旋叶式粘滞阻尼器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106948639A(43)申请公布日2017.07.14(21)申请号201710242157.9(22)申请日2017.04.14(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人鲁正李依文王梓芃周中通(74)专利代理机构上海正旦专利代理有限公司31200代理人张磊(51)Int.Cl.E04H9/02(2006.01)E04B1/98(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称旋叶式粘滞阻尼器(57)摘要本发明涉及一种旋叶式粘滞阻尼器，包括齿轮传动放大装置和旋叶式粘滞阻尼器。齿轮传动放大装置由闭式防护壳、阻尼器连接件、加速传动系统和输入杆组成：阻尼器连接件上设有引接口和旋转轴；输入杆上部设有一排曲率较大的齿结构；加速传动系统由输入杆齿结构、传动齿轮和旋转叶片组成，输入杆齿结构与传动齿轮相啮合，传动齿轮与旋转叶片同轴旋转。旋叶式粘滞阻尼器由圆柱形封闭箱体、箱体内部的粘滞液体和外侧开有流通孔的旋转叶片组成。在风或/和地震等作用下，通过齿轮传动基础/楼层的相对位移，设置传动齿轮与旋转叶片的半径比对叶片外侧线位移进行放大，箱体内部粘滞流体被迫在短时间内通过流通孔产生一定流速进行耗能。本发明在建筑结构变形较小或变形较慢时，能够有效提高建筑结构振动控制效率。CN106948639ACN106948639A权利要求书1/1页1.一种旋叶式粘滞阻尼器,包括圆柱形箱体(1)、旋转轴(2)、粘滞液体(3)、阻尼器连接件(4)、旋转叶片(5)、流通孔(6)、传动齿轮(7)和输入杆(8)，其特征在于：圆柱形箱体(1)内装有粘滞液体(3)，旋转轴(2)一端伸入圆柱形箱体(1)内，另一端位于圆柱形箱体(1)外，旋转轴(2)通过引接口安装在圆柱形箱体(1)上；位于圆柱形箱体(1)内部的旋转轴(2)上安装有一个或多个旋转叶片(5)，所述旋转叶片(5)的边缘开有一圈圆形流通孔(6)；旋转轴(2)另一端连接传动齿轮(7)，所述传动齿轮(7)与输入杆(8)相互啮合，旋转叶片(5)的半径应大于传动齿轮(7)的半径，在风或/和地震等作用下，通过箱体内部粘滞流体被迫在短时间内通过流通孔６产生一定流速，增加耗能。2.根据权利要求(1)所述的旋叶式粘滞阻尼器，其特征在于：粘滞液体(3)为硅油；圆柱形箱体(1)材料与旋转叶片(5)的材料均为耐腐蚀性钢材。3.根据权利要求(1)所述的旋叶式粘滞阻尼器，其特征在于：所述粘滞液体(3)为硅油或硅胶。4.根据权利要求(1)所述的旋叶式粘滞阻尼器，其特征在于：所述传动齿轮(7)与旋转叶片(5)的半径比为1:4。2CN106948639A说明书1/3页旋叶式粘滞阻尼器技术领域[0001]本发明涉及一种旋叶式粘滞阻尼器，尤其涉及一种装配放大装置的旋叶式粘滞阻尼器，结合了粘滞阻尼器和齿轮传动式位移/速度放大装置的优点，有效提高了阻尼器减震效果。属于土木结构（包括高层建筑、高耸结构等）振动控制领域。背景技术[0002]近年来，基础隔震、消能减震以及调谐减震控制等被动控制技术由于其概念简单、机理明确、造价较低、减震效果显著而在国内外土木工程中得到广泛应用。其中，粘滞阻尼器以其经济性好、适用性好，维护费用低等优点，受到了广大土木工程研究人员的重视。[0003]常见的粘滞阻尼器为液压油缸孔隙式阻尼器，由套筒、活塞、油封、阻尼孔、导杆和粘滞流体等组成。作用机理是当活塞在缸筒内作轴向往复运动，由于活塞前后的压力差使粘滞流体从油室穿过节流孔的减速作用产生粘滞阻尼力做功，将机械能转化为热能，从而达到吸收外界能量的目的，因此可广泛应用于减震、缓冲、耗能的场合。。[0004]但是目前的粘滞阻尼器仍存在一定的不足：（1）早期的粘滞阻尼器通常为单出杆形式，当活塞运动时，由于实际上油缸内粘滞流体的体积为可压缩材料，使得当活塞杆抽出时，被抽出的这部分活塞杆在油缸内所占据的体积无法立刻得到补偿，油缸内会产生真空现象，使活塞杆不能继续运动;当活塞杆回缩时，原来在活塞另一侧油缸的粘滞流体部分进入油缸内，而油缸的容积没有增大，从而导致顶死现象；（2）由试验得知，阻尼器在小行程条件下阻尼器的阻尼力达不到由阻尼器理论公式给出的性能，无法达到在地震作用下很小位移时提供如理论公式计算所得的非常高的阻尼比，存在非常明显有类似与弹簧串联显示弹簧刚度不足的现象，无法表现纯粘性的力学行为。因此，在现有粘滞阻尼器的基础上加以改进，采用连接齿轮传动式放大装置的外侧开孔旋叶式粘滞阻尼器，可消除顶死现象并在一定程度上放大位移提高阻尼比，这对于实际工程的减震控制具有重大的意义。发明内容[0005]为了解决粘滞阻尼器的活塞杆件导致的油缸内真空现象以及顶死现象，同时放大阻尼