一种装配式预压弹簧自复位耗能钢支撑

1.本发明涉及土木工程抗震结构技术领域，尤其涉及一种装配式预压弹簧自复位耗能钢支撑。


背景技术：

2.装配式钢结构是一种符合全寿命周期绿色建筑的新型结构形式，目前装配式钢结构仍以防倒塌为主，通过钢框架梁端形成塑性铰、发生较大的屈曲变形耗散地震能量，这种以破坏结构主体来耗能的抗震方式会使结构震后产生不可逆的较大残余变形，进而目前使用具有复位、耗能功能的新型结构。
3.现有技术中的具有复位、耗能功能的新型结构是通过主体外的附属部分提供结构刚度、回复力及耗能能力，如复位材料等，且复位材料使用最多的是预应力钢索、形状记忆合金等，同时还需要使用支撑构造对其支撑使用，但是目前多采用内外双管、甚至三管相互错动变形的构造形式，这种构造使得支撑过于复杂、内外管间的长度误差将严重影响支撑的刚度，同时支撑的加工精度要求过高，工厂难以批量生产。
4.基于此，本发明提出一种装配式预压弹簧自复位耗能钢支撑。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种装配式预压弹簧自复位耗能钢支撑。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种装配式预压弹簧自复位耗能钢支撑，包括第一连接框和第二连接框，所述第一连接框内壁与第二连接框侧壁贴合，所述第一连接框内壁滑动连接有第一板，所述第一板右侧侧壁固定连接有多个第一弹簧，多个所述第一弹簧远离第一板的一端共同固定连接有环形框，所述环形框侧壁与第一连接框内壁贴合，所述环形框侧壁与第二连接框侧壁贴合，所述第一连接框通过连接机构与第二连接框连接，所述第一连接框内设有对多个第一弹簧的弹力进行调节的第一调节机构，所述第一板右侧侧壁固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆侧壁螺纹连接有圆盘，所述圆盘位于第二连接框中，所述圆盘左侧侧壁开设有环形槽，所述环形槽内壁通过轴承连接有多个l型杆，所述l型杆远离圆盘的侧壁与第二连接框内壁固定连接，所述第二连接框内设有对圆盘的转速进行调节的第二调节机构。
8.优选地，所述第一调节机构包括转动连接在第一连接框内壁的双向丝杠，所述双向丝杠位于第一板左侧设置，所述双向丝杠侧壁螺纹连接有两个滑块，所述滑块左侧侧壁与第一连接框内壁贴合，所述滑块右侧侧壁通过转动杆与第一板侧壁转动连接。
9.优选地，所述第二调节机构包括固定连接在第二连接框内壁的中空环，所述圆盘右侧侧壁固定连接有第一摩擦环，所述中空环内壁密封滑动连接有圆环，所述圆环左侧侧壁通过多个连接杆固定连接有第二摩擦环，所述第一摩擦环与第二摩擦环相对应，所述圆环右侧侧壁与中空环内壁之间组成的密闭空间内设有液压油。
10.优选地，所述中空环顶部固定连接有加油管，所述加油管内安装有单向阀，所述单向阀仅允许液压油从外界进入中空环中，所述中空环底部固定连接有排油管，所述排油管上安装有手动调节阀。
11.优选地，所述双向丝杠侧壁上方固定连接有转动手环，所述双向丝杠位于转动手环上方的侧壁开设有螺纹，所述螺纹侧壁连接有螺母，所述螺母上表面与第一连接框顶部贴合。
12.优选地，所述连接机构包括开设在第二连接框侧壁的多个凹槽，所述凹槽内壁滑动连接有第一滑板，所述第一滑板右侧侧壁通过第二弹簧与凹槽内壁弹性连接，所述第一连接框侧壁开设有与多个凹槽一一对应的多个通槽，所述通槽内壁固定连接有多个横杆，多个所述横杆侧壁共同滑动连接有第二滑板，所述第二滑板侧壁通过螺栓与其对应的第一滑板侧壁连接。
13.优选地，所述第一连接框靠近双向丝杠的内壁转动连接有第一门板，所述第一门板侧壁通过多个锁扣与第一连接框侧壁连接，所述第二连接框靠近中空环的内壁转动连接有第二门板，所述第二门板侧壁通过多个锁扣与第二连接框侧壁连接，所述第一连接框和第二连接框相互远离的侧壁均固定连接有连接耳板。
14.与现有的技术相比，本发明优点在于：
