橋梁減振用新型泡沫金屬粘滯阻尼器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于橋梁振動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種橋梁減振用新型泡沫金屬粘滯阻尼器。泡沫金屬粘滯阻尼器，由左固定軸、內(nèi)套筒、粘滯液、外套筒密封蓋、靜密封圈、內(nèi)置活塞、動(dòng)密封圈、泡沫金屬、波紋鋼套管、外套筒、右固定軸組成。本實(shí)用新型可以無(wú)傳統(tǒng)油阻尼器的運(yùn)動(dòng)活塞和過(guò)油孔，通過(guò)高孔隙率的泡沫金屬使得粘滯液體通過(guò)，不會(huì)產(chǎn)生急劇的壓力變化，解決了普通油阻尼器的“真空”或“頂死”現(xiàn)象。小振幅振動(dòng)時(shí)，粘滯液體的流動(dòng)即可產(chǎn)生足夠的阻尼力；大振幅振動(dòng)超過(guò)預(yù)定的行程，將同時(shí)利用泡沫金屬的高阻尼特性來(lái)共同耗能，可以應(yīng)用于橋梁斜拉索等的振動(dòng)控制問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于橋梁振動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種新型泡沫金屬粘滯阻尼器。 橋梁減振用新型泡沬金屬粘滯阻尼器

【背景技術(shù)】
[0002] 結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制就是應(yīng)用古典或現(xiàn)代控制理論，通過(guò)在結(jié)構(gòu)上設(shè)置一些控制裝置， 達(dá)到改善結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，減小或抑制有害振動(dòng)的目的。當(dāng)結(jié)構(gòu)受到風(fēng)荷載、地震作用等激 勵(lì)時(shí)，這些控制裝置就會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一組被動(dòng)或主動(dòng)的控制力，使結(jié)構(gòu)的反應(yīng)得以顯著的 降低。結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制根據(jù)其是否需要外界能量，一般可分為被動(dòng)控制、半主動(dòng)控制和主動(dòng)控 制。
[0003] 目前橋梁振動(dòng)控制采用較多的是被動(dòng)控制，S卩外加被動(dòng)式阻尼器。其中，油阻尼器 的工程應(yīng)用最為廣泛，技術(shù)成熟。但是目前所采用的普通油阻尼器通常采用單出桿型式，但 這種流體阻尼器在構(gòu)造上存在缺陷，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于油缸和阻尼介質(zhì)(流體）在理論上 都是體積不可壓縮材料(或有限可壓縮)，這種缺陷常常會(huì)導(dǎo)致油缸內(nèi)壓力的急劇變化：當(dāng) 導(dǎo)桿抽出時(shí)，被抽出的這部分導(dǎo)桿在油缸內(nèi)所占據(jù)的體積無(wú)法得到補(bǔ)償，油缸內(nèi)會(huì)產(chǎn)生"真 空"現(xiàn)象，使導(dǎo)桿不能繼續(xù)運(yùn)動(dòng)；相反當(dāng)導(dǎo)桿回縮時(shí)，因原在油缸外的部分導(dǎo)桿進(jìn)入油缸內(nèi)， 而油缸的容積沒(méi)有增大，從而導(dǎo)致"頂死"現(xiàn)象。這種單出桿阻尼器產(chǎn)生的阻尼力非常不穩(wěn) 定，在"真空"或"頂死"階段類似于剛性桿，其減振性能是難以保證的。
[0004] 因此，針對(duì)已有的油阻尼器中存在的各種問(wèn)題，設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)合理新型阻尼器。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型提出一種結(jié)構(gòu)合理，能針對(duì)不同振幅提供不同阻尼力的橋梁減振用新 型泡沫金屬粘滯阻尼器。
[0006] 本實(shí)用新型提出的橋梁減振用新型泡沫金屬粘滯阻尼器，由內(nèi)套筒2、外套筒密封 蓋4、靜密封圈5、內(nèi)置活塞6、動(dòng)密封圈7、泡沫金屬8、波紋鋼套管9和外套筒10組成，其 中：內(nèi)套筒2和外套筒10均一端封閉，另一端開(kāi)口，內(nèi)套筒2開(kāi)口一端插入外套筒10開(kāi)口 端內(nèi)，且能在外套筒10內(nèi)來(lái)回移動(dòng)，內(nèi)套筒開(kāi)口端的尾部設(shè)有波紋鋼套筒9,內(nèi)置活塞6插 入內(nèi)套筒2內(nèi)，且內(nèi)置活塞6的桿端部固定于外套筒10封閉端上；波紋鋼套管9和內(nèi)置活 塞6之間設(shè)有泡沫金屬8 ;外套筒10開(kāi)口端設(shè)有外套筒密封蓋4和靜密封圈5 ;內(nèi)套筒2與 波紋鋼套管9連接處設(shè)有動(dòng)密封圈7。
[0007] 本實(shí)用新型中，內(nèi)套筒3、動(dòng)密封圈7和外套筒10組成的空間充滿粘滯液3,所述 粘滯液3通過(guò)泡沫金屬8的孔隙在內(nèi)套筒2和外套筒10之間流動(dòng)。
[0008] 本實(shí)用新型中，外套筒10封閉一端設(shè)有右固定軸11，內(nèi)套筒2封閉一端設(shè)有左固 定軸1。
