构，使得第一滑动件在第一固定件上，第二滑动件在第二固定件上滑动的同时，因为斜度相等，倾斜方向相反，使得第一滑动件和第二滑动件的相背的两侧的表面始终保持与第一方向平行。在第一滑动件和第一固定件处于重合状态，第二滑动件和第二固定件处于重合状态的情况下，第一滑动件向第一固定件的高端一侧滑动，第二滑动件向第二固定件的高端一侧滑动，消能装置在第二方向上的尺寸增大，增大了碟形弹簧在第二方向上对消能装置的作用力，从而是有效地实现了作为调节机构的斜面结构对增大的外部作用力(即，地震带来的震动力)的进一步的阻尼力。

作为优选方式，如图1和2所示，所述摩擦件4设置于所述第一活动设备的所述第一连接件11和所述第二连接件21与所述第一夹持板12和所述第二夹持板13之间、所述第一夹持板12和所述第三夹持板22之间以及所述第二夹持板13和所述第四夹持板23之间。

在第一夹持板与第一连接件和第二连接件之间，第二夹持板与第一连接件和第二连接件之间，第一夹持板与第三夹持板之间，第二夹持板与第四夹持板之间均设置摩擦件。当每个夹持板组包括多个夹持板时，相邻的夹持板之间均设置摩擦件。进一步地增加了各夹持板之间的摩擦力，有效地对外力起到了阻尼作用。

作为优选方式，如图6所示，所述摩擦件4固定于所述第一移动组件1或所述第二移动组件2上，包括至少一个通过边框42固定所述摩擦片41的结构构成。

通过边框固定摩擦片的结构可以使得摩擦片三面受压，增加薄型的摩擦片的强度，避免了摩擦片在使用过程中起皱，变形等情况的发生，提高了摩擦性能，延长了摩擦片的使用寿命。在本实施例中，优选多个上述结构的摩擦件并列组合的形式，减小了每个摩擦片的面积，进一步的延长了摩擦片的使用寿命，结构简单，安装方便。

作为优选方式，如图1至4所示，所述驱动设备5包括主驱动块组51和被驱动块组52。

所述主驱动块组51设置于所述第一移动组件1上，包括：

第一主驱动块511和第二主驱动块512，固定于所述第一夹持板12的至少一侧的侧面上，所述第一主驱动块511和所述第二主驱动块512的中线的距离为l1；

第三主驱动块513和第四主驱动块514固定于所述第二夹持板13的至少一侧的表面上，所述第三主驱动块513和所述第四主驱动块514的中线的距离为l1。

所述被驱动块组52设置于所述第二移动组件3上，包括：

第一被驱动块521和第二被驱动块522，固定与所述第一滑动板311的至少一侧的侧面上，并且与所述第一主驱动块511和所述第二主驱动块512位于相同侧，所述第一被驱动块521和所述第二被驱动块522的中线的距离为l2，所述第一主驱动块511与所述第一被驱动块521之间的中线的距离为l3，所述第二主驱动块512与所述第二被驱动块522之间的中线的距离为l4；

第三被驱动块523和第四被驱动块524，固定与所述第二滑动板321的至少一侧的侧面上，并且与所述第三主驱动块513和所述第四主驱动块514位于相同侧，所述第三被驱动块523和所述第四被驱动块524的中线的距离为l2，所述第三主驱动块521与所述第三被驱动块523之间的中线的距离为l4，所述第四主驱动块514与所述第四被驱动块524之间的中线的距离为l3；