15.1：通过设置螺纹杆和圆盘，在第二连接框受到挤压时，此时在螺纹杆的作用下，此时圆盘会产生转动，进而在螺纹杆与圆盘之间的螺纹摩擦作用下，可以进行初步的耗能。
16.2：通过设置第一调节机构，可以使得第一板向右滑动，进而对多个第一弹簧挤压，使得多个第一弹簧上的弹性势能较大，可以加快第一连接框和第二连接框之间的复位。
17.3：通过设置第二调节机构，在第一摩擦环和第二摩擦环之间的摩擦作用下，可以进一步的进行耗能，并且对中空环内液压油的含量进行变化，可以对第一摩擦环和第二摩擦环之间的摩擦力进行调节，进而可以根据不同的场所进行摩擦条件下耗能大小的调节。
附图说明
18.图1为本发明提出的一种装配式预压弹簧自复位耗能钢支撑的结构示意图；
19.图2为图1中a处的结构放大示意图；
20.图3为图1中b处的结构放大示意图；
21.图4为图1的正视结构示意图。
22.图中：1第一连接框、2第二连接框、3第一板、4环形框、5第一弹簧、6双向丝杠、7滑块、8转动杆、9螺纹杆、10圆盘、11l型杆、12环形槽、13第一摩擦环、14第二摩擦环、15中空环、16圆环、17连接杆、18加油管、19单向阀、20排油管、21手动调节阀、22转动手环、23螺母、24凹槽、25第一滑板、26第二弹簧、27通槽、28横杆、29第二滑板、30螺栓、31第一门板、32第二门板、33连接耳板。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
24.参照图1-4，一种装配式预压弹簧自复位耗能钢支撑，包括第一连接框1和第二连接框2，第一连接框1和第二连接框2相互远离的侧壁均固定连接有连接耳板33。
25.第一连接框1内壁与第二连接框2侧壁贴合，第一连接框1内壁滑动连接有第一板3，第一板3右侧侧壁固定连接有多个第一弹簧5，多个第一弹簧5远离第一板3的一端共同固定连接有环形框4，环形框4侧壁与第一连接框1内壁贴合，环形框4侧壁与第二连接框2侧壁贴合，第一连接框1通过连接机构与第二连接框2连接。
26.连接机构包括开设在第二连接框2侧壁的多个凹槽24，凹槽24内壁滑动连接有第一滑板25，第一滑板25右侧侧壁通过第二弹簧26与凹槽24内壁弹性连接，第一连接框1侧壁开设有与多个凹槽24一一对应的多个通槽27，通槽27内壁固定连接有多个横杆28，多个横杆28侧壁共同滑动连接有第二滑板29，第二滑板29侧壁通过螺栓30与其对应的第一滑板25侧壁连接。
27.第一板3右侧侧壁固定连接有螺纹杆9，螺纹杆9侧壁螺纹连接有圆盘10，圆盘10位于第二连接框2中，圆盘10左侧侧壁开设有环形槽12，环形槽12内壁通过轴承连接有多个l型杆11，l型杆11远离圆盘10的侧壁与第二连接框2内壁固定连接。
28.进一步的，在第二连接框2受到挤压时，此时在螺纹杆9的作用下，此时圆盘10会产生转动，进而在螺纹杆9与圆盘10之间的螺纹摩擦作用下，可以进行初步的耗能。
29.第一连接框1内设有对多个第一弹簧5的弹力进行调节的第一调节机构，第一调节机构包括转动连接在第一连接框1内壁的双向丝杠6，双向丝杠6位于第一板3左侧设置，双向丝杠6侧壁螺纹连接有两个滑块7，滑块7左侧侧壁与第一连接框1内壁贴合，滑块7右侧侧壁通过转动杆8与第一板3侧壁转动连接。
30.进一步的，双向丝杠6顺时针转动时，此时两个滑块7会相互靠近，进而两个转动杆8可以带动第一板3向右滑动，进而对多个第一弹簧5挤压，使得多个第一弹簧5上的弹性势能较大，可以加快第一连接框1和第二连接框2之间的复位。
31.第二连接框2内设有对圆盘10的转速进行调节的第二调节机构，第二调节机构包括固定连接在第二连接框2内壁的中空环15，圆盘10右侧侧壁固定连接有第一摩擦环13，中空环15内壁密封滑动连接有圆环16，圆环16左侧侧壁通过多个连接杆17固定连接有第二摩擦环14，第一摩擦环13与第二摩擦环14相对应，圆环16右侧侧壁与中空环15内壁之间组成的密闭空间内设有液压油。
