专利名称：双向限位式弹性胶泥减震器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力设施工程技术领域，尤其涉及一种双向限位式弹性胶泥减震
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背景技术：
地震多发地区的电力设施不仅需要良好的工艺布置，而且需要具有良好的抗震/ 减震性能。在电力设施的一些部位设置减震器，可有效提高电力设施的抗震/减震性能。减震器的性能是电力设施的抗震/减震性能的关键因素之一。现有的减震器利用形状记忆合金在不同温度环境下具有形状记忆效应制作耗能部件，虽然可提高减震器耗能部件的耗能能力，但存在材料成本高、构造复杂、变形后不易复位等缺点。为了便于推广应用减震器，在减震器满足基本耗能能力的条件下，既需要减震器本身造价成本相对低廉、构造连接相对简单，还需要满足减震耗能能力强、变形后易复位功能要求。为此，迫切需要开发出一种能够满足上述要求的减震器。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种具有较强减震耗能能力且变形后易复位的双向限位式弹性胶泥减震器。本实用新型提供一种双向限位式弹性胶泥减震器，包括外套，包括同轴依次串接的上缸体、中缸体和下缸体；所述上缸体包括同轴串接的第一圆筒和外径大于所述第一圆筒的第二圆筒；活塞杆，同轴依次穿过所述第二圆筒和所述中缸体并插入所述下缸体内；活塞杆端，位于所述第一圆筒内并与所述活塞杆的上端连接；上限位板，位于所述第二圆筒内并与所述活塞杆径向连接；所述上限位板的外径大于所述第一圆筒的内径；第一弹簧，设置在所述上限位板与所述第二圆筒的底部之间；所述第一弹簧的初始状态为自由状态；活塞，位于所述中缸体内并套接在所述活塞杆上；密封圈，设置在所述中缸体与所述活塞杆的连接处以在所述中缸体内形成密封腔；弹性胶泥，注入在所述密封腔中除所述活塞杆和所述活塞之外的空间；下限位板，位于所述下缸体内并与所述活塞杆的下端连接；所述下限位板的外径大于所述中缸体的内径；第二弹簧，设置在所述下缸体的顶部与所述下限位板之间；所述第二弹簧的初始状态为受压状态。可选的，为便于与外部电气设备螺栓式连接，所述活塞杆端带有内螺纹孔。[0018]可选的，为保持上缸体整体性能的一致性，所述第一圆筒和所述第二圆筒的壁厚相同。可选的，所述中缸体包括筒体、与所述筒体顶部连接的第一封板以及与所述筒体底部连接的第二封板，所述第一封板和所述第二封板同轴开设有供所述活塞杆上下往复运动的通孔，所述通孔和所述活塞杆之间的缝隙通过所述密封圈密封。为提高所述密封圈的密封性能，所述密封圈具有环形结构，且所述密封圈的厚度和外径的比值为1/3-1/2。可选的，为了减少所述活塞与所述中缸体内壁之间的摩擦并保证活塞在运动过程中有效切割弹性胶泥，所述活塞具有圆柱体结构，且所述活塞的外径与所述中缸体内壁之间留有间隙，所述间隙大小为所述活塞外径的1/40-1/20。位于所述活塞上下两侧的弹性胶泥具有环形结构，且具有环形结构的所述弹性胶泥的厚度与所述活塞外径的比值为 1/4-1/2。可选的，所述下缸体包括带密闭底板的圆筒，所述圆筒的上部与所述中缸体的底部连接。可选的，为降低材质成本，所述活塞杆为合金钢活塞杆，所述活塞为合金钢活塞， 和/或，所述外套为铅合金外套或合金钢外套。可选的，为了提高安装的方便性，本实用新型提供的减震器还可包括旋转限位钮， 所述旋转限位钮设置在所述第一圆筒的顶部；所述第一圆筒和所述活塞杆端通过所述旋转限位钮连接。通过上述分析可知，本实用新型提供的双向限位式弹性胶泥减震器具有相抗于外界作用力的预紧力，因此具有较好的初始刚性；通过活塞切割弹性胶泥产生的粘滞阻尼可耗散外界作用力的大量能量；由于弹簧和弹性胶泥的自身特性，在减震器发生形变后易于复位；即便弹性胶泥失效，也可通过上限位板、活塞和下限位板对活塞杆进行有效限位，避免减震器的活塞杆运动处于失控状态，由此增加了抗震防线即提高了安全性。