一种阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器的制作方法

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1.本发明涉及黏滞流体阻尼器技术领域，尤其涉及一种阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器。


背景技术：

2.黏滞流体阻尼器由于其良好的耗能减震效果，在建筑、桥梁等结构工程领域得以广泛的应用，不仅大大提高了建筑结构的抗风抗震能力，而且与传统的结构抗震设计方法相比，可以节约相当比例的成本。但传统的黏滞流体阻尼器的阻尼参数是固定不变的，工程实际应用中往往希望在频繁发生小震小位移时阻尼器产生较小的阻尼力，保持阻尼器长久稳定的工作，而在遭遇大震大位移时阻尼器能产生较大的阻尼力来消散能量，保护建筑结构不被破坏。因此传统的黏滞流体阻尼器不能满足使用要求。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明提供了一种阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器。
4.为实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器，包括主缸筒、副缸筒、连接板、活塞杆和安装在所述活塞杆上的活塞，所述主缸筒和副缸筒均为中空结构，所述主缸筒的内壁为多段阶梯状，且所述多段阶梯状由中间向两端逐渐降低，且所述主缸筒的头部和尾部均设有缸盖；所述副缸筒固定在所述主缸筒的尾部，所述活塞杆的两端穿过所述缸盖向外伸出，并可在所述主缸筒及副缸筒内往复运动，所述活塞位于所述主缸筒内，且所述主缸筒内壁与所述活塞杆及活塞之间充满黏滞流体阻尼材料，所述活塞外壁与所述主缸筒内壁之间的间隙形成阻尼通道。
5.优选的，所述主缸筒外设有外壳，所述外壳与所述活塞杆固定连接并随所述活塞杆往复运动，且所述外壳的尾端与所述活塞的位置相对应。
6.优选的，所述主缸筒1的外壁上设有活塞位置指示结构。
7.优选的，所述活塞位置指示结构为指示环或指示刻度线。
8.优选的，所述黏滞流体阻尼材料为硅油。
9.优选的，所述缸盖与所述活塞杆之间设有动密封件。
10.优选的，所述缸盖与所述主缸筒之间设有静密封件。
11.优选的，所述副缸筒与所述主缸筒的尾部螺纹连接，且连接处设有锁紧螺母。
12.优选的，所述连接板上设有连接轴承，用于与需要减震的外部物体连接。
13.本发明的有益效果是：
14.(1)本发明提供了一种阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器，黏滞流体阻尼器的主缸筒内壁加工成多段，形成多级阶梯，活塞运动通过不同阶梯的主缸筒内壁时，由于活塞与主缸筒内壁之间的间隙不同，黏滞流体阻尼材料通过间隙产生的阻尼力也不同，从而改变阻尼器的阻尼系数，形成阻尼系数多阶段可变。
15.(2)阻尼器在工作时，当频繁发生小震小位移时，阻尼通道较宽，黏滞流体阻尼材
料通过阻尼通道产生的阻尼力较小，阻尼器产生较小的阻尼力，此时的阻尼系数也较小，阻尼器不会因为疲劳而泄露阻尼材料造成失效，可以保持长久稳定的工作；当遭遇大震大位移时阻尼器能产生较大的阻尼力来消散能量，保护建筑结构不被破坏。
16.(3)本申请与通过电磁液来改变阻尼系数的方法来比，不需要额外增加电源和电控装置来控制，与通过阀门或复杂的机械结构改变液体通道的方法来比，结构简单、稳定、可靠，具有明显的优势。
附图说明：
17.图1是本发明的结构示意图；
18.图2为图1中a部分放大示意图；
19.图3为活塞位置指示结构在主缸筒外壁上的位置示意图；
20.图4为活塞杆处于中位时的结构示意图；
21.图5为活塞杆完全推入时的结构示意图；
22.图6为活塞杆完全拉出时的结构示意图。
23.图中：1主缸筒，2缸盖，3内壁，4副缸筒，5活塞，6活塞杆，7外壳，8动密封件，9静密封件，10锁紧螺母，11阻尼材料，12连接板，13活塞位置指示结构，14连接轴承。
具体实施方式：
24.下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
25.见图1至图6，一种阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器，包括主缸筒1、副缸筒4、连接板12、活塞杆6和安装在所述活塞杆6上的活塞5。所述主缸筒1和副缸筒4均为中空结构，所述主缸筒1的内壁3为多段阶梯状，且所述多段阶梯状由中间向两端逐渐降低，且所述主缸筒1的头部和尾部均设有缸盖2。具体的，所述缸盖2与所述活塞杆6之间设有动密封件8。所述缸盖2与所述主缸筒1之间设有静密封件9。所述连接板12上设有连接轴承14。
26.所述副缸筒4固定在所述主缸筒1的尾部，具体的，所述副缸筒4与所述主缸筒1的尾部螺纹连接，且连接处设有锁紧螺母10。所述活塞杆6的两端穿过所述缸盖2向外伸出，并可在所述主缸筒1及副缸筒4内往复运动，所述活塞5位于所述主缸筒1内，且所述主缸筒内壁3与所述活塞杆及活塞之间充满黏滞流体阻尼材料11，所述活塞5外壁与所述主缸筒内壁3之间的间隙形成阻尼通道。具体的，所述黏滞流体阻尼材料11为硅油等。