32.进一步的，第一摩擦环13与第二摩擦环14侧壁之间贴合，进而在圆盘10转动时，此时第一摩擦环13相对第二摩擦环14转动，进而在第一摩擦环13和第二摩擦环14之间的摩擦作用下，可以进一步的进行耗能，并且对中空环15内液压油的含量进行变化，可以对第一摩擦环13和第二摩擦环14之间的摩擦力进行调节，进而可以根据不同的场所进行摩擦条件下耗能大小的调节。
33.进一步的，通过设置第一连接框1、第二连接框2、螺纹杆9、圆盘10、第一调节机构和第二调节机构，可以在第二连接框2受到外力时耗散外部能量，并采用摩擦耗能结构提供稳定的耗能能力，具有变形量大、耗能能力稳定、加工精度要求较低、结构简单且组装便捷的优点，避免现有技术中支撑构造的刚度不足，且支撑的加工精度要求过高，工厂难以批量生产。
34.第一连接框1靠近双向丝杠6的内壁转动连接有第一门板31，第一门板31侧壁通过多个锁扣与第一连接框1侧壁连接，第二连接框2靠近中空环15的内壁转动连接有第二门板32，第二门板32侧壁通过多个锁扣与第二连接框2侧壁连接，便于对第一连接框1和第二连接框2内打开，从而可以转动双向丝杠6和对中空环15内的液压油进行补充或者排出。
35.中空环15顶部固定连接有加油管18，加油管18内安装有单向阀19，单向阀19仅允许液压油从外界进入中空环15中，中空环15底部固定连接有排油管20，排油管20上安装有手动调节阀21。
36.双向丝杠6侧壁上方固定连接有转动手环22，双向丝杠6位于转动手环22上方的侧壁开设有螺纹，螺纹侧壁连接有螺母23，螺母23上表面与第一连接框1顶部贴合，可以对双向丝杠6的转动位置进行固定，进而第一板3的滑动位置进行固定，增加其使用稳定性。
37.本发明中，将第二连接框2插入第一连接框1中，此时第二连接框2侧壁与第一连接框1侧壁贴合，同时第二连接框2侧壁与环形框4侧壁贴合，此时第一滑板25位于最左侧位置，此时工作人员可以滑动第二滑板29，使得第一滑板25正对第二滑板29，进而可以将第一滑板25和第二滑板29之间通过螺栓30连接，完成第一连接框1和第二连接框2之间的连接；
38.在第二连接框2受到外力挤压时，此时第二连接框2向左移动，可以通过环形框4对多个第一弹簧5挤压，进而多个第一弹簧5可以对第二连接框2上受到的压力进行储存，避免第二连接框2受到损坏，同时在第二连接框2向左移动时，此时在螺纹杆9的作用下，此时圆盘10会产生转动，进而在螺纹杆9与圆盘10之间的螺纹摩擦作用下，可以进行初步的对挤压力进行耗能；
39.同时在圆盘10转动时，此时第一摩擦环13相对第二摩擦环14转动，进而在第一摩擦环13和第二摩擦环14之间的摩擦作用下，可以进一步的进行耗能，进而可以对本支撑结构进行保护，同时在第二连接框2上受到的挤压力消失后，此时由于多个第一弹簧5挤压后弹性势能较大，可以加快第二连接框2向右滑动完成复位操作；
40.在需要对多个第一弹簧5上的弹力进行调节时，此时工作人员打开第一门板31，然后转动螺母23下移与第一连接框1顶部分离，进而可以通过转动手环22带动双向丝杠6顺时针转动，此时两个滑块7会相互靠近，进而两个转动杆8可以带动第一板3向右滑动，进而对多个第一弹簧5挤压，使得多个第一弹簧5上的弹性势能较大，可以加快第二连接框2的复位以及对第二连接框2上受到的压力进行储存，同时在调节后，此时再次转动螺母23，使得螺母23上表面与第一连接框1顶部贴合，可以对双向丝杠6的转动位置进行固定，进而第一板3的滑动位置进行固定，增加其使用稳定性，在调节后关闭第一门板31即可；
41.在需要对第一摩擦环13和第二摩擦环14之间的摩擦力进行调节时，此时工作人员打开第二门板32，进而可以通过加油管18向中空环15中加入液压油，进而圆环16向左滑动，使得第一摩擦环13和第二摩擦环14之间的摩擦力增大，还可以打开手动调节阀21，对中空环15中的液压油排出，进而圆环16向右滑动，使得第一摩擦环13和第二摩擦环14之间的摩擦力减小，在调节后关闭第二门板32即可。
42.以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。