一種粘滯阻尼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于減震（振）【技術領域】，尤其涉及一種粘滯阻尼器。其包括缸體、缸蓋、活塞桿、活塞頭、導向套、密封和粘滯阻尼液，缸體和缸蓋形成阻尼腔體，活塞頭將阻尼腔體分隔成第一阻尼腔室和第二阻尼腔室，在活塞頭上安裝有雙向閉鎖閥，雙向閉鎖閥的兩端分別與第一阻尼腔室和第二阻尼腔室連接。本發(fā)明所提供的粘滯阻尼器，通過在活塞頭上安裝雙向閉鎖閥，當粘滯阻尼器大于臨界速度時，由于作用在閉鎖閥閥芯上的力大于彈簧的預壓力，所以閉鎖閥閉合，從而使粘滯阻尼器輸出阻尼力達到額定數(shù)值。此外，該裝置結構緊湊，安裝方便，且可實現(xiàn)雙方向的閉鎖功能。
【專利說明】一種粘滯阻尼器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于減震(振)【技術領域】，尤其涉及一種粘滯阻尼器。
【背景技術】
[0002]20世紀50年代，粘滯阻尼器作為一種優(yōu)良的耗能減震(振)結構構件在機械、車輛、航天和軍事工程得到應用，70年代被人們引入建筑、橋梁、鐵路、電廠、鋼廠等行業(yè)用來抵抗地震、風振或其它外載荷引起的振動，取得了良好的效果。隨著結構減震(振)行業(yè)的快速發(fā)展，近年來粘滯阻尼器在我國土木工程界也逐步得到了發(fā)展和應用，被逐步應用到橋梁工程、高層建筑和設備基礎等工程中。
[0003]常見的粘滯阻尼器為液壓油缸式，其主要由活塞頭、活塞桿、缸體和密封組成，活塞相對于油缸缸體在軸向往復運動，活塞頭設有若干小孔或與缸體之間留有適當徑向間隙，活塞頭將油缸內部的阻尼腔體分成兩個阻尼腔室，阻尼腔室內充有粘度較高的粘滯液體，當活塞相對于油缸運動時，密閉于受壓一側阻尼腔室內的液體受擠壓，壓力升高，從活塞頭與缸體之間的間隙或小孔流到另一阻尼腔室，兩阻尼腔室壓力差形成對活塞頭的運動阻力，做功，將機械能轉化為熱能，從而達到吸收外界能量的目的，因此可廣泛應用于減震、緩沖、耗能的場合。但是，現(xiàn)有的粘滯阻尼器輸出的阻尼力都是預先設計的，而有些設備在正常工況下振動較小，在啟停機時振動較大，因此，急需一種低速、低載荷下阻尼力較小，高速、高載荷下阻尼力達到額定力的阻尼器。
[0004]因此，針對上述需求，本發(fā)明提供了一種新型的粘滯阻尼器。

【發(fā)明內容】

[0005](一)要解決的技術問題
[0006]本發(fā)明的目的是提供一種具有雙向閉鎖功能的粘滯阻尼器，以使粘滯阻尼器在外部載荷較小時輸出較小的阻尼力，而在外部載荷較大時輸出較大的阻尼力。
[0007](二)技術方案
[0008]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種粘滯阻尼器，包括缸體、缸蓋、活塞桿、活塞頭、導向套、密封和粘滯阻尼液，所述缸體和所述缸蓋形成阻尼腔體，所述活塞頭將所述阻尼腔體分隔成第一阻尼腔室和第二阻尼腔室，其中，在所述活塞頭上設置有通孔，在所述通孔內安裝有雙向閉鎖閥，所述雙向閉鎖閥的兩端分別與所述第一阻尼腔室和所述第二阻尼
腔室連接。
[0009]其中，所述雙向閉鎖閥包括:
[0010](I)閥套，所述閥套的兩端為敞口的，所述閥套的內部設有閥腔，所述閥腔由在所述閥套內的隔板分隔成上閥腔和下閥腔，所述上閥腔和所述下閥腔由設置在所述隔板上的軸向通孔彼此連通；
[0011](2)兩個閥芯，所述兩個閥芯可滑動地對稱安裝在所述上閥腔和所述下閥腔內，所述每個閥芯包括靠近所述閥套端部的大徑段和靠近所述隔板的小徑段，在所述大徑段上開有軸向孔，在所述小徑段的自由端部設置有與所述隔板上的軸向通孔配合連接的堵頭；
[0012](3)彈簧，所述彈簧位于所述閥芯和所述隔板之間，并套設在所述閥芯的小徑段上。
[0013]其中，所述閥芯分別通過孔用擋圈安裝在所述上閥腔和所述下閥腔內。
[0014]其中，所述雙向閉鎖閥的所述隔板和所述閥套是一體成型的。
