一種具有耐疲勞特性的粘滯流體阻尼器制造技術

本發明專利技術專利涉及粘滯阻尼器的技術領域，具體涉及一種具有耐疲勞特性的粘滯流體阻尼器。該阻尼器包括活塞、活塞桿，銷頭、螺紋壓管、襯套、外套、缸筒和副缸，活塞固定在活塞桿上并將缸筒分隔為兩個腔室，腔室內填充有粘滯阻尼液，活塞與缸筒間隙將左右腔室相連通；襯套通過所述螺紋壓管固定在缸筒兩端；襯套與缸筒壁、活塞桿密封配合，活塞桿橫穿過襯套中心孔，一端與銷頭連接，另一端伸入副缸內，活塞和活塞桿的空腔內填充有低熔點晶體材料，粘滯流體阻尼器將地震波輸入的動能通過低熔點晶體材料熔解熱能形式進行吸收，降低粘滯阻尼液的溫升。本發明專利技術解決了粘滯阻尼器在耗能的同時導致粘滯阻尼液的溫升的問題，并提高阻尼器抗疲勞性能。

【技術實現步驟摘要】
一種具有耐疲勞特性的粘滯流體阻尼器
本專利技術專利涉及粘滯阻尼器的
，具體涉及一種具有耐疲勞特性的粘滯流體阻尼器。
技術介紹
粘滯阻尼器是耗能型器件，是利用當粘滯阻尼液通過阻尼間隙時會產生粘滯阻尼力原理制成的速度相關型耗能器件，用于消耗地震對建筑、橋梁輸入的能量并將其轉化為熱量。粘滯阻尼器工作的過程中會產生大量的熱，而地震波作用周期較短通常只有數十秒的時間，因此將導致粘滯阻尼器在極短的時間內產生大量的熱又無法通過散熱的方式將產生的熱量快速耗散掉，這將導致阻尼器內的粘滯阻尼液極速升溫。粘滯阻尼液升溫對阻尼器性能及本構關系的影響主要反映在阻尼間隙變化和阻尼液粘度變化兩個方面。由于粘滯阻尼液通常采用高粘度甲基硅油，而硅油的比熱容較小且熱膨脹系數較大，密閉在缸體內的粘滯阻尼液溫度升高后體積膨脹將導致缸筒內壓急劇上升，使缸筒產生變形膨脹從而使缸筒內壁與活塞外圓柱面之間的阻尼間隙變大，導致阻尼力嚴重衰減，耗能能力變弱。同時粘滯阻尼液溫度升高后粘度變低，通過阻尼間隙時阻尼力變小，使阻尼力進一步衰減，耗能能力進一步變弱?，F有技術是通過增大缸筒直徑的同時增加缸筒長度來增大內腔容積從而用增加硅油容量的方式降低粘滯阻尼液的溫升。該方式導致阻尼器結構增大成本增加且降溫效果不佳。如何在確保粘滯阻尼器充分耗能的同時降低粘滯阻尼液的溫升，提高阻尼器抗疲勞性能成為亟待解決的問題。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術的不足，提供一種具有耐疲勞特性的粘滯流體阻尼器，解決了粘滯阻尼器在耗能的同時導致粘滯阻尼液的溫升的問題，并提高阻尼器抗疲勞性能。本專利技術的技術方案是這樣實現的：該耐疲勞特性的粘滯流體阻尼器，包括設置在缸筒內的活塞和活塞桿，其特征在于，還包括活塞桿前端的銷頭、螺紋壓管、襯套、外套和缸筒后端的副缸，所述活塞固定在活塞桿上并將缸筒內腔分隔為左、右兩個腔室，所述左、右腔室內填充有粘滯阻尼液，所述活塞外圓柱面與缸筒內壁間通過設有的間隙形成阻尼通道將所述左、右腔室相連通；所述襯套通過所述螺紋壓管固定在缸筒兩端；所述襯套與缸筒壁接觸部位密封配合，所述活塞桿橫穿過襯套中心孔后，其一端與所述銷頭連接，另一端伸入副缸內，所述襯套中心孔與所述活塞桿接觸部位密封配合，所述活塞和活塞桿為中空結構，活塞和活塞桿的空腔內均填充有低熔點晶體材料，所述粘滯流體阻尼器將地震波輸入的動能通過低熔點晶體材料熔解熱能形式進行吸收，從而降低粘滯阻尼液的溫升。所述缸筒外設置有外套，所述外套固定在所述缸筒外表并與缸筒之間形成密閉空腔，所述密閉空腔內填充有低熔點晶體材料，進一步提高阻尼器儲熱能力，可有效降低粘滯阻尼液的溫升和缸筒內壓。較優的，所述低熔點晶體材料為三水醋酸鈉、硫代硫酸鈉、偶氮笨、香草醛和/或萘。相同體積的低熔點晶體材料與鋼相比，由于其由固相向液相熔解轉化的過程可以吸收大量的熱，因此在相同溫升的情況下比相同體積的鋼可多吸收數倍的熱量。所述副缸通過螺紋與缸筒后端固接。較優的，所述襯套通過密封件與缸筒壁密封配合，襯套中心孔通過活塞桿密封與活塞桿密封配合。較優的，所述活塞數量為多個，可根據工況自由設計。本專利技術解決了
技術介紹