其中，l2＝l1+l3+l4，并且l3＜l4；

通过所述第一主驱动块511驱动所述第一被驱动块521，通过所述第二主驱动块512驱动所述第二被驱动块522，使得所述第一滑动件311随第一夹持板12同步移动；

通过所述第三主驱动块513驱动所述第三被驱动块523，通过所述第四主驱动块514驱动所述第四被驱动块524，使得所述第二滑动件321随第二夹持板13同步移动。

在本实施例中，可以在消能装置的一侧设置驱动设备，但是，在驱动时为了避免第一滑动件和第二滑动件偏移滑动方向，优选在消能装置的相对的两个侧面各设置一套驱动设备。

如上所述，结合图4和图5可知，设置在第一移动组件的主驱动块组中的，第一主驱动块和第二主驱动块之间的距离与第三主驱动块和第四主驱动块之间的距离相等，均为l1；设置在第一滑动件的被驱动块组中的，第一被驱动块和第二被驱动块之间的距离与第三被驱动块和第四被驱动块之间的距离相等，均为l2，且l1＜l2，即，第一主驱动块和第二主驱动块位于第一被驱动块和第二被驱动块的内侧，第三主驱动块和第四主驱动块位于第三被驱动块和第四被驱动块的内侧。

本实施例的消能装置在使用过程中，第一滑动件相对于第一固定件，第二滑动件相对于第二固定件在产生相对的滑动的过程中，在第二方向上的尺寸会发生变化，为了保证主驱动块组能够有效地驱动被驱动块组，需要满足无论第二方向的尺寸如何变化，主驱动块组的高度都要能够与被驱动块组接触。

具体的，如图3所示，所述第一主驱动块511、所述第二主驱动块512、所述第三主驱动块513和所述第四主驱动块514的高度为h；

从所述第一夹持板12的与第一连接件11相对的表面到所述第一固定件312的高端的距离、从所述第二夹持板13的与第一连接件11相对的表面到所述第二固定件322的高端的距离为h1；

所述第一滑动件311的高端、所述第二滑动件321的高端的高度为h2；

所述第一滑动件311的低端、所述第二滑动件321的低端的高度为h3；

所述摩擦片4的高度为h4；

则主驱动块组和被驱动块组需要满足以下关系式：

h＞h1+(h2-h3)+n×h4；

其中，n为第一夹持板12与第三夹持板22之间的摩擦片4或第二夹持板13与第四夹持板23之间的摩擦片4的数量。

即，主驱动块组的高度必须大于当第一滑动件的高端与第一固定件的高端重合，第二滑动件的高端与第二固定件的高端重合时的，被驱动块组的与主驱动块组相对的底边到主驱动块组的与被驱动块组相背的底边的距离。

在上述所述的状态中，如图4和5所示，以第一移动组件与第二移动组件沿第一方向相背移动为例，说明驱动设备的驱动作用。

在所述第一移动组件和所述第二移动组件受到外力作用时，随着外力的变化，所述消能装置在第一状态、第二状态、第三状态、第四状态和第五状态之间切换；

所述第一状态为：所述第一移动组件和所述第二移动组件保持相对静止状态或所述限位结构限制所述弹性预紧设备相对于所述第一移动组件和所述第二移动组件为静止状态时，所述第一滑动件和第二滑动件与所述第一移动组件和所述第二移动组件保持静止的状态；

具体的，当消能装置受到较小的外力作用时，摩擦件所产生的摩擦力足以抵抗外力，使得第一移动组件和第二移动组件之间不产生相对移动，从而保持相对静止，或者，当限位结构使得抵抗外力的力达到上限力时，第一移动组件和第二移动组件之间停止了相对移动，从而保持了相对静止，此时，第一滑动件与第一固定件以及第二滑动件与第二固定件之间不产生相对滑动，从而使得消能装置整体保持静止的状态。

所述第二状态为：所述第一移动组件和所述第二移动组件在所述第一方向上相对或相背移动，所述第一滑动件和第二滑动件与所述第二移动组件保持静止的状态；

具体的，在消能装置受到外力时，摩擦件不足以抵抗外力，第一移动组件和第二移动组件开始在第一方向上发生相对或相反方向的相对移动，此时，在预紧力的作用下，第一滑动件与第一固定件以及第二滑动件与第二固定件保持相对静止的状态，从而第一滑动件和第二滑动件跟随第二移动组件同时移动，此时，第一滑动件和第二滑动件相背的两个表面的距离保持不变，弹性预紧设备对消能装置在第二方向上的作用力保持不变，消能装置抵抗外力的阻尼力仍然来源于摩擦件的摩擦力。

所述第三状态为：所述第一移动组件和所述第二移动组件在所述第一方向上相对或相背移动，所述第一滑动件与所述第一移动组件保持相对静止，所述第二滑动件与所述第二移动组件保持相对静止的状态；