[0015]其中，在所述雙向閉鎖閥的閥套外壁的頂端設置有從所述閥套外壁向外凸出的卡固部，在所述閥套外壁的下部設置有凹槽，所述卡固部和所述凹槽之間的距離等于所述活塞頭的厚度。
[0016]其中，在所述閥套外壁上部和下部分別設置有凹槽，所述兩個凹槽之間的距離等于所述活塞頭的厚度。
[0017]其中，所述活塞頭和所述雙向閉鎖閥通過螺紋連接。
[0018]其中，所述導向套和所述密封采用耐高溫、耐高壓、耐磨材料。
[0019]其中，所述粘滯阻尼液為有機硅油。
[0020]其中，所述粘滯阻尼器外表面是經過防銹處理的。
[0021](三)有益效果
[0022]上述技術方案所提供的粘滯阻尼器，通過在活塞頭上安裝雙向閉鎖閥，以使得當粘滯阻尼器小于臨界速度時，雙向閉鎖閥處于常開狀態(tài)，此時粘滯阻尼器輸出的阻尼力較?。划斦硿枘崞鞔笥谂R界速度時，雙向閉鎖閥閉合，以使粘滯阻尼器輸出的阻尼力達到額定數(shù)值。此外，該裝置體積小巧，結構緊湊，安裝方便，且可以實現(xiàn)雙方向的閉鎖功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明的粘滯阻尼器的結構示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明的粘滯阻尼器中的雙向閉鎖閥的結構示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明的粘滯阻尼器在小于臨界速度下的局部示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明的粘滯阻尼器在大于臨界速度下的局部示意圖。
[0027]其中:1_缸體；2-第一缸蓋；3_活塞桿；4_活塞頭；5_第二缸蓋；6-第一連接件；7-第二連接件；8_雙向閉鎖閥；81_閥套；82_閥芯；83_彈簧；84_隔板；85_孔用擋圈；86-凹槽；87-卡固部；9-軸用擋圈；10_密封；11-導向套；12-孔用擋圈；13_0形密封圈；14-第一阻尼腔室；15_第二阻尼腔室。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0029]圖1所示為本發(fā)明的一種粘滯阻尼器的一個優(yōu)選實施例。根據(jù)該實施例，該粘滯阻尼器包括缸體1、分別位于缸體I兩端的第一缸蓋2和第二缸蓋5，缸體I和兩端的缸蓋組成密閉的阻尼腔體，在阻尼腔體內容納有粘滯阻尼液?；钊麠U3穿過兩側的缸蓋伸入到缸體I內，活塞桿3與第一缸蓋2、第二缸蓋5的接觸面處分別設置有密封10，以保證活塞桿3在運動過程中的密封性。缸體I內的活塞桿3上設置有活塞頭4，并在由缸體I和缸蓋組成的密閉阻尼腔體內做往復運動?；钊^4將阻尼腔體分割成第一阻尼腔室14和第二阻尼腔室15，第一阻尼腔室14和第二阻尼腔室15通過活塞頭4與缸體I內壁之間的阻尼間隙連通。此外，在活塞頭4上安裝有雙向閉鎖閥8，該雙向閉鎖閥8的兩端分別與第一阻尼腔室14和第二阻尼腔室15連接。當外部物體震(振)動發(fā)生時，與外部物體連接的活塞桿3帶動其上面的活塞頭4在缸體I的密閉阻尼腔體內做往復運動。當粘滯阻尼器小于臨界速度時，雙向閉鎖閥8處于常開狀態(tài)，此時粘滯阻尼器輸出的阻尼力較小；當粘滯阻尼器大于臨界速度時，雙向閉鎖閥8工作，以使粘滯阻尼器輸出的阻尼力達到額定數(shù)值。此外，該裝置體積小巧，結構緊湊，安裝方便，且可以實現(xiàn)雙方向的閉鎖功能。
[0030]在上述實施例中的粘滯阻尼器為雙出桿間隙式粘滯阻尼器，本領域技術人員應當理解，本發(fā)明中的粘滯阻尼器還可適用于雙出桿孔隙式粘滯阻尼器或單出桿孔隙式粘滯阻尼器或單出桿間隙式粘滯阻尼器。
[0031]為了防止阻尼腔室內的粘滯阻尼液泄漏，第一缸蓋2、第二缸蓋5與缸體I之間分別通過O形密封圈13進行密封。
[0032]進一步地，為了保證活塞桿3在運動過程中的直線軌跡，在第一缸蓋2、第二缸蓋5內分別設置有導向套11，活塞桿3經由導向套11與缸蓋配合連接。
