专利名称：一种单活塞杆弹性粘滞阻尼器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种防振动或震动的建筑构件，具体涉及使用液体作为阻尼介质的运 动阻尼器，特别是涉及带有穿越缸一端的单活塞杆的粘滞阻尼器。
背景技术：
粘滞阻尼器就结构而言相当于工作介质为粘性物质的活塞缸，广泛应用于机械、 建筑等领域。粘滞阻尼器的控制机理是利用工作介质在压缩变形或高速流动的过程中将由 结构传递而来的部分能量转化为热能耗散掉，达到缓解外载的冲击、减小结构振动、保护结 构安全的目的。专利号为ZL 200810040841. X的发明专利说明书中公开了一种带有轴向限位装 置的粘滞阻尼器，该粘滞阻尼器在普通粘滞阻尼器的基础上延长一头活塞杆的长度，并将 碟形弹簧组安装在延长的活塞杆的末端，同时在延长的活塞杆的一头增设一阻尼缸体，阻 尼缸体内一头设置压力环A，另一头设置压力环B，当结构静载荷变形超过阻尼行程S时，碟 形弹簧组便与压力环A或B贴合，进而压缩碟形弹簧组，阻尼器的刚度剧增，起到限制建筑 物超量位移作用。但是，在碟形弹簧组与压力环A或B贴合前，即所述的阻尼行程S为粘滞 阻尼行程，因此当建筑结构刚受外力作用或外力作用缓慢变形时，会导致结构晃动，甚至产 生过大的位移。本申请人在先提交(申请号为20101(^82535. 4)的发明专利申请请求保护“一种 粘滞阻尼器”，该粘滞阻尼器的缸体两端的缸盖为弹性体，所述的弹性体由环形的粘弹性材 料层与环形的薄钢板层交替叠合高温硫化形成，并与缸体和活塞杆高温硫化成一体。上述 发明专利申请请求保护的方案，无论外部输入为何种载荷，所述的缸盖即可产生弹性变形 而提供刚度。但是对于需要直接将缸体的一端固定于建筑结构上的单活塞杆粘滞阻尼器来 说，即使将两端盖设计为所述的弹性体，也只有与活塞杆连接的端盖才能发挥其粘弹性阻 尼作用，因此其初始刚度之弱是可以预见的。
发明内容鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种可提供复合弹性阻 尼的单活塞杆粘滞阻尼器。本发明解决上述问题的技术方案如下—种单活塞杆弹性粘滞阻尼器，该阻尼器为一种单活塞杆粘滞阻尼器，其特征在 于，所述阻尼器的活塞杆经活塞右侧的工作缸穿出右缸盖；所述的右缸盖为由环形的粘弹 性材料层与环形的薄钢板层交替叠合高温硫化形成的弹性体，该弹性体与缸体以及活塞杆 高温硫化成一体；所述的活塞左侧的工作缸内设有一圆柱螺旋弹簧，该圆柱螺旋弹簧的一 头固定于左端盖上，另一头固定在活塞的端面；所述的缸体由内缸筒和套设在该内缸筒外 的外缸筒构成，左端盖和右端盖分别嵌设在外缸筒的两头，使内缸筒和外缸筒之间的间隙 形成一补偿缸；所述的左端盖体内设有一单向阀，形成补偿缸内粘滞介质可向工作缸内流动的左单向通道；所述的外缸筒的右端设有另一单向阀，形成一工作缸内粘滞介质可向补 偿缸内流动的右单向通道。本发明所述的单活塞杆弹性粘滞阻尼器，其中，所述的圆柱螺旋弹簧的两头可以 分别焊接在左端盖和活塞上，也可以分别由一固定装置固定在左端盖和活塞上。所述的固 定装置由一压板和两螺钉组成，其中所述的压板为矩形，其两头设有穿设螺钉的圆孔，两圆 孔的内侧设有与圆柱螺旋弹簧头部钢丝相吻合弧形槽。由于本实用新型所述的活塞在左右 移动时，圆柱螺旋弹簧就得被反复拉伸和压缩，如果采用焊接固定显然极易产生应力集中 而折断，因此采用上述两固定装置将圆柱螺旋弹簧的两头分别牢固地夹持在左端盖和活塞 上是本实用新型的一种优先方案。本实用新型所述的但活塞杆阻尼器，缸体的右端盖为与活塞杆连成一体的弹性 体，活塞与右端盖之间设有圆柱螺旋弹簧，因此，当活塞左右运动时，所述的右端盖和圆柱 螺旋弹簧可同时提供弹性阻尼，使整个阻尼器的初始刚度显著提高，而且只有一头有活塞 杆穿出，大大缩短了阻尼器的长度。此外，当所述的圆柱螺旋弹簧的钢丝直径足够粗时，在 圆柱螺旋弹簧随着活塞一起高速振动过程中，所述的圆柱螺旋弹簧的螺旋体带动缸体内的 粘滞介质高速流动，可将一部分外部振动能量转化为热能而消散，有利于进一步提高整个 阻尼器的耗能效果。
图1、图2、图3和图4为本实用新型所述阻尼器的一个具体实施例的结构示意图， 其中，图1为主视图，图2为图1的A-A剖视图，图3为图1的局部I的结构放大图，图4为 图1的局部II的结构放大图。图5和图6为本实用新型所述压板的一个具体实施例的结构示意图，其中，图5为 主视图，图6为图5的B-B剖面图。
具体实施方式