此外，本实用新型提供的减震器可选用合金钢等材料制成相应部件，降低了减震器成本，同时使得减震器便于与外部电气设备连接，也便于对减震器的进行维护或更换。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型提供的双向限位式弹性胶泥减震器的结构示意图；图2是图1的A-A向剖视图；图3是图1的B-B向剖视图；图4是图1的C-C向剖视图；图5是图1的D-D向剖视图；图6是图1的E-E向剖视图。附图标记1-活塞杆；2-弹性胶泥；3-活塞；[0034]4-上缸体； 5-中缸体；6-下缸体；7-第一弹簧；8-第二弹簧；9-密封圈；10-上限位板；11-下限位板；12-旋转限位钮13-活塞杆端。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。图1为本实用新型提供的双向限位式弹性胶泥减震器的结构示意图。如图1所示的减震器包括外套和芯体结构，芯体结构设置在外套内。外套包括同轴依次串连的上缸体4、中缸体5和下缸体6 ；其中，上缸体4包括同轴串接的第一圆筒和第二圆筒，第一圆筒的外径小于第二圆筒的外径。为了上缸体4整体性能的一致性，可将第一圆筒的厚度设计为等于第二圆筒的厚度。图2是图1的A-A向剖视图，图3是图1的B-B向剖视图，图4是图1的C-C向剖视图，图5是图1的D-D向剖视图，图6是图1的E-E向剖视图。如图1_6所示本实用新型提供的减震器的芯体结构包括活塞杆1、弹性胶泥2、活塞3、初始状态为自由状态的第一弹簧7、初始状态为受压状态的第二弹簧8、上限位板10、下限位板11 以及活塞杆端13。活塞杆1同轴依次穿过上缸体4的第二圆筒和中缸体5并插入下缸体6内。活塞杆端13位于上缸体4的第一圆筒内并与活塞杆1的上端连接。为便于减震器与外部电气设备之间通过螺栓连接，活塞杆端13可设计为带内螺纹结构。上限位板10位于上缸体4的第二圆筒内并与活塞杆1径向连接；其中，上限位板 10的外径大于上缸体4的第一圆筒的内径，以此限制活塞杆1向上运动的最大行程。第一弹簧7设置在上限位板10与上缸体4的第二圆筒的底部之间；第一弹簧7的初始状态为自由状态。活塞3位于中缸体5内并套接在活塞杆1上。活塞3在活塞杆1的带动下可上下往复运动。密封圈9设置在中缸体5与活塞杆1的连接处，用以在中缸体5内形成密封腔。弹性胶泥2注入在中缸体5内形成的密封腔中除活塞杆1和活塞3之外的空间。下限位板11位于下缸体6内并与活塞杆1的下端连接；其中，下限位板11的外径大于所述中缸体5的内径，以此限制活塞杆1向下运动的最大行程。第二弹簧8设置在下缸体6的顶部与下限位板11之间；第二弹簧8的初始状态为受压状态，即在第二弹簧8在初始状态时施加有预紧力。上述技术方案中，可选的，为减少活塞3与中缸体5内壁之间的摩擦，活塞3与中缸体5内壁之间可留有间隙。为了保证活塞3随活塞杆1上下往复运动时对弹性泥胶进行有效剪切，活塞3可设计为具有圆柱体结构，活塞3与中缸体5内壁之间的间隙大小可为活塞3外径的1/40-1/20。位于活塞3上下两侧的弹性胶泥2具有环形结构，且具有环形结构的弹性胶泥2的厚度与所述活塞外径的比值为1/4-1/2。中缸体5可进一步包括筒体、与筒体顶部连接的第一封板以及与筒体底部连接的第二封板，第一封板和第二封板同轴开设有供活塞杆1上下往复运动的通孔，该通孔和活塞杆1之间的缝隙通过上述密封圈9密封。密封圈9用于防止弹性胶泥溢出中缸体5外。 为提高密封圈9的密封性能，可将密封圈9设计为环形结构，且密封圈9的厚度和外径的比值为 1/3-1/2。