具体的，在第二状态的基础上，外力继续增大，导致驱动设备启动，从而通过第一移动组件带动第一滑动件一起移动，从而使得第一滑动件和第一固定件之间产生了相对的移动，此时，在调节机构的作用下，第一滑动件和第一固定件相背的两个表面之间的距离发生改变，在距离增大的情况下，增强了弹性预紧机构的弹性件的作用力，进一步地增加了第二方向的作用力，从而增大了消能装置对外力的阻尼力，进一步地消耗了外部的作用力。此时，驱动设备对第二滑动件没有起到驱动作用，因此，第二滑动件仍然保持与第二移动组件相对相对静止的状态，即，随第二移动组件一起移动。

所述第四状态为，所述第一移动组件和所述第二移动组件在所述第一方向上相对或相背移动，所述第一滑动件与所述第一移动组件保持相对静止的状态，同时所述第二滑动件与所述第一移动组件保持相对静止的状态；

具体的，在第三状态的基础上，当外力继续增大，在驱动设备的作用下，第一移动组件驱动第二滑动件一起移动，即，第一滑动件和第二滑动件与第一移动组件保持静止的状态，此时，由于第一斜面结构和第二斜面结构的倾斜方向相反，斜度相同，第一滑动件和第二滑动件相背的两个表面之间的距离保持不变，弹性预紧设备对消能装置在第二方向上的作用力保持不变，从而抵抗外力的阻尼力保持不变。

所述第五状态为：所述第一移动组件和所述第二移动组件在所述第一方向上相对或相背移动，在驱动设备的作用下，第一移动组件驱动第二滑动件移动，所述第二滑动件与所述第一移动组件保持相对静止的状态，同时所述第一滑动件与所述第二移动组件保持相对静止的状态。

具体的，当消能装置受到反向作用力时，第一移动组件和第二移动组件的相对移动方向随之反向，随着反向作用力的增大，在驱动装置的作用下，第一移动组件驱动第二滑动件反向移动，即，第二滑动件与第一移动组件保持相对静止，第一滑动件与第二移动组件保持相对静止的状态。此时，第一滑动件与第一固定件之间的相背的两个表面的距离不变，第二滑动件与第二固定件之间的相背的两个表面的距离增加，从而进一步的增加了消能装置对外力的阻尼力，直至第三主驱动块接触到第三被驱动块，从而第一移动组件驱动第一滑动件反向移动，与第三状态相同，消能装置在第二方向上尺寸不产生变化，对外力的阻尼力不变，此时的阻尼力达到了最大上限阻尼力。

将本实施例的消能装置应用于建筑结构中，在建筑受到外力作用时，如发生地震时，消能装置随着震动力的变化在第一状态到第五状态之间切换，在以下说明中，假设外力方向为先在第一方向上产生相反的作用力拉伸第一移动组件和第二移动组件，然后震动力反向压缩第一移动组件和第二移动组件时，消能装置的阻尼力的变化情况。

当消能装置不受外力作用时，第一活动设备的第一移动组件和第二移动组件为静止状态，第三活动设备的第一滑动件和第四活动设备的第二滑动件相对于第一活动设备不产生相对滑动，此时，消能装置为第一状态；

当消能装置开始受到微小的震动力，但该力不足以克服摩擦件的摩擦力，通过该摩擦力使得第一移动组件和第二移动组件仍然保持相对静止，第一滑动件和第二滑动件也没有相对于第一活动设备的滑动，此时，消能装置仍然保持第一状态。

在上述第一状态的基础上，外力继续增大，以至于摩擦件的摩擦力已经不足以抵抗外力的作用时，第一移动组件和第二移动组件向相反的方向拉伸，第一滑动件和第二滑动件由于与第二移动组件接触，从而随第二移动组件移动，即，第一滑动件和第二滑动件与第二移动组件保持相对静止的状态，作为调节机构的第一滑动件和第一固定件之间不产生相对的斜面的滑动，因此，在第二方向上消能装置的尺寸不产生变化，作为弹性预紧设备作用于消能装置的作用力保持不变此时，消能装置从第一状态切换为第二状态。