[0033]此外，粘滯阻尼器還設置有位于所述粘滯阻尼器兩端，用于與外部需要減震(振)的物體相連接的第一連接件6和第二連接件7，其中，第一連接件6通過螺紋與第一缸蓋2連接，第二連接件7與活塞桿3通過螺紋連接。
[0034]圖2所示為本發(fā)明的一種用于粘滯阻尼器的雙向閉鎖閥的一個優(yōu)選實施例。根據(jù)該實施例，該雙向閉鎖閥包括閥套81以及位于閥套81內的閥芯82、彈簧83。
[0035]其中，閥套I的兩端為敞口的，在閥套81的內部形成一個閥腔，該閥腔由在閥套I內的隔板84分隔成上閥腔和下閥腔，且上閥腔和下閥腔由設置在隔板84上的軸向通孔彼此連通，以形成軸向通道。為了便于加工，優(yōu)選隔板84與閥套81 —體成型。
[0036]兩個閥芯82分別通過孔用擋圈85可移動地對稱安裝在閥套81的上閥腔和下閥腔內。具體地，閥芯82呈階梯軸狀，其包括靠近閥套81端部的大徑段和靠近隔板84的小徑段；在閥芯82的大徑段上開有軸向孔，在閥芯82的小徑段的自由端部設置有與隔板84上的軸向通孔配合連接的堵頭，用于導通或閉合軸向通道。在該實施例中，該堵頭呈圓錐體形狀，該圓錐體的底徑大于隔板84上的軸向通孔的孔徑，且圓錐體的頂端可以伸入隔板84上的軸向通孔內，以便與隔板84上的軸向通孔配合連接，使得閥腔內的軸向通道閉合。需要說明的是，該堵頭也可以是圓柱形凸臺，其直徑稍小于隔板84的軸向通孔的直徑，而閥芯82小徑段的直徑大于隔板84的軸向通孔的直徑，以使得圓柱形凸臺可伸入到軸向通孔內，并當圓柱形凸臺完全伸入到軸向通孔內時，以將閥腔內的軸向通道閉合。
[0037]彈簧83位于閥芯82和隔板84之間，并套設在閥芯82的小徑段上。通過分別壓縮彈簧83，閥芯82可分別在閥套81的上閥腔和下閥腔內移動。以使得隔板84中的軸向通孔與閥芯小徑段的堵頭配合連接，從而導通或閉合軸向通道。
[0038]進一步地，為了提高閥芯82和隔板84之間接觸面的抗耐磨性，延長雙向閉鎖閥的使用壽命，優(yōu)選閥芯82和隔板84由硬質合金材料精制而成。
[0039]進一步地，在閥套81外壁的頂端設置有從閥套外壁向外凸出的卡固部87，在閥套外壁的下部設置有凹槽86，該卡固部和凹槽86之間的距離等于活塞頭4的厚度，以便將雙向閉鎖閥8插入粘滯阻尼器的活塞頭4的安裝孔內，并通過軸用擋圈9置入凹槽內將雙向閉鎖閥8固定。
[0040]在另一實施例中，在閥套81外壁上部和下部分別設置有凹槽，這兩個凹槽之間的距離等于活塞頭4的厚度，以便在雙向閉鎖閥8的兩端分別通過軸用擋圈9將雙向閉鎖閥8固定在粘滯阻尼器的活塞頭4上。
[0041]在再一實施例中，在閥套81外壁上設有螺紋(未示出)，以通過螺紋連接將雙向閉鎖閥8安裝在粘滯阻尼器的活塞頭4上。
[0042]優(yōu)選阻尼腔體內的粘滯阻尼液為有機硅油，因為它具有粘度大、閃點高、熱穩(wěn)定性好，其粘度隨溫度變化率小、不易老化等優(yōu)點。
[0043]進一步地，為了防止粘滯阻尼器生銹，優(yōu)選對粘滯阻尼器的外表面進行防銹處理。
[0044]圖3所示為粘滯阻尼器在小于臨界速度下的局部示意圖。如圖3所示，在外力F的作用下，活塞桿3由第一阻尼腔室14向第二阻尼腔室15運動時，第二阻尼腔室15體積變小，其內容納的粘滯阻尼液被壓縮，因此導致第二阻尼腔室15內的壓力增大，而第一阻尼腔室14的體積增大，導致壓力減小，從而迫使粘滯阻尼液由第二阻尼腔室15向第一阻尼腔室14流動。此時，作用在閥芯82上的力小于彈簧83的預壓力，雙向閉鎖閥處于開啟狀態(tài)，粘滯阻尼液中的一部分通過雙向閉鎖閥8由第二阻尼腔室15向第一阻尼腔室14流動，另一部分通過活塞頭4與缸體I內壁之間的間隙由第二阻尼腔室15向第一阻尼腔室14流動，由于粘滯阻尼液粘度大，在流動中產生極大的粘滯阻尼力，阻尼力的方向與活塞桿3的運動方向相反，從而使得振動能量迅速轉化為熱能并釋放，達到耗能減震(振)的目的。在整個運動過程中，雙向閉鎖閥8—直處于開啟狀態(tài)，不起作用。當活塞桿3由第二阻尼腔室15向第一阻尼腔室14運動時，工作原理同上，只是粘滯阻尼液與粘滯阻尼力的方向相反而已。