下缸体6可进一步包括带密闭底板的圆筒，该带密闭底板的圆筒的上部与中缸体 5的底部连接与中缸体5的第二封板连接。为便于减震器安装，本实用新型提供的减震器还可包括旋转限位钮12。旋转限位钮12设置在上缸体4的第一圆筒的顶部；上缸体4的第一圆筒和带内螺纹的活塞杆端13 可通过旋转限位钮12连接。由于在本实用新型提供的减震器安装就位之前，初始状态为受压状态的第二弹簧8有预紧力，因此可在上缸体4的第一圆筒顶端和带内螺纹孔的活塞杆端13顶端加设一个旋转限位钮12，通过旋紧限位钮12来保持活塞杆端13与上缸体4的第一圆筒的顶端齐平；等到减震器完全安装就位后，通过松开旋转限位钮12，以使减震器处于受预紧力作用的状态。为降低选材成本，可采用合金钢制成活塞杆1和/或活塞3，即活塞杆1为合金钢活塞杆，活塞3为合金钢活塞。和/或，外套可采用铅合金或合金钢制成，即外套为铅合金外套或合金钢外套。本实用新型提供的减震器在安装完成之后，可通过活塞3随同活塞杆1与中缸体 5相互错动，以此对弹性胶泥2进行剪切；初始状态处于自由状态的第一弹簧7布置在上缸体4的第二圆筒内，在上限位板10与上缸体4的第二圆筒的相互错动位移下，第一弹簧7 只在单向运动下受力；初始状态处于受压状态的第二弹簧8在下缸体6内，在下限位板11 与下缸体6相互错动位移下，第二弹簧8双向均会受力。具体的第一弹簧7处于上限位板10和上缸体4的第二圆筒底端之间并且密封在第二圆筒中。当活塞杆1向下运动时，初始状态为自由状态的第一弹簧7受压发生变形，第一弹簧 7将动能转化为弹性势能，当外界作用力撤销后第一弹簧7可复位到初始的自由状态；当活塞杆1向上运动时，初始状态为自由状态的第一弹簧7不受外界作用力影响而继续保持自由状态。初始状态为受压状态的第二弹簧8处于下限位板11和下缸体6的顶部之间。当活塞杆1向下运动时，第二弹簧8会释放部分预紧力，该预紧力正好与第一弹簧7增加的力相抵消，减震器对外整体表现为预紧力大小保持不变；当活塞杆1向上运动时，初始状态为受压状态的第二弹簧8继续增大变形，当外界作用力撤销后第二弹簧8可复位初始的受压状态。通过上述分析可知，本实用新型的有益效果包括(1)本实用新型提供的减震器在外界作用力小于减震器内弹簧的预紧力，如在外界的风荷载或中小地震作用时，活塞与缸体之间没有相互错动，减震器具有较好的初始刚度，确保安装有减震器的系统处于弹性阶段；当外界作用力大于减震器内弹簧的预紧力，如在大地震作用时，活塞随同活塞杆上下往复运动的过程中剪切弹性胶泥而产生粘滞阻尼， 从而耗散外界作用力如地震作用产生的能量；由于弹性胶泥和弹簧具有变形后易复位的性能，因此，当外界作用力撤消后，安装减震器的结构系统恢复到初始状态。(2)即便外界作用力非常强，如遭遇到超出预估的破坏地震作用，弹性胶泥因超出有效形变范围而失效时，通过减震器设置的上限位板、活塞和下限位板对活塞杆进行有效限位，从而避免减震器处于无控状态，可见，本实用新型提供的减震器抗震防线较多即安全性较高，进而有利于保护电力设施人员和设备的安全。(3)本实用新型提供的减震器可选用合金钢等材料制成相应部件，如采用铝合金或不锈钢材料制成上缸体、中缸体和下缸体，采用不锈钢材料制成活塞杆和活塞。由于弹性胶泥性能稳定且产品成熟，合金钢等材料成本低廉并容易获取，因此降低了减震器成本；采用合金钢等材料制成外套和活塞杆端使得减震器便于与外部电气设备连接，也便于对减震器的进行维护或更换。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求1.