一种螺杆泵式消能惯容减震器及其应用方法与流程

本专利涉及建筑、大型工业装置减震(抗振)，尤其涉及一种螺杆泵式消能惯容减震器及其应用方法。

背景技术：

1、惯容是减隔震领域的一项新技术，惯容本质在于通过滚珠丝杠副等惯容核心装置，将直线运动转化为回转运动，并通过惯容质量元件的表观质量放大作用，实现能量吸收与转移。因此惯容器本身只有吸收和转移外界激励能量的作用，并不能消耗能量。而减震装置不仅要吸收震动能量，还需要消耗震动能量。目前减震器消能器件主要有黏滞阻尼器和电磁消能器等。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种可以吸收更多的外部激励能量的螺杆泵机构消能惯容减震器及其应用方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种螺杆泵式消能惯容减震器，包括相互连接的左筒体和右筒体，所述左筒体和右筒体内设有螺杆泵机构、左惯容系统和右惯容系统；所述左惯容系统和右惯容系统分别连接螺杆泵机构，且左惯容系统和右惯容系统尺寸和结构相同并以螺杆泵机构对称设置；所述左惯容系统和右惯容系统、螺杆泵机构与左筒体和右筒体之间形成左腔室和右腔室；所述左腔室和右腔室通过油管相通。

4、优选地，所述左惯容系统和右惯容系统均包括端盖、惯容质量单元和滚珠丝杠副；所述滚珠丝杠副包括滚珠丝杠和滚珠螺母；所述惯容质量单元采用圆柱圆台复合体；所述左惯容系统和右惯容系统的两个惯容质量单元的圆柱圆台复合体分别连接螺杆泵机构并以螺杆泵机构对称设置；所述惯容质量单元内设有滚珠螺母，所述滚珠丝杠的一端设置在端盖外与端锚连接，所述滚珠丝杠的另一端穿设过端盖与滚珠螺母连接。

5、优选地，所述端盖与惯容质量单元之间设有推力轴承，所述滚珠丝杠副的一端设置在端盖外与端锚连接，所述滚珠丝杠副的另一端穿设过端盖和推力轴承与滚珠螺母连接。

6、优选地，所述螺杆泵机构包括螺杆泵机构定子和螺杆泵机构转子，所述螺杆泵机构定子设置在圆柱体的定子外筒内，所述螺杆泵机构转子设置在螺杆泵机构定子内，所述螺杆泵机构转子的两端分别连接左惯容系统和右惯容系统的两个惯容质量单元的圆柱圆台复合体。

7、优选地，所述左筒体和右筒体上设有内螺纹，所述定子外筒的外壁设有与左筒体和右筒体内螺纹相匹配的外螺纹，所述左筒体和右筒体与定子外筒通过螺纹连接。

8、优选地，所述左惯容系统和右惯容系统的两个滚珠丝杠上的螺纹旋转方向相反。

9、优选地，所述左惯容质量单元和右惯容质量单元与左筒体和右筒体之间设有密封件。

10、优选地，所述密封件包括密封件一和密封件二。

11、优选地，所述端盖采用空心圆柱体，所述端盖的一端为平面结构，所述端盖的另一端为环端，所述环端上设有外螺纹，所述两个端盖分别与左筒体和右筒体通过螺纹连接。

12、本发明还提供了一种螺杆泵式消能惯容减震器的应用方法，具体如下：

13、当滚珠丝杠副相对顶进，通过端锚向装置施加轴向外部震动激励，装置两端的滚珠丝杠受力后，相对顶进，通过滚珠螺母带动惯容质量单元旋转；惯容质量单元旋转带动中间的螺杆泵机构转子旋转；螺杆泵机构转子旋转将螺杆泵机构内的液压油压缩并推向一侧腔室，同时从另一侧腔室吸入液压油；受油的腔室油压升高，腔室内液压油通过外部油管流入另一侧腔室；螺杆泵机构工作以及液压油通过油管从高压腔室流入低压腔室的过程，消耗惯容系统传递的能量；

14、当滚珠丝杠副相对后退，外部震动激励方向改变，两端的滚珠丝杠受力后，相对后退，通过滚珠螺母带动惯容质量单元反向旋转；惯容质量单元反向旋转带动中间的螺杆泵机构转子反向旋转；螺杆泵机构转子反向旋转，装置内液压油以与前述相反的方向循环，其过程同样消耗惯容系统传递的能量；

