一种压板屈曲摩擦自复位阻尼器

1.本发明属于阻尼器技术领域，具体涉及一种压板屈曲摩擦自复位阻尼器。


背景技术：

2.阻尼器，是以提供运动的阻力，耗减运动能量的装置。在航天、航空、军工、枪炮、汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器(或减震器)来减振消能。从20世纪70年代后，人们开始逐步地把这些技术转用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中，其发展十分迅速。目前在建筑和桥梁中常用的阻尼器主要包括粘滞流体阻尼器、粘弹性阻尼器、软钢基和摩擦基滞回耗能阻尼器等。研究证明在结构中合理增设阻尼器可以有效降低结构的地震响应，减小结构地震破坏的风险。
3.传统的阻尼器具有较高的耗能能力，但并不具备自复位能力，阻尼器的增设并不能确保消除结构在强震作用后的残余变形。在当前的研究中已经提出不同的类型的形状记忆合金基和蝶簧基自复位耗能装置。但是现有的自复位装置的结构普遍比较复杂，材料成本和加工成本较高，且较大的屈服后刚度会引起结构较大的附加内力。
4.因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种压板屈曲摩擦自复位阻尼器，其具有较强的耗能能力和自复位能力，且屈服后的刚度近似为零，结构简单，以至少解决目前自复位阻尼器结构复杂、成本较高和会引起结构较大附加内力等问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种压板屈曲摩擦自复位阻尼器，所述自复位阻尼器包括作动杆与导向盒，所述作动杆导向设置在所述导向盒内部；
8.所述作动杆的一端伸出所述导向盒，用于连接在建筑结构上，所述作动杆的另一端始终位于所述导向盒内部；所述导向盒远离所述作动杆伸出端的端部设置有连接部，所述连接部用于与建筑结构相连接；
9.所述作动杆上设置有作动凸起，所述导向盒上对应作动凸起位置设置有导向通孔，所述作动凸起在导向通孔中沿前后方向往复运动；
10.在作动凸起的前后两侧均设置有钢板尺，前后两侧的所述钢板尺的固定端固定在导向盒的前端部与后端部，前后两侧的所述钢板尺的滑动端滑动设置在所述导向盒上，且前后两侧的钢板尺的滑动端分别与与所述作动凸起的前面与后面相接触。
11.如上所述的压板屈曲摩擦自复位阻尼器，优选地，所述作动杆的上下表面上均设置有作动凸起，上下表面上的作动凸起均位于作动杆的中部位置；在所述导向盒的上下表面对应所述作动凸起的位置均设置有导向通孔。
12.如上所述的压板屈曲摩擦自复位阻尼器，优选地，所述导向盒包括上板与下板，上板与下板对合固定在一起，在所述上板与下板之间具有预留孔道，所述作动杆在所述预留
孔道内沿前后方向导向运动；
13.所述上板与下板的中部均设置有导向通孔，所述作动凸起穿过所述导向通孔伸出所述导向盒；
14.在自复位阻尼器不受外力时，所述作动凸起位于所述导向通孔的中间。
15.如上所述的压板屈曲摩擦自复位阻尼器，优选地，所述钢板尺共设有四个；在两个所述作动凸起的前后侧各设置有一个钢板尺。
16.如上所述的压板屈曲摩擦自复位阻尼器，优选地，所述自复位阻尼器还包括固定挡块与滑动挡块，所述固定挡块与滑动挡块上均设置有固定槽，钢板尺的固定端固定在所述固定挡块的固定槽中，钢板尺的滑动端固定在滑动挡块的固定槽中。
17.如上所述的压板屈曲摩擦自复位阻尼器，优选地，所述固定挡块共有四个，四个所述固定挡块分别固定在所述上板与下板的前端、后端上；
18.所述滑动挡块共有四个，四个所述滑动挡块分别与两个所述作动凸起的前面、后面挡止接触。
19.如上所述的压板屈曲摩擦自复位阻尼器，优选地，所述滑动挡块包括主体与位于主体两侧固定柱，所述固定槽设置在所述主体上，所述固定柱上设置有螺栓穿孔；所述主体与两固定柱的截面为u型。