一种双向限位式弹性胶泥减震器，其特征在于，包括外套，包括同轴依次串接的上缸体、中缸体和下缸体；所述上缸体包括同轴串接的第一圆筒和外径大于所述第一圆筒的第二圆筒；活塞杆，同轴依次穿过所述第二圆筒和所述中缸体并插入所述下缸体内； 活塞杆端，位于所述第一圆筒内并与所述活塞杆的上端连接； 上限位板，位于所述第二圆筒内并与所述活塞杆径向连接；所述上限位板的外径大于所述第一圆筒的内径；第一弹簧，设置在所述上限位板与所述第二圆筒的底部之间；所述第一弹簧的初始状态为自由状态；活塞，位于所述中缸体内并套接在所述活塞杆上；密封圈，设置在所述中缸体与所述活塞杆的连接处以在所述中缸体内形成密封腔； 弹性胶泥，注入在所述密封腔中除所述活塞杆和所述活塞之外的空间； 下限位板，位于所述下缸体内并与所述活塞杆的下端连接；所述下限位板的外径大于所述中缸体的内径；第二弹簧，设置在所述下缸体的顶部与所述下限位板之间；所述第二弹簧的初始状态为受压状态。
2.根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述活塞杆端带有内螺纹孔。
3.根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述第一圆筒和所述第二圆筒的壁厚相同。
4.根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述中缸体包括筒体、与所述筒体顶部连接的第一封板以及与所述筒体底部连接的第二封板，所述第一封板和所述第二封板同轴开设有供所述活塞杆上下往复运动的通孔，所述通孔和所述活塞杆之间的缝隙通过所述密封圈密封。
5.根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述密封圈具有环形结构，且所述密封圈的厚度和外径的比值为1/3-1/2。
6.根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述活塞具有圆柱体结构，且所述活塞的外径与所述中缸体内壁之间留有间隙，所述间隙大小为所述活塞外径的1/40-1/20。
7.根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，位于所述活塞上下两侧的弹性胶泥具有环形结构，且具有环形结构的所述弹性胶泥的厚度与所述活塞外径的比值为1/4-1/2。
8.根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述下缸体包括带密闭底板的圆筒， 所述圆筒的上部与所述中缸体的底部连接。
9.根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，所述活塞杆为合金钢活塞杆，所述活塞为合金钢活塞，和/或，所述外套为铅合金外套或合金钢外套。
10.根据权利要求1所述的减震器，其特征在于，还包括旋转限位钮，设置在所述第一圆筒的顶部；所述第一圆筒和所述活塞杆端通过所述旋转限位钮连接。
专利摘要本实用新型公开了一种双向限位式弹性胶泥减震器，包括上缸体、中缸体和下缸体；上缸体包括第一圆筒和第二圆筒；活塞杆同轴穿过第二圆筒和中缸体并插入下缸体内；活塞杆端位于第一圆筒内并与活塞杆的上端连接；上限位板位于第二圆筒内并与活塞杆径向连接；第一弹簧设置在上限位板与第二圆筒的底部之间，初始为自由状态；活塞位于中缸体内并套接在活塞杆上；密封圈设置在中缸体与活塞杆的连接处以在中缸体内形成密封腔；弹性胶泥注入在密封腔中除活塞杆和所述活塞之外的空间；下限位板位于下缸体内并与活塞杆的下端连接；第二弹簧设置在下缸体的顶部与下限位板之间，初始为受压状态。本实用新型具有构造简单、成本低廉，变形后易复位等优点。
文档编号F16F13/04GK202228588SQ20112034895
公开日2012年5月23日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者代泽兵, 卢智成, 吉晔, 崔成臣, 张雪松, 朱祝兵 申请人:中国电力科学研究院