[0009] 本實(shí)用新型中，小振幅運(yùn)動(dòng)時(shí)泡沫金屬8不變形或者變形很小，而大振幅時(shí)其發(fā) 生壓縮變形從而耗散能量。
[0010] 本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型可以無(wú)傳統(tǒng)油阻尼器的運(yùn)動(dòng)活塞和過(guò)油 孔，通過(guò)高孔隙率的泡沫金屬使得粘滯液體通過(guò)，不會(huì)產(chǎn)生急劇的壓力變化，解決了普通油 阻尼器的"真空"或"頂死"現(xiàn)象。小振幅振動(dòng)時(shí)，粘滯液體的流動(dòng)即可產(chǎn)生足夠的阻尼力； 大振幅振動(dòng)超過(guò)預(yù)定的行程，將同時(shí)利用泡沫金屬的高阻尼特性來(lái)共同耗能，可以應(yīng)用于 橋梁斜拉索等的振動(dòng)控制問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖示。
[0012] 圖中標(biāo)號(hào)：1為左固定軸，2為內(nèi)套筒，3為粘滯液，4為外套筒密封蓋，5為靜密封 圈，6為內(nèi)置活塞，7為動(dòng)密封圈，8為泡沫金屬，9為波紋鋼套管，10為外套筒，11為右固定 軸。

【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。
[0014] 橋梁減振用新型泡沫金屬粘滯阻尼器，由左固定軸1、內(nèi)套筒2、粘滯液3、外套筒 密封蓋4、靜密封圈5、內(nèi)置活塞6、動(dòng)密封圈7、泡沫金屬8、波紋鋼套管9、外套筒10、右固 定軸11組成。內(nèi)置活塞6是不運(yùn)動(dòng)的，而內(nèi)套筒2可以自由運(yùn)動(dòng)，內(nèi)套筒2末端伸出一段 波紋鋼套筒，連接泡沫金屬材料8,粘滯液3通過(guò)泡沫金屬8的孔隙在內(nèi)套筒2和外套筒10 之間流動(dòng)。外套筒有外密封蓋4、靜密封圈5進(jìn)行密封，內(nèi)套筒2上連接有動(dòng)密封圈7?；?塞6和泡沫金屬8之間不會(huì)發(fā)生急劇的壓力變化。當(dāng)內(nèi)套筒2運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)活塞6和泡沫 金屬8出油或者進(jìn)油而改變粘滯液3部分的體積基本不變，從而使得其壓力不會(huì)急劇變化， 避免了前文所說(shuō)的"真空"或"頂死"現(xiàn)象，保證阻尼器能夠正常工作。小振幅運(yùn)動(dòng)時(shí)泡沫 金屬8不變形或者變形很小，而大振幅時(shí)其發(fā)生壓縮變形從而耗散能量。
[0015] 本實(shí)用新型的工作過(guò)程：以斜拉橋拉索減振為例，左固定軸1和右固定軸11分別 固定在橋面支架和拉索索箍上，當(dāng)拉索發(fā)生小幅度振動(dòng)時(shí)，內(nèi)套筒2運(yùn)動(dòng)，粘滯液3通過(guò)泡 沫金屬8的孔隙在內(nèi)套筒2和外套筒10之間流動(dòng)從而產(chǎn)生阻尼力耗散能量；當(dāng)拉索發(fā)生大 幅度振動(dòng)時(shí)，超過(guò)某一行程，內(nèi)套筒2右端連接的高阻尼材料泡沫金屬8會(huì)產(chǎn)生壓縮變形從 而增大阻尼力，從而更加有效地減振。
【權(quán)利要求】
1. 一種橋梁減振用新型泡沫金屬粘滯阻尼器，由內(nèi)套筒（2)、外套筒密封蓋（4)、靜密 封圈（5)、內(nèi)置活塞（6)、動(dòng)密封圈（7)、泡沫金屬（8)、波紋鋼套管（9)和外套筒（10)組成， 其中：內(nèi)套筒（2)和外套筒（10)均一端封閉，另一端開(kāi)口，內(nèi)套筒（2)開(kāi)口一端插入外套筒 (10)開(kāi)口端內(nèi)，且能在外套筒（10)內(nèi)來(lái)回移動(dòng)，內(nèi)套筒開(kāi)口端的尾部設(shè)有波紋鋼套筒（9)， 內(nèi)置活塞（6)插入內(nèi)套筒（2)內(nèi)，且內(nèi)置活塞（6)的桿端部固定于外套筒（10)封閉端上； 波紋鋼套管（9)和內(nèi)置活塞（6)之間設(shè)有泡沫金屬（8);外套筒（10)開(kāi)口端設(shè)有外套筒密 封蓋⑷和靜密封圈（5);內(nèi)套筒⑵與波紋鋼套管（9)連接處設(shè)有動(dòng)密封圈（7)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁減振用新型泡沫金屬粘滯阻尼器，其特征在于內(nèi)套筒 (3)、動(dòng)密封圈（7)和外套筒（10)組成的空間充滿粘滯液（3)，所述粘滯液（3)通過(guò)泡沫金 屬（8)的孔隙在內(nèi)套筒（2)和外套筒（10)之間流動(dòng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁減振用新型泡沫金屬粘滯阻尼器，其特征在于外套筒 (10)封閉一端設(shè)有右固定軸（11)，內(nèi)套筒⑵封閉一端設(shè)有左固定軸（1)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的橋梁減振用新型泡沫金屬粘滯阻尼器，其特征在于小振幅運(yùn) 動(dòng)時(shí)泡沫金屬（8 )不變形或者變形很小，而大振幅時(shí)其發(fā)生壓縮變形從而耗散能量。
【文檔編號(hào)】E01D19/00GK203834343SQ201420152424
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】李小龍, 孫利民 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)