在上述第二状态的基础上，外力继续增大，第一主驱动块逐渐靠近第一被驱动块，最终达到接触的状态，由第一移动组件驱动第一滑动件反向随着第一移动组件移动，第一滑动件与第一固定件之间产生了沿斜面的相对移动；第三主驱动块距离第三被驱动块的距离l4＞l3，第二滑动件随第二移动组件移动，即，第一滑动件与第一移动组件保持相对静止状态，第二滑动件与第二移动组件保持相对静止状态，第二滑动件与第二固定件之间不产生相对的斜面滑动，因此，消能装置第二方向的尺寸的变化仅为第一滑动件和第一固定件之间的变化，弹性预紧设备作用于消能装置的作用力加大，作为弹性件的碟形弹簧圈开始变形，此时，消能装置从第二状态切换为第三状态。

在上述第三状态的基础上，外力继续增大，直至第三主驱动块与第三被驱动块接触，由第一移动组件驱动第二滑动件反向随第一移动组件移动，即，第一滑动件和第二滑动件与第一移动组件保持相对静止，第一滑动件与第一固定件之间和第一滑动件与第一固定件之间均产生了斜面的相对滑动，因为第一斜面结构和第二斜面结构的斜度和倾斜方向的特点，消能装置在第二方向上的尺寸保持不变，弹性预紧设备作用于消能装置的作用力保持不变，此时，消能装置从第三状态切换为第四状态。

在上述第四状态的基础上，震动力继续增大，消能装置的状态保持在第四状态，因此，弹性预紧设备作用于消能装置的阻尼力始终保持不变。

在上述第四状态的基础上，作用力反向，或者外部作用力卸载，建筑物恢复原状对消能装置施加反作用力，压缩第一移动组件和第二移动组件，从而相对移动。第一滑动件和第二滑动件随第二移动组件移动，消能装置在第二方向上尺寸保持不变，消能装置的阻尼力保持不变。

在上述第四状态的基础上，随着反向作用力的不断增大，第一移动组件和第二移动组件继续相对移动，在驱动装置的作用下，第四主驱动块与第四被驱动块之间的距离l3小于第二主驱动块与第二被驱动块之间的距离l4，所以首先第四主驱动块首先与第四被驱动块接触，并驱动第二滑动件与第一移动组件一起移动，即，第二滑动件与第一移动组件保持相对静止状态，第二滑动件与第二固定件之间产生相对的斜面滑动，从而使得消能装置通过第二滑动件和第二固定件增加第二方向上的尺寸，弹性预紧装置对消能装置的作用力继续增加，第一滑动件与第二移动组件保持相对静止状态，此时，消能装置从第二状态切换为第五状态。

在上述第五状态的基础上，随着反向作用力的不断增大，第一移动组件和第二移动组件继续相对移动，在驱动装置的作用下，第二主驱动块与第二被驱动块接触，此时，消能装置的阻尼力达到上限力。驱动设备驱动第一滑动件与第一移动组件一起移动，即，第一滑动件与第一移动组件保持相对静止状态，第一滑动件与第一固定件之间产生相对的斜面滑动，相背的两个表面的距离缩小，第二滑动件与第二固定件之间产生相对的斜面滑动，相背的两个表面的距离增大，与第四状态相同，消能装置在第二方向上尺寸保持不变，阻尼力不变，此时，消能装置从第五状态切换为第四状态，直至反向震动力结束。

以上说明了五个状态的切换过程，但是此过程仅仅说明了消能装置随着震动力的大小和方向产生规律性的由小到大，有一个方向转为相反方向的改变而发生的各种状态的切换的情况，而在现实震动过程中，尤其是地震对建筑物所产生的震动中，震动力往往不具有规律性，但是，无论如何变化，消能装置都会根据具体外部作用力的大小和方向的变化在上述五种状态之间进行切换，有效地起到了抵消外部震动力的作用，同时限制了最大上限力。

