一种气压辅助摩擦型阻尼器

本实用新型属于建筑结构工程部件技术领域，尤其涉及一种气压辅助摩擦型阻尼器。

背景技术：

常见的摩擦型阻尼器通常在地震中活塞杆出力过大，甚至会冲出冲程，而且普通阻尼器阻尼固定不可变，无法高效率的进行能量耗散。

普通摩擦型阻尼器功能较为单一，而且阻尼固定，作为位移相关型减震耗能原件，活塞杆位移越大，减震效果越明显，而当位移较小时，摩擦型阻尼器对结构减震的效果越弱；而且，普通阻尼器活塞到达端部往往会出现被锁死现象，同时地震过后，活塞无法回弹和回到原始位置。

因此，基于这些问题，提供一种阻尼可变，摩擦力能够随位移变化而增大，从而提高耗能能力，减震效率较好，可自动复位的一种气压辅助摩擦型阻尼器，具有重要的现实意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足提供一种阻尼可变，摩擦力能够随位移变化而增大，从而提高耗能能力，减震效率较好，可自动复位的一种气压辅助摩擦型阻尼器。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种气压辅助摩擦型阻尼器，包括阻尼器外壳、气缸，所述气缸内安装活塞，所述气缸位于所述阻尼器外壳内部，且与阻尼器外壳内侧壁密封接触，所述气缸将所述阻尼器外壳内部空间分隔为第一气缸、第二气缸，所述活塞将所述气缸内部空间分隔为第三气缸、第四气缸；垂直所述活塞安装有活塞杆，所述活塞杆依次穿过所述第三气缸、第一气缸、阻尼器外壳，所述活塞杆能带动所述活塞在所述气缸内沿其轴向运动；所述第一气缸、第二气缸、第三气缸、第四气缸内均充满气体；

所述活塞包括一对盖板，一对所述盖板的四周固定安装活塞摩擦层，且所述活塞内部形成空腔，所述空腔内安装受力挡板及橡胶圈，所述受力挡板位于所述活塞摩擦层与橡胶圈之间；

所述活塞杆内部轴向设有输气管，所述输气管通过第一单向阀、第二单向阀分别连通第一气缸与空腔、第三气缸与空腔，且所述第一单向阀、第二单向阀的气体流向为由第一气缸、第三气缸向空腔流动；所述盖板还通过安装第三单向阀使得气体流向为由第四气缸向空腔流动；

当所述空腔内气体压强增大时，所述橡胶圈受力膨胀，挤压所述受力挡板，所述受力挡板向外扩张，挤压所述活塞摩擦层，使得所述活塞摩擦层与阻尼器外壳内壁之间的摩擦力增大。

进一步的，所述第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀均包括套筒，所述套筒两开口端处分别设有密封板、进气板，所述密封板、进气板之间通过弹簧固定连接，在工作状态，气体能通过进气板进入套筒内，并将密封板顶开逸出，在非工作状态，所述弹簧能使得所述密封板密封住所述套筒的一端。

进一步的，所述进气板上设有进气孔。

进一步的，所述密封板靠近所述套筒的一侧固定设有密封层。

进一步的，所述受力挡板包括若干块受力分板，所述受力分板之间通过连接弹簧固定连接形成首尾连接结构，使得所述受力挡板能向外扩张。

进一步的，所述活塞在所述气缸内运动时，所述活塞与所述气缸内壁通过活塞摩擦层密封接触。

进一步的，所述活塞杆位于阻尼器外壳外部的一端、活塞杆相对侧的阻尼器外壳外部均固定安装有固定元件。

进一步的，所述活塞杆穿过气缸、所述阻尼器外壳处与所述气缸、阻尼器外壳密封接触。

本实用新型的优点和积极效果是：

本实用新型与现有摩擦型阻尼器相比，采用两个腔室和气弹簧结合分阶段进行能量耗散，减小摩擦型阻尼器的体积；此外，活塞将要到达腔室一端时，由于腔室内气体被压缩，刚度逐渐增大，避免活塞冲出有效冲程现象，从而提高结构在地震中的安全性；进一步的，由于气体的反向作用，使活塞具有一定的回弹性和复位能力，增强了阻尼器在余震及其二次地震中的减震能力。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本实用新型实施例提供的一种气压辅助摩擦型阻尼器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种气压辅助摩擦型阻尼器的活塞杆及活塞的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种气压辅助摩擦型阻尼器的受力挡板的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种气压辅助摩擦型阻尼器的单向阀的结构示意图；