20.如上所述的压板屈曲摩擦自复位阻尼器，优选地，在作动凸起同一侧的上下两个滑动挡块的u型口相对，通过压力调节螺栓、螺母将两滑动挡块固定在一起；在压力调节螺栓的螺帽与滑动挡块之间设置压缩弹簧，所述压缩弹簧套设在压力调节螺栓上。
21.如上所述的压板屈曲摩擦自复位阻尼器，优选地，所述滑动挡块与导向盒之间设置有摩擦副。
22.如上所述的压板屈曲摩擦自复位阻尼器，优选地，在所述上板与下板之间的固定有固定连接件，所述固定连接件设置在导向盒的前端或后端中的一端，所述固定连接件与所述作动杆在前后方向上存在间隙。
23.有益效果：本发明提供的自复位阻尼器结构简单、安装方便，且通过摩擦副的选择能实现摩擦可控，增大耗能能力；而设置钢板尺整体结构强度高，弹性恢复力大，使得自复位阻尼器具有较强的自复位能力。
附图说明
24.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
25.图1为本发明具体实施例中自复位阻尼器的立体图；
26.图2为本发明具体实施例中自复位阻尼器的侧视图；
27.图3为本发明具体实施例中作动杆的立体图；
28.图4为本发明具体实施例中固定挡块的立体图；
29.图5为本发明具体实施例中滑动挡块的立体图；
30.图6为本发明具体实施例中上板与下板的立体图；
31.图7为本发明具体实施例中固定连接件的立体图。
32.图中：1、作动杆；2、作动凸起；3、钢板尺；4、固定挡块；5-1、滑动挡块；5-2、压力调
节螺栓；5-3、压缩弹簧；6、固定螺栓；7、上板；8、下板；9、摩擦副；10、固定连接件。
具体实施方式
33.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
35.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
36.根据本发明的具体实施例，如图1-7所示，本发明提供一种压板屈曲摩擦自复位阻尼器，自复位阻尼器包括作动杆1与导向盒，作动杆1导向设置在导向盒内部；作动杆1的一端伸出导向盒，用于连接在建筑结构上，作动杆1的另一端始终位于导向盒内部；导向盒远离作动杆1伸出端的端部设置有连接部，连接部用于与建筑结构相连接。
37.定义作动杆1的延伸方向为前后方向，作动杆1的伸出端为前端，另一端为后端。
38.作动杆1上设置有作动凸起2，导向盒上对应作动凸起2位置设置有导向通孔，作动凸起2在导向通孔中沿前后方向往复运动；在作动凸起2的前后两侧均设置有钢板尺3，前后两侧的钢板尺3的固定端固定在导向盒的前端部与后端部，前后两侧的钢板尺3的滑动端滑动设置在导向盒上，且前后两侧的钢板尺3的滑动端分别与与作动凸起2的前面与后面相接触。
39.作动杆1的上下表面上均设置有作动凸起2，上下表面上的作动凸起2均位于作动杆1的中部位置；在导向盒的上下表面对应作动凸起2的位置均设置有导向通孔。
40.在作动杆1的上下表面均设置作动凸起2，相应的在作动凸起2的前后两侧均设置有钢板尺3，使得作动杆1在推动钢板尺3运动时，作动杆1本身能够更加均匀的受力，作动杆1本身不会因仅上方或下方受力，出现受力不均产生转动力矩。也即在作动杆1的上下表面均设置作动凸起2，并在作动凸起2的前后车均设置钢板尺3，不均能够加大自复位阻尼器受能够承受的作用力，而且能够保证自复位阻尼器本身受力更加均匀，保证自复位阻尼器具有更好的使用状态与使用寿命。
41.导向盒包括上板7与下板8，上板7与下板8对合固定在一起，在上板7与下板8之间具有预留孔道，作动杆1在预留孔道内沿前后方向导向运动；上板7与下板8的中部均设置有导向通孔，作动凸起2穿过导向通孔伸出导向盒；在自复位阻尼器不受外力时，作动凸起2位于导向通孔的中间。
42.将导向盒设置为上板7与下板8两个分体式结构，能够便于自复位阻尼器的拆卸安装。在本实施例中，上板7与下板8的左右两侧设置有螺栓孔，上板7与下板8通过固定螺栓6对合固定在一起。