[0045]圖4所示為粘滯阻尼器大于臨界速度下的局部示意圖。如圖4所示，在外力F的作用下，活塞桿3由第一阻尼腔室14向第二阻尼腔室15運動時，第二阻尼腔室15體積變小，其內容納的粘滯阻尼液被壓縮，因此導致第二阻尼腔室15內的壓力迅速增大，而第一阻尼腔室14的體積增大，導致壓力減小，從而迫使粘滯阻尼液由第二阻尼腔室15向第一阻尼腔室14流動。此時，作用在閥芯82上的力遠大于彈簧83的預壓力，彈簧83被壓縮，并帶動閥芯82向隔板84的方向移動，最后閥芯82上的堵頭與隔板84上的軸向通孔配合連接，使雙向閉鎖閥8閉合，第二阻尼腔室15內的粘滯阻尼液僅通過活塞頭4與缸體I內壁之間的間隙由第二阻尼腔室15向第一阻尼腔室14流動，使阻尼器輸出的阻尼力達到額定數(shù)值，以迅速耗散能量。
[0046]以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關【技術領域】的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型。因此所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的保護范疇。
【權利要求】
1.一種粘滯阻尼器，包括缸體、缸蓋、活塞桿、活塞頭、導向套、密封和粘滯阻尼液，所述缸體和所述缸蓋形成阻尼腔體，所述活塞頭將所述阻尼腔體分隔成第一阻尼腔室和第二阻尼腔室，其特征在于，在所述活塞頭上設置有通孔，在所述通孔內安裝有雙向閉鎖閥，所述雙向閉鎖閥的兩端分別與所述第一阻尼腔室和所述第二阻尼腔室連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的粘滯阻尼器，其特征在于，所述雙向閉鎖閥包括: (O閥套，所述閥套的兩端為敞口的，所述閥套的內部設有閥腔，所述閥腔由在所述閥套內的隔板分隔成上閥腔和下閥腔，所述上閥腔和所述下閥腔由設置在所述隔板上的軸向通孔彼此連通； (2)兩個閥芯，所述兩個閥芯可滑動地對稱安裝在所述上閥腔和所述下閥腔內，所述每個閥芯包括靠近所述閥套端部的大徑段和靠近所述隔板的小徑段，在所述大徑段上開有軸向孔，在所述小徑段的自由端部設置有與所述隔板上的軸向通孔配合連接的堵頭； (3)彈簧，所述彈簧位于所述閥芯和所述隔板之間，并套設在所述閥芯的小徑段上。
3.根據(jù)權利要求2所述的粘滯阻尼器，其特征在于，所述閥芯分別通過孔用擋圈安裝在所述上閥腔和所述下閥腔內。
4.根據(jù)權利要求3所述的粘滯阻尼器，其特征在于，所述雙向閉鎖閥的所述隔板和所述閥套是一體成型的。
5.根據(jù)權利要求4所述的粘滯阻尼器，其特征在于，在所述雙向閉鎖閥的閥套外壁的頂端設置有從所述閥套外壁向外凸出的卡固部，在所述閥套外壁的下部設置有凹槽，所述卡固部和所述凹槽之間的距離等于所述活塞頭的厚度。
6.根據(jù)權利要求4所述的粘滯阻尼器，其特征在于，在所述閥套外壁上部和下部分別設置有凹槽，所述兩個凹槽之間的距離等于所述活塞頭的厚度。
7.根據(jù)權利要求4所述的粘滯阻尼器，其特征在于，所述活塞頭和所述雙向閉鎖閥通過螺紋連接。
8.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的粘滯阻尼器，其特征在于，所述導向套和所述密封采用耐高溫、耐高壓、耐磨材料。
9.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的粘滯阻尼器，其特征在于，所述粘滯阻尼液為有機硅油。
10.根據(jù)權利要求1-7中任一項所述的粘滯阻尼器，其特征在于，所述粘滯阻尼器外表面是經過防銹處理的。
【文檔編號】F16F9/34GK103671677SQ201310723652
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權日:2013年12月24日
【發(fā)明者】高淑華, 李貴花, 邵斌, 佟小朋, 曾凡沖, 周迎春, 王超, 任奇, 梁國君, 孫燕, 劉偉, 鄒長云, 孫方遒, 李騰 申請人:北京九州一軌隔振技術有限公司