15、通过上述两个过程的不断交替进行，一种螺杆泵式消能惯容减震器不断进行吸能耗能，实现消能减震功能。

16、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

17、1、本发明通过采用两个惯容元件，可以吸收更多的外部激励能量。

18、2、本发明具有两个消能的过程：

19、(1)螺杆泵机构工作时对液压油压缩消能。

20、(2)液压油从高压腔室经过细管流向低压腔室消能。

技术特征：

1.一种螺杆泵式消能惯容减震器，其特征在于，包括相互连接的左筒体(3)和右筒体(4)，所述左筒体(3)和右筒体(4)内设有螺杆泵机构、左惯容系统和右惯容系统；所述左惯容系统和右惯容系统分别连接螺杆泵机构，且左惯容系统和右惯容系统尺寸和结构相同并以螺杆泵机构对称设置；所述左惯容系统和右惯容系统、螺杆泵机构与左筒体(3)和右筒体(4)之间形成左腔室(7)和右腔室(8)；所述左腔室(7)和右腔室(8)通过油管(13)相通。

2.根据权利要求1所述的一种螺杆泵式消能惯容减震器，其特征在于，所述左惯容系统和右惯容系统均包括端盖、惯容质量单元和滚珠丝杠副；所述滚珠丝杠副包括滚珠丝杠和滚珠螺母；所述惯容质量单元采用圆柱圆台复合体；所述左惯容系统和右惯容系统的两个惯容质量单元的圆柱圆台复合体分别连接螺杆泵机构并以螺杆泵机构对称设置；所述惯容质量单元内设有滚珠螺母(9)，所述滚珠丝杠的一端设置在端盖外与端锚连接，所述滚珠丝杠的另一端穿设过端盖与滚珠螺母(9)连接。

3.根据权利要求2所述的一种螺杆泵式消能惯容减震器，其特征在于，所述端盖与惯容质量单元之间设有推力轴承，所述滚珠丝杠的一端设置在端盖外与端锚连接，所述滚珠丝杠的另一端穿设过端盖和推力轴承与滚珠螺母(9)连接。

4.根据权利要求1所述的一种螺杆泵式消能惯容减震器，其特征在于，所述螺杆泵机构包括螺杆泵机构定子(14)和螺杆泵机构转子(12)，所述螺杆泵机构定子(14)设置在圆柱体的定子外筒(15)内，所述螺杆泵机构转子(12)设置在螺杆泵机构定子(14)内，所述螺杆泵机构转子(12)的两端分别连接左惯容系统和右惯容系统的两个惯容质量单元的圆柱圆台复合体。

5.根据权利要求3所述的一种螺杆泵式消能惯容减震器，其特征在于，所述左筒体(3)和右筒体(4)上设有内螺纹，所述定子外筒(15)的外壁设有与左筒体(3)和右筒体(4)内螺纹相匹配的外螺纹，所述左筒体(3)和右筒体(4)与定子外筒(15)通过螺纹连接。

6.根据权利要求1所述的一种螺杆泵式消能惯容减震器，其特征在于，所述左惯容系统和右惯容系统的两个滚珠丝杠上的螺纹旋转方向相反。

7.根据权利要求1所述的一种螺杆泵式消能惯容减震器，其特征在于，所述左惯容质量单元(5)和右惯容质量单元(6)与左筒体(3)和右筒体(4)之间设有密封件。

8.根据权利要求7所述的一种螺杆泵式消能惯容减震器，其特征在于，所述密封件包括密封件一(2)和密封件二(16)。

9.根据权利要求6所述的一种螺杆泵式消能惯容减震器，其特征在于，所述端盖采用空心圆柱体，所述端盖的一端为平面结构，所述端盖的另一端为环端，所述环端上设有外螺纹，所述两个端盖分别与左筒体(3)和右筒体(4)通过螺纹连接。

10.一种螺杆泵式消能惯容减震器的应用方法，其特征在于，具体如下：

技术总结
本发明公开了一种螺杆泵式消能惯容减震器及其应用方法，其中螺杆泵式消能惯容减震器包括相互连接的左筒体和右筒体，所述左筒体和右筒体内设有螺杆泵机构、左惯容系统和右惯容系统；所述左惯容系统和右惯容系统分别连接螺杆泵机构，且左惯容系统和右惯容系统尺寸和结构相同并以螺杆泵机构对称设置；所述左惯容系统和右惯容系统、螺杆泵机构与左筒体和右筒体之间形成左腔室和右腔室；所述左腔室和右腔室通过油管相通。本发明通过采用两个惯容元件，可以吸收更多的外部激励能量，且通过螺杆泵机构工作时对液压油压缩消能和通过液压油从高压腔室经过细管流向低压腔室消能。解决了惯容器本身不能消耗能量的问题。

技术研发人员：袁山,余荣华,郁德辉,李振奎,袁鹏斌,周勇其
受保护的技术使用者：上海惯容减震器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13