粘滞阻尼器的制作方法

本发明涉及一种粘滞阻尼器，属于阻尼器领域。

背景技术：

粘滞阻尼器现已在建筑、桥梁和设备隔振等领域广泛使用，用于新建建筑的抗震减振，以及用于现有建筑的加固改造。目前，已有很多工程使用了粘滞阻尼器，主要是在高层建筑、高耸结构、体育馆、桥梁和铁道等建筑物。粘滞阻尼器的控制机理是将结构的部分振动能量通过阻尼材料的粘滞效应，以热量的形式消耗掉，达到缓解外载的冲击、减少结构振动以及保护结构安全的目的。

目前国内外所使用的粘滞阻尼器，可分为孔隙式、间隙式、组合式(孔隙加间隙)，其参数控制的核心部件为活塞，或控制活塞上阻尼孔的样式与大小，或控制活塞与油缸内壁的距离。其消能的阻尼力受制于较多的技术指标，包括阻尼系数、指数、速度和位移等，为使某个吨位粘滞阻尼器实现较好的阻尼效果，目前常用的方法可分为被动控制和主动控制。被动控制是从粘滞阻尼器的产品设计出发，比如增长阻尼孔、改变阻尼孔型、减小活塞与油缸的距离、改变活塞的外形等。从粘滞阻尼器的结构可以看出，活塞只是粘滞阻尼器中一个较小的部件，所占空间有限，所以这些加强阻尼效果的措施，受限明显，无法做到自由调整。且这些调整措施，将会带了产品生产成本的增加。主动控制采用在粘滞阻尼器的外部或内部附加各类控制器和传感器来对其进行控制，使阻尼器整体的减振系统相当复杂；而且这些控制器和传感器通常都需要采用外供电源来保证其正常工作，但是，由于地震或强风等灾害的不可预知性，当地震来袭时往往会出现供电中断的现象，使控制器和传感器失去作用，因此该类粘滞阻尼器在实际的工程应用中受到一定的限制。

在现有技术中，粘滞阻尼器的出力是按照一定的技术规范进行设计的，计算最大反应速度加上一定的安全系数，决定了阻尼器的参数。在阻尼器的工作过程中，当阻尼器在小于最大速度工作时，耗能效果未得到充分利用，当速度超出阻尼器的额定速度后的应对措施不足，无法保证阻尼器和结构的安全。振动反应是一个复杂的过程，如何在整个振动过程中，充分的发挥阻尼器的作用，保证阻尼器和结构的安全，是目前的产品无法做到的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种粘滞阻尼器

本发明采用了如下技术方案：

一种粘滞阻尼器，其特征在于，包括：缸体、活塞杆、活塞，活塞固定在活塞杆上，活塞和活塞杆均位于缸体的内部，其中，缸体的内壁上开有至少一条阻尼通道。

进一步，本发明的粘滞阻尼器，还可以具有这样的特征：其中，阻尼通道有多个位移段，每个位移段内的阻尼通道的截面积按照预定规则设置。

进一步，本发明的粘滞阻尼器，还可以具有这样的特征：其中，阻尼通道为螺旋形。

进一步，本发明的粘滞阻尼器，还可以具有这样的特征：其中，阻尼通道为阴线阻尼通道。

进一步，本发明的粘滞阻尼器，还可以具有这样的特征：其中，阻尼通道为阳线阻尼通道。

进一步，本发明的粘滞阻尼器，还可以具有这样的特征：其中，螺旋形的螺旋角度与阻尼的大小成正比。

本发明还提供一种抗震粘滞阻尼器，包括上述任意一项的粘滞阻尼器，其特征在于：每条阻尼通道包括小震段、中震段和大震段，其中，小震段的阻尼通道截面积为s1，中震段的阻尼通道截面积为s2，大震段的阻尼通道截面积为s3，s1<s2<s3。

进一步，本发明的抗震粘滞阻尼器，还可以具有这样的特征，还具有：缓冲段，位于粘滞阻尼器的首尾两端。

发明的有益效果

本发明的粘滞阻尼器，由于阻尼通道开在油缸上，将阻尼器参数控制核心部件从活塞变为油缸。使得阻尼通道的样式更多样，阻尼器性能更多样。实现阻尼器参数的全程可调，同一产品可分段变化不一样参数，更好的配合实际工况。充分发挥阻尼器的效果和保证阻尼器的安全。并且不增加额外的成本。