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的具体结构、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将其理解为对本实用新型形成任何限制。此外，在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，仍然可在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处进行标示。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面就结合图1-4来具体说明本实用新型。

如图1-4所示，本实施例提供的一种气压辅助摩擦型阻尼器，包括阻尼器外壳11、气缸4，所述气缸4内安装活塞，所述气缸4位于所述阻尼器外壳11内部，且与阻尼器外壳内侧壁密封接触，所述气缸4将所述阻尼器外壳内部空间分隔为第一气缸3.3、第二气缸9，所述活塞将所述气缸4内部空间分隔为第三气缸3.1、第四气缸3.2；垂直所述活塞安装有活塞杆13，所述活塞杆依次穿过所述第三气缸3.1、第一气缸3.3、阻尼器外壳11，所述活塞杆13能带动所述活塞在所述气缸内沿其轴向运动；所述第一气缸3.3、第二气缸9、第三气缸3.1、第四气缸3.2内均充满气体；

所述活塞包括一对盖板8，所述一对盖板用若干对螺钉21支撑固定，一对所述盖板8的四周固定安装活塞摩擦层1，使得所述活塞内部形成空腔5，所述空腔5内安装受力挡板6及橡胶圈7，所述受力挡板6位于所述活塞摩擦层1与橡胶圈7之间；

所述活塞杆13内部轴向设有输气管10，所述输气管10通过第一单向阀2.1、第二单向阀2.2分别连通第一气缸3.3与空腔5、第三气缸3.1与空腔5，且所述第一单向阀2.1、第二单向阀2.2的气体流向为由第一气缸3.3、第三气缸3.1向空腔5流动；所述盖板8还通过安装第三单向阀2.3使得气体流向为由第四气缸3.2向空腔流动；

在具体工作时，当所述空腔内气体压强增大时，所述橡胶圈受力膨胀，挤压所述受力挡板，所述受力挡板向外扩张，挤压所述活塞摩擦层，使得所述活塞摩擦层与阻尼器外壳11内壁之间的摩擦力增大。

在本实施例中，所述第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀的结构一致：均包括套筒18，所述套筒18两开口端处分别设有密封板15、进气板17，所述密封板15、进气板17之间通过弹簧16固定连接，在工作状态，气体能通过进气板17进入套筒18内，并将密封板15顶开逸出，在非工作状态，所述弹簧16能使得所述密封板15密封住所述套筒18的一端；其中，需要说明的是，所述进气板17可通过在其上设置进气孔来实现进气；为了更好的实现单向阀的单向进气功能，可以考虑：所述密封板15靠近所述套筒18的一侧固定设有密封层19。

需要说明的是，在安装第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀时，需要其与输气管10内壁密封接触，并且，注意不要安装错误方向。

如图3所示，在本实施例中，所述受力挡板6包括若干块受力分板601，所述受力分板601之间通过连接弹簧20固定连接形成首尾连接结构，使得所述受力挡板6能向外扩张。

为了增强密封性，可以考虑：所述活塞在所述气缸内运动时，所述活塞与所述气缸内壁通过活塞摩擦层1密封接触；所述活塞杆穿过气缸、所述阻尼器外壳处与所述气缸、阻尼器外壳密封接触；需要说明的是，以上密封接触可采用密封件实现密封作用，例如可以采用密封圈。

所述活塞杆位于阻尼器外壳外部的一端、活塞杆相对侧的阻尼器外壳外部均固定安装有固定元件14，固定元件14可实现将阻尼器安装在需要减震的位置。

作为举例，在本实施例中，活塞杆13运动带动活塞在气缸4内往复运动，当活塞杆受拉时，第三气缸3.1内压强增大，气体通过输气管10上的第二单向阀2.2进入空腔5使得空腔5压力增大，空腔5内气体推动橡胶圈7挤压受力挡板6，进而挤压活塞摩擦层1，使得摩擦力增大；当活塞出力较大，且运动到不能压缩第三气缸3.1内气体时，此时活塞将带动气缸4运动，由于气缸4的运动使得第一气缸3.3内气体通过输气管10上的第一单向阀2.1开始往活塞的空腔5内送气，使得活塞摩擦层1与气缸4内壁摩擦力进一步增大；当活塞受压时，第四气缸3.2内压力增大，第三单向阀打开，气体进入，活塞的内腔压力增大，进而活塞和气缸内壁摩擦力增大，同时带动气缸运动，由于第二气缸9内充有气体，受压刚度增大，并且有回弹的作用，保证气缸自复位以及阻尼器的安全性。

以上实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。