以上实施例一是第一移动组件和第二移动组件在受到第一方向上的拉伸与压缩的作用力的情况下的具体实施例。以下针对消能装置受到剪切力的实施例二进行说明。

实施例二

作为另一个实施例，以下仅说明与实施例一的不同之处。

作为一个实施例，如图7至10所示，所述第一移动组件1的所述第一连接件11包括底板111和与所述底板111呈指定角度连接的至少第一固定板112和第二固定板113，所述第一固定板112和所述第二固定板113用于夹持并固定所述第一夹持板12和所述第二夹持板13。

上述结构中，第一固定板和第二固定板优选与底板垂直连接，并且一体成型。为了进一步地增加摩擦力，优选在第一固定板和第二固定之间设置中间固定板，将第一夹持板和第二夹持板设置在中间固定板的两侧。第二连接件与第一连接件类似地，设置底板，在底板上垂直地一体成型第三固定板和第四固定板，在第三固定板和第四固定板之间连接第三夹持板和第四夹持板，为了进一步地增加摩擦力，在第三固定板和第四固定板之间设置两个中间固定板，在两个中间固定板之间设置中间板，通过第一夹持板和第二夹持板夹持中间板，第三夹持版和第四夹持板夹持第一夹持板和第二夹持板。在第一夹持板和第二夹持板与中间板之间，第三夹持板和第一夹持板之间、第四夹持板和第二夹持板之间均设置摩擦件。与实施例一类似地，第一夹持板、第二夹持板、第三夹持板、第四夹持板和中间板都可以为有多个板组成的板组，设置方法与实施例一相同，第一滑动件与最外侧的第三夹持板、第二滑动件与最外侧的第四夹持板的结构也与实施例一相同，不再赘述。所不同的是在第一方向上所受到的外部作用力不在一条直线上，对消能装置形成了剪切力。

作为优选实施方式，所述驱动设备5’包括：

第一驱动块组51’，设置于所述第一固定板112上，包括：

第一驱动块511’和第二驱动块512’，分别固定于所述第一固定板112的相对于所述底板111的另一端的端面的两端，所述第一驱动块511’和所述第二驱动块512’之间内边缘的距离为l1；

第二驱动块组52’，设置于所述第二固定板113上，包括：

第三驱动块(图中未示)：与所述第一驱动块511’相对设置；

第四驱动块(图中未示)：与所述第二驱动块512’相对设置；

所述第三驱动块和所述第四驱动块分别固定于所述第二固定板113的相对于所述底板111的另一端的端面的两端，所述第三驱动块和所述第四驱动块之间内边的距离为l1；

所述第一滑动件31和所述第二滑动件32在第一方向i上的长度为l2；

所述第一驱动块511’与所述第一滑动件31的距离为l3；

所述第二驱动块512’与所述第一滑动件31的距离为l4；

所述第三驱动块与所述第二滑动件32的距离为l4；

所述第四驱动块与所述第二滑动件32的距离为l3；

其中，l1＝l2+l3+l4，并且l3＜l4。

本实施例的消能装置的消耗震动力的方法与实施例一相同，其区别仅在于所受的力为剪切力，分别在第一方向上作用于第一移动组件端和第二移动组件端，当所受到的剪切力达到一定程度时，如图10所示，第一滑动件沿与第一夹持板一体的第一固定板的斜面移动，第二滑动件沿与第二夹持板一体的第二固定板的斜面移动，从而增大消能装置在第二方向上的尺寸，增加了弹性预紧设备对消能装置的作用力；长型孔对螺栓同样起到了限制上限力的作用，在此不再赘述。

上述实施例一和实施例二通过摩擦件、调节机构，弹性预紧设备等实现了对外部作用力的阻尼作用，在现有技术的阻尼设备中的上述结构所产生的滞回曲线如图11和12所示，从图中可知，阻尼器不具有最大上限力，呈发散状，而且滞回曲线不饱满，限制了耗能的能力。本实用新型的消能装置，如图13所示，无论外部作用力如何变化，消能装置均在第一状态到第五状态之间变化，如上所述在第四状态阻尼力达到上限力，呈收敛矩形形状，有效地提高了耗能的能力，不损失预紧力，消除了对消能装置出力的影响，使得消能装置有效地起到了消能的作用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。