附图说明

图1是本发明的粘滞阻尼器的纵剖图；

图2是本发明的阴线阻尼通道型的粘滞阻尼器的横剖图；

图3是本发明的阳线阻尼通道型的粘滞阻尼器的横剖图；

图4是螺旋角度较小的阻尼通道的油缸的纵剖图；

图5是螺旋角度较大的阻尼通道的油缸的纵剖图；

图6是比图5中螺旋角度更大的阻尼通道的油缸的纵剖图；

图7是阻尼从中间向两端是由小变大的阻尼通道示意图；

图8是阻尼从中间向两端是由大变小的阻尼通道示意图；

图9是带有缓冲段的阻尼通道示意图；

图10是自由组合的粘滞阻尼器的阻尼通道示意图；

图11是建筑物抗震的粘滞阻尼器的阻尼通道示意图。

具体实施方式

以下结合附图来说明本发明的具体实施方式。

<实施例一>

如图1所示，本发明的粘滞阻尼器包括：缸体11、活塞杆12、活塞13。

活塞13固定在活塞杆12上，活塞13和活塞杆12均位于缸体11的内部。

缸体11的内壁上开有至少一条阻尼通道14。

缸体内部还具有油腔15，缸体两端还具有封闭件16。

如图2所示，在本实施方式中缸体的内壁上开有六条阻尼通道14。阻尼通道截面形状自由，可为方形、三角形、圆形等等，尺寸和数量可以根据实际需要进行调整。另外阻尼通道即可以是直线型，也可以是螺旋形。图2是阴线阻尼通道的结构。相应的，阻尼通道也可以为阳线设置，如图3所示。

图4、图5和图6显示了单条阻尼通道14的螺旋角度，图4到图6的阻尼通道14的螺旋角度依次增大，阻尼也依次增大，从而使得本发明的粘滞阻尼器的耗能也依次增大。在根据对阻尼大小的需要，可以任意选择阻尼通道的螺旋角度。当阻尼通道为多条螺旋形时，多条螺旋的方向可以一至，也可以相反。同样的阻尼通道也可以设置为环形，环形的倾角可以根据阻尼大小的需要设置，多个环形之间即可以交叉设置，也可以平行设置。

图7、图8和图9显示了粘滞阻尼器内部阻尼大小的调节方式示意图。为了便于演示，图7、图8和图9均只显示了一条直线型阻尼通道，实际上螺旋型阻尼通道也是同样的道理。利用阻尼通道在图纸中所显示的深度来代表阻尼通道的横截面积。每条阻尼通道分为多个位移段，位移段的具体设置如下：

如图7所示，当阻尼通道的中间段a的深度较大，而两侧的阻尼通道b的深度较小时，粘滞阻尼器的活塞从中间向两边任意一侧运动时，阻力由小变大。

如图8所示，当阻尼通道的中间段a的深度较小，而两侧的阻尼通道b的深度较大时，粘滞阻尼器的活塞从中间向两边任意一侧运动时，阻力由大变小。

如图9所示，缓冲型阻尼通道的组合方式是：中间段a的深度较大，两侧的阻尼通道b的深度由深到浅的过渡。

<实施例二>

如图10所示，是一种更为复杂的能够调节阻尼的通道设置。其中，中间c段的深度较深，两侧的d段深度较浅，d段的外侧是e段，e段的深度再次变深。使得当本实施方式中的活塞从中间向两端运动过程中的阻尼变化是先由小变大，再由大变小。

<实施例三>

地震可分为小震、中震、大震，相应的，阻尼器位移的程度有小震位移、中震位移、大震位移。通常情况下，小震反应速度<中震反应速<大震反应速。本实施方式中，提供一种用于建筑物抗震的粘滞阻尼器。如图11所示，本实施方式中的阻尼通道分成四个位移段，分别是小震段f，位于小震段f两侧的中震段g，位于两个中震段g外侧的大震段h，以及位于两个大震段h外侧的缓冲段j。小震段的阻尼通道截面积为s1，中震段的阻尼通道截面积为s2，大震段的阻尼通道截面积为s3，s1<s2<s3。小震段f对应小震位移、中震段g对应中震位移、大震段h对应大震位移。小震段f阻尼系数最大，出力最高，大震段h阻尼系数最小，保证阻尼器在额定载荷运行，缓冲段j的阻尼系数从大震阻尼系数缓慢增加为无穷大，起到缓冲限位的作用。本实施方式中的粘滞阻尼器，小震的时候提供更多的阻尼，大震时候保证阻尼器不坏，充分利用阻尼器的功能。可根据实际情况，决定阻尼通道的螺旋角度。除了阻尼通道，缸体做一个螺旋线，保证缸体整体压力在设计压力内。

常规阻尼器发挥作用的能力假定为1，小震发挥到30％，中震到60％，大震到90％，10％的安全储备。而本实施方式中的阻尼通道深度关系为小震1，中震2，大震3，则阻尼器全程发挥90％的作用。因此与常规的阻尼器相比，本实施方式的粘滞阻尼器的效率更高。