参见图1和图2，外缸筒1套设在内缸筒2外构成阻尼器的缸体，其中，外缸筒1的 左右两端分别嵌设左缸盖4和右端盖3，使内缸筒2内形成工作缸5，内缸筒2与外缸筒1 之间形成补偿缸6 ；活塞7位于工作缸5内，与内缸筒2之间设有粘滞阻尼间隙8 ；活塞杆9 经活塞7右侧的工作缸5穿出右端盖3 ；活塞7左侧的工作缸5内设有一圆柱螺旋弹簧23， 该圆柱螺旋弹簧23的一头由固定装置夹持左端盖4上，另一头由另一固定装置夹持活塞7 的端面。参见图1，为了便于设计下述的另一单向阀13，本例在外缸筒1与右端盖3之间内 嵌设一环形套筒21将外缸筒1增厚，此举既节约材料也便于加工。上述的右端盖3为由 环形的粘弹性材料层与环形的薄钢板层交替叠合高温硫化形成的弹性体，并与环形套筒21 和活塞杆9通过高温硫化成一起。参见图1并结合图3和图4，左端盖4体内设有一单向阀10，形成一补偿缸6内 的粘滞介质11可向工作缸5内流动的左单向通道12 ；环形套筒21的体内设有另一单向阀 10，形成一工作缸5内粘滞介质11可向补偿缸6内流动的右单向通道14。参见图3和图4，所述的左单向通道12内自工作缸5的一头向内依次设有压缩弹簧15和钢珠16，形成所述的单向阀10，以补偿因活塞杆2的移出而使工作缸5的体积增大； 所述的右单向通道14内自工作缸5的一头向内依次设有钢珠16和压缩弹簧15，形成所述 的另一单向阀10，以补偿因活塞杆2的进入而使工作缸5的体积减小。为了避免内缸筒2 头部挡住另一单向阀10的进口，另一单向阀10的进口对应处内缸筒2的头部设有一半圆 柱槽13，此举可减小环形套筒21的厚度。 参见图1，上述的固定装置由压板17和穿设在压板17两头的螺钉18组成。参见 图5和图6，所述的压板17为矩形，其两头分别穿设螺钉18的圆孔19，两圆孔19的内侧设 有与圆柱螺旋弹簧23头部钢丝相吻合的弧形槽20。所述的弧形槽20的深度视圆柱螺旋 弹簧23头部密绕钢丝的圈数而定，密绕钢丝的圈数越多弧形槽20就越深。所述密绕钢丝 的圈数通常以一圈至一圈半为宜，当绕制弹簧的钢丝的直径较小或材质刚性较低可适当增 加，这些都是本领域普通技术人员很容易想到的。
权利要求1.一种单活塞杆弹性粘滞阻尼器，该阻尼器为一种单活塞杆粘滞阻尼器，其特征在于， 所述阻尼器的活塞杆(9)经活塞(7)右侧的工作缸(5)穿出右缸盖(3)；所述的右缸盖(3) 为由环形的粘弹性材料层与环形的薄钢板层交替叠合高温硫化形成的弹性体，该弹性体与 缸体以及活塞杆(9)高温硫化成一体；所述的活塞(7)左侧的工作缸(5)内设有一圆柱螺 旋弹簧(23)，该圆柱螺旋弹簧(23)的一头固定于左端盖(4)上，另一头固定在活塞(7)的 端面；所述的缸体由内缸筒⑵和套设在该内缸筒⑵外的外缸筒⑴构成，左端盖⑷和 右端盖(3)分别嵌设在外缸筒(1)的两头，使内缸筒(2)和外缸筒(1)之间的间隙形成一补 偿缸(6)；所述的左端盖⑷体内设有一单向阀(10)，形成补偿缸(6)内粘滞介质(11)可 向工作缸(5)内流动的左单向通道(12)；所述的外缸筒⑴的右端设有另一单向阀(10)， 形成一工作缸内(5)粘滞介质(11)可向补偿缸(6)内流动的右单向通道(14)。
2.根据权利要求1所述的一种单活塞杆弹性粘滞阻尼器，其特征在于，所述的圆柱螺 旋弹簧(23)的两头分别由一固定装置固定在左端盖(4)和活塞(7)上；所述的固定装置由 一压板(17)和两螺钉(18)组成，其中所述的压板(17)为矩形，其两头设有穿设螺钉(18) 的圆孔(19)，两圆孔(19)的内侧设有与圆柱螺旋弹簧(23)头部钢丝相吻合弧形槽(20)。
专利摘要本实用新型涉及一种防振动或震动的建筑构件，具体涉及一种单活塞杆弹性粘滞阻尼器，其特征在于，所述阻尼器的右缸盖(3)为由环形的粘弹性材料层与环形的薄钢板层交替叠合高温硫化形成的弹性体，该弹性体与缸体以及活塞杆(9)高温硫化成一体；所述阻尼器的活塞(7)左侧设有一圆柱螺旋弹簧(23)，该弹簧的一头固定于左端盖(4)上，另一头固定在活塞(7)的端面；所述的缸体由内缸筒(2)和套设在该内缸筒(2)外的外缸筒(1)构成，内缸筒(2)和外缸筒(1)之间形成一补偿缸(6)；所述阻尼器的左端设有一单向阀(10)，该阻尼器的右端设有另一单向阀(10)。本实用新型的阻尼器的一端可直接固定于建筑结构上，且具有较好初始刚度。
文档编号F16F13/00GK201884543SQ20102058479
公开日2011年6月29日 申请日期2010年10月28日 优先权日2010年10月28日
发明者周云, 汪大洋 申请人:广州大学