一种旋转式粘滞阻尼器.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CN105714953A(43)申请公布日2016.06.29(21)申请号201610141618.9(22)申请日2016.03.13(71)申请人北京工业大学地址100124北京市朝阳区平乐园100号(72)发明人徐帅郭小东(74)专利代理机构北京思海天达知识产权代理有限公司11203代理人沈波(51)Int.Cl.E04B1/98(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种旋转式粘滞阻尼器(57)摘要一种旋转式粘滞阻尼器，属于土木工程结构抗震控制与加固技术领域；该阻尼器包括速率输入系统、速率转换系统和耗能系统三部分，齿轮与速率输入杆相啮合，齿轮与速率输入杆组装的结构安装在封闭式保护壳内；传动杆与油缸连接，传动杆与齿轮中心相连接；耗能系统由轴承、叶片和油缸构成，叶片中间设有轴承，叶片安装在油缸内，油缸通过连接杆和一个结构构件进行连接。该阻尼器具有结构简单、实现方便、成本可观、布置灵活、耗能能力显著等特点，还可利用齿轮传动原理对其进行位移放大，具有广阔的应用前景。CN105714953ACN105714953A权利要求书1/1页1.一种旋转型粘滞阻尼器，其特征在于：该阻尼器包括速率输入系统、速率转换系统和耗能系统三部分；其中，速率输入系统由封闭式保护壳(7)、齿轮(5)、速率输入杆(6)和导向钢管(9)构成，齿轮(5)与速率输入杆(6)相啮合，齿轮(5)与速率输入杆(6)组装的结构安装在封闭式保护壳(7)内，速率输入杆(6)的端部安装在一个导向钢管(9)内，导向钢管(9)和速率输入杆(6)间填充有柔性材料(10)，所述封闭式保护壳(7)与油缸(1)固定；速率转换系统由齿轮(5)、传动杆(4)和轴承(3)构成，传动杆(4)与油缸(1)连接，传动杆(4)与齿轮(5)中心相连接，其中传动杆(4)和油缸(1)间进行封闭处理，与封闭式保护壳(7)的连接处能够留出空隙或设置另一个导向钢管(9)，传动杆(4)与另一个导向钢管(9)之间填充有柔性材料(10)；耗能系统由轴承(3)、叶片(2)和油缸(1)构成，叶片(2)中间设有轴承(3)，叶片(2)安装在油缸(1)内，油缸(1)通过连接杆(8)和一个结构构件进行连接。2.根据权利要求1所述的一种旋转型粘滞阻尼器，其特征在于：所述速率输入杆(6)一端与另一个结构构件相连，另一端一侧设有啮合齿，各啮合齿的齿距和齿轮(5)相匹配，齿数应满足旋转型粘滞阻尼器耗能的需求，根据设计确定；速率输入杆(6)的截面尺寸应根据设计确定，满足速率传动和稳定性的需求；封闭式保护壳(7)和导向钢管(9)的长度根据设计需求确定，导向钢管(9)的位置和数量及尺寸等参数应保证速率输入杆(6)能够进行稳定的径向运动且不发生失稳破坏；导向钢管(9)和速率传入杆(6)间应用摩擦系数较小的柔性材料(10)填充，防止速率输入杆(6)和导向钢管(9)直接摩擦产生损伤。3.根据权利要求1所述的一种旋转型粘滞阻尼器，其特征在于：所述齿轮(5)、轴承(3)和叶片(2)的规格应根据抗震设计需求确定；齿轮(5)的齿根处的线速率和速率输入杆(6)的径向速率相同，轴承(3)和齿轮(5)的角速度相同，因此通过调整齿轮(5)和轴承(3)的直径进行一次速率调整，还能够在齿轮(5)和速率输入杆(6)间再布置齿轮进行速率放大，提高旋转型粘滞阻尼器的耗能能力。4.根据权利要求1所述的一种旋转型粘滞阻尼器，其特征在于：所述叶片(2)采用单叶式或双叶式或四叶式形式，叶片(2)的面积和数量决定粘滞型阻尼器的耗能能力，叶片(2)的厚度保证其稳定性，叶片(2)的形状根据设计需求确定。5.根据权利要求1所述的一种旋转型粘滞阻尼器，其特征在于：所述速率输入杆(6)和连接杆(8)应安装在不同的结构构件上，以相对变形或相对运动速率较大为宜。2CN105714953A说明书1/2页一种旋转式粘滞阻尼器技术领域[0001]本发明属于土木工程结构抗震控制与加固技术领域，具体涉及一类旋转式粘滞阻尼器。背景技术[0002]近年来，粘滞型阻尼器已被应用于建筑工程的抗震控制工程中，具有布置灵活、占用空间小、耗能能力显著、无附加刚度等特点。传统的粘滞型阻尼器有液缸式、墙式和筒式等形式，液缸式有单出杆和双出杆等形式。上述粘滞阻尼器一般直接依靠速率输入杆的径向运动进行耗能，在单、多层建筑中耗能能力受到限制，且对安装空间有较高的要求。[0003]针对上述问题，本发明提出一种旋转式粘滞阻尼器，将速率输入杆的径向运动转换为圆周运动，并利用叶片在油缸中旋转产生粘滞阻尼进行耗能。该粘滞阻尼器还可利用齿轮传动原理实现位移放大(CN104499597A)。该粘滞阻尼器具有构造简单，成本可观，安装方便，布置灵活，