43.钢板尺3共设有四个；在两个作动凸起2的前后侧各设置有一个钢板尺3。在本实施例中，钢板尺3为高性能弹簧钢钢片，钢板尺3为长方形。
44.自复位阻尼器还包括固定挡块4与滑动挡块5-1，固定挡块4与滑动挡块5-1上均设置有固定槽，钢板尺3的固定端固定在固定挡块4的固定槽中，钢板尺3的滑动端固定在滑动挡块5-1的固定槽中。
45.通过固定挡块4与滑动挡块5-1来固定钢板尺3，不仅能够更加的便于钢板尺3的固定，而且滑动挡块5-1加大了钢板尺3与作动凸起2接触面积，便于作动凸起2向钢板尺3传力。
46.固定挡块4共有四个，四个固定挡块4分别固定在上板7与下板8的前端、后端上；滑动挡块5-1共有四个，四个滑动挡块5-1分别与两个作动凸起2的前面、后面挡止接触。
47.滑动挡块5-1包括主体与位于主体两侧固定柱，固定槽设置在主体上，固定柱上设置有螺栓穿孔；主体与两固定柱的截面为u型。
48.在作动凸起2同一侧的上下两个滑动挡块5-1的u型口相对，通过压力调节螺栓5-2、螺母将两滑动挡块5-1固定在一起；在压力调节螺栓5-2的螺帽与滑动挡块5-1之间设置压缩弹簧5-3，压缩弹簧5-3套设在压力调节螺栓5-2上。
49.两个滑动挡块5-1对合固定在一起时，套设在导向盒外围，使得两个滑动挡块5-1能够同时沿导向盒前后延伸方向导向运动。
50.滑动挡块5-1与导向盒之间设置有摩擦副9。而压缩弹簧5-3不仅能够提供螺栓螺母之间螺纹固定连接的预紧力，而且还能够保证将摩擦副9紧紧的压实在滑动挡块5-1与导向盒之间，从而能够加大滑动挡块5-1与导向盒之间的静摩擦力，从而增加自复位阻尼器的耗能能力。
51.在本实施例中，摩擦副9可以由滑动挡块与导向盒之间形成的相对滑动表面构成；也可以根据摩擦的系数的需要选用不同的材料，摩擦副9可以是钢材本身(即滑动挡块与导向盒直接接触，以形成摩擦副)，摩擦副9也可以选用聚四氟乙烯、无石棉基刹车材料等。
52.通过拧动压力调节螺栓5-2来调节压缩弹簧5-3的压缩量，从而调节
53.在上板7与下板8之间的固定有固定连接件10，固定连接件10设置在导向盒的前端或后端中的一端，固定连接件10与作动杆1在前后方向上存在间隙。
54.在本实施例中，固定连接件10为t型，t型固定连接件10的底边固定在上板7与下板8之间，且固定位置在导向盒的端部，t型固定连接件10的伸出端用于与建筑结构相连接。
55.自复位阻尼器在使用时，作动杆1的伸出端与固定连接件10的伸出端均连接在建筑结构中，当作动杆1受到向前的轴向力时，也即向着远离固定连接件10运动的作用力，作动杆1上的作动凸起2会对位于其前侧的滑动挡块5-1施加向前的作用力，当滑动挡块5-1受到的作用力小于摩擦副9的最大静摩擦力和钢板尺3的屈曲临界压力之和时，滑动挡块5-1不会发生运动；当滑动挡块5-1受到的作用力大于摩擦副9的最大静摩擦力和钢板尺3的屈曲临界压力之和时，作动凸起2带动滑动挡块5-1一起向前运动，此时钢板尺3会发生压杆失稳而屈曲，通过控制轴向变形，也即控制作动杆1与导向盒之间的相对位移，限制作动杆1的位移来控制钢板尺3的轴向变形，保证钢板尺3在弹性变形范围内；在此过程中作动杆1同时受到摩擦阻力和钢板尺3屈曲阻力；当撤去作动杆1上向前的轴向力后，通过钢板尺3弹性的恢复带动作动杆1实现复位；当作动杆1受到向后运动的作用力时，各构件的运动与上述运
动相反，在此不再赘述。
56.综上所述，本发明提供的自复位阻尼器结构简单、安装方便，且通过摩擦副的选择能实现摩擦可控，增大耗能能力；而设置钢板尺整体结构强度高，弹性恢复力大，使得自复位阻尼器具有较强的自复位能力；同时自复位阻尼器使用材料易获取，造价低廉，能满足多种建筑结构的使用需求。
57.可以理解的是，以上描述仅为示例性的，本技术实施例对此并不进行限定。
58.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均在本发明待批权利要求保护范围之内。