27.此外，为了保护阻尼器以及方便指示活塞5在主缸筒1中的位置，可在所述主缸筒1外设置外壳7，所述外壳7与所述活塞杆6固定连接，并可随所述活塞杆6往复运动，且所述外壳7的尾端与所述活塞5的位置相对应，对应处于与所述活塞5的正上方；当活塞5随活塞杆6往复运动时，所述外壳7在所述活塞杆6的作用下往复运动，且尾端实时指示所述活塞5的位置。进一步地，为了更精确的实时指示活塞5在主缸筒1中的位置，可在所述主缸筒1的外壁上设置活塞位置指示结构13，所述活塞位置指示结构13的范围覆盖油缸总行程，所述活塞位置指示结构13可以为均匀分布的指示环或指示刻度线。
28.具体的，主缸筒的内壁3可以根据阻尼需要来设计，比如主缸筒内壁可以加工成三段，形成两级阶梯。
29.当发生小震小位移时，活塞5从中位开始往复运动的位移幅度≤a时，即在l1范围内运动时，活塞5外壁与主缸筒内壁3之间的间隙为a，此时间隙较大，黏滞流体阻尼材料11通过此间隙产生的阻尼力较小，因此阻尼系数也较小；当活塞5往复运动的位移幅度大于a小于b时，即在l范围内运动时，活塞5与主缸筒内壁3之间的间隙为b，此时间隙较小，黏滞流体阻尼材料通过此间隙产生的阻尼力较大，因此阻尼系数也变大。阻尼器从而达到阻尼系数两阶段可变。
30.此外，主缸筒的内壁3也可以加工成多段，形成多级阶梯，从而实现阻尼系数多阶段可变。
31.在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”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，只是为了便于叙述本公开各部分的结构关系而确定的关系词，不能理解为对本公开的限制。
32.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器，包括主缸筒(1)、副缸筒(4)、连接板(12)、活塞杆(6)和安装在所述活塞杆(6)上的活塞(5)，其特征在于：所述主缸筒(1)和副缸筒(4)均为中空结构，所述主缸筒(1)的内壁(3)为多段阶梯状，且所述多段阶梯状由中间向两端逐渐降低，且所述主缸筒(1)的头部和尾部均设有缸盖(2)；所述副缸筒(4)固定在所述主缸筒(1)的尾部，所述活塞杆(6)的两端穿过所述缸盖(2)向外伸出，并可在所述主缸筒(1)及副缸筒(4)内往复运动，所述活塞(5)位于所述主缸筒(1)内，且所述主缸筒内壁(3)与所述活塞杆及活塞之间充满黏滞流体阻尼材料(11)，所述活塞(5)外壁与所述主缸筒内壁(3)之间的间隙形成阻尼通道。2.根据权利要求1所述的阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器，其特征在于：所述主缸筒(1)外设有外壳(7)，所述外壳(7)与所述活塞杆(6)固定连接并随所述活塞杆(6)往复运动，且所述外壳(7)的尾端与所述活塞的位置相对应。3.根据权利要求1所述的阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器，其特征在于：所述主缸筒1的外壁上设有活塞位置指示结构(13)。4.根据权利要求3所述的阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器，其特征在于：所述活塞位置指示结构(13)为指示环或指示刻度线。5.根据权利要求1所述的阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器，其特征在于：所述黏滞流体阻尼材料(11)为硅油。6.根据权利要求1所述的阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器，其特征在于：所述缸盖(2)与所述活塞杆(6)之间设有动密封件(8)。7.根据权利要求1所述的阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器，其特征在于：所述缸盖(2)与所述主缸筒(1)之间设有静密封件(9)。8.根据权利要求1所述的阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器，其特征在于：所述副缸筒(4)与所述主缸筒(1)的尾部螺纹连接，且连接处设有锁紧螺母(10)。9.根据权利要求1所述的阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器，其特征在于：所述连接板(12)上设有连接轴承(14)。

技术总结
本发明提供了一种阻尼系数阶段可变的黏滞流体阻尼器，包括主缸筒、副缸筒、连接板、活塞杆和安装在所述活塞杆上的活塞，所述主缸筒的内壁为多段阶梯状，且所述多段阶梯状由中间向两端逐渐降低，所述副缸筒固定在所述主缸筒的尾部，所述活塞杆的两端穿过所述缸盖向外伸出，并可在所述主缸筒及副缸筒内往复运动，所述活塞位于所述主缸筒内，所述活塞外壁与所述主缸筒内壁之间的间隙形成阻尼通道。本发明提供的阻尼器，其主缸筒内壁加工成多段，形成多级阶梯，活塞运动通过不同阶梯的主缸筒内壁时，由于活塞与主缸筒内壁之间的间隙不同，黏滞流体阻尼材料通过间隙产生的阻尼力也不同，从而改变阻尼器的阻尼系数，形成阻尼系数多阶段可变。段可变。段可变。


技术研发人员：吕继楠
受保护的技术使用者：江苏鼎吉能源工程技术有限公司
技术研发日：2021.10.11
技术公布日：2022/2/28