中存在的缺陷,具有以下有益效果：本專利技術提供了一種性能可靠的具有耐疲勞特性的粘滯流體阻尼器，解決了粘滯阻尼器在耗能的同時導致粘滯阻尼液的溫升的問題，并提高阻尼器抗疲勞性能。本專利技術對由地震波動能轉化的大量熱能通過設置在活塞、活塞桿及缸筒外表封閉空腔內的低熔點晶體材料以熔解熱能形式進行吸收，并利用低熔點晶體材料由固相向液相轉化時需要吸收大量的熔解熱原理，對內部熱能充分吸收，可有效降低粘滯阻尼液的溫升，大幅降低阻尼器缸筒內壓，縮小阻尼器尺寸，提高粘滯流體阻尼器抗疲勞特性，延長阻尼器使用壽命。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖；圖中：1-銷頭，2-活塞桿，3-螺紋壓管，4-襯套，5-缸筒，6-低熔點晶體材料，7-活塞，8-外套，9-副缸，10-活塞桿密封，11-粘滯阻尼液，12-密封件。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。如圖1所示一種具有耐疲勞特性的粘滯流體阻尼器實施例，包括設置在缸筒5內的活塞7和活塞桿2，還包括活塞桿2前端的銷頭1、螺紋壓管3、襯套4、外套8和缸筒5后端的副缸9，活塞7固定在活塞桿2上并將缸筒5內腔分隔為左、右兩個腔室，左、右腔室內填充有粘滯阻尼液11，活塞7外圓柱面與缸筒5內壁間通過設有的間隙形成阻尼通道將左、右腔室相連通；襯套4通過所述螺紋壓管3固定在缸筒5兩端；襯套4與缸筒壁接觸部位密封配合，活塞桿2橫穿過襯套4中心孔后，其一端與銷頭1連接，另一端伸入副缸9內，襯套4中心孔與活塞桿2接觸部位密封配合，活塞7和活塞桿2為中空結構，活塞和活塞桿的空腔內均填充有低熔點晶體材料6，粘滯流體阻尼器將地震波輸入的動能通過低熔點晶體材料6熔解熱能形式進行吸收，從而降低粘滯阻尼液11的溫升。缸筒5外設置有外套8，外套8固定在所述缸筒5外表并與缸筒5之間形成密閉空腔，密閉空腔內填充有低熔點晶體材料6。低熔點晶體材料6為三水醋酸鈉、硫代硫酸鈉、偶氮笨、香草醛和/或萘。副缸9通過螺紋與缸筒5后端固接。襯套4通過密封件12與缸筒壁密封配合，襯套4中心孔通過活塞桿密封10與活塞桿2密封配合。本專利技術實施原理是：當安裝了該粘滯流體阻尼器的結構遭遇地震時，粘滯流體阻尼器的活塞桿2受到輸入的地震波拉壓反復作用，活塞7在缸筒5內做往復運動過程中，會使得內部動能轉化為大量的熱能，而本專利技術通過將活塞7、活塞桿2設計為中空結構，在活塞空腔、活塞桿空腔內均充滿低熔點晶體材料6，如三水醋酸鈉、硫代硫酸鈉、偶氮笨、香草醛、萘等，利用低熔點晶體材料由固相向液相轉化時需要吸收大量的熔解熱能原理使阻尼器具有非常高的儲熱能力，可將由內部轉化的熱能以熔解熱能的形式進行吸收，可有效降低粘滯阻尼液11的溫升，大幅降低阻尼器缸筒內壓，縮小阻尼器尺寸，提高粘滯流體阻尼器抗疲勞特性，延遲阻尼器使用壽命。因耗能主要發生在活塞7和活塞桿2處，因此將活塞7和活塞桿2設計為空心結構并在空腔內灌注低熔點晶體材料6，能提高活塞儲熱能力可有效降低粘滯阻尼液的溫升和缸筒內壓。本專利技術還在缸筒5外設置有外套8，外套8固定在缸筒5外表并與缸筒5之間形成密閉空腔，并在上述密閉空腔內填充低熔點晶體材料6，能進一步提高阻尼器儲熱能力，可有效降低粘滯阻尼液的溫升和缸筒內壓。相同體積的低熔點晶體材料6，例如三水醋酸鈉與傳統的鋼相比，其由固相向液相熔解轉化的過程可以吸收大量的熱，因此在相同溫升的情況下比相同體積的鋼可多吸收數倍的熱量。三水醋酸鈉熔點58℃；密度1.528；比熱容1.97(固)、3.22(液)kJ/kg.℃；熔解熱265kJ/kg。取體積為1的三水醋酸鈉與鋼溫度由23℃升高到65℃相比較：鋼吸熱：Q＝ρ*V*C*△t＝7.85*0.46*42＝151.66三水醋酸鈉吸熱：Q＝ρ*V*(C1*△t1+R+C1*△t2)＝1.528*(1.97*35+265+3.22*7)＝544.本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種具有耐疲勞特性的粘滯流體阻尼器，包括設置在缸筒(5)內的活塞(7)和活塞桿(2)，其特征在于，還包括活塞桿(2)前端的銷頭(1)、螺紋壓管(3)、襯套(4)、外套(8)和缸筒(5)后端的副缸(9)，所述活塞(7)固定在活塞桿(2)上并將缸筒(5)內腔分隔為左、右兩個腔室，所述左、右腔室內填充有粘滯阻尼液(11)，所述活塞(7)外圓柱面與缸筒(5)內壁間通過設有的間隙形成阻尼通道將所述左、右腔室相連通；所述襯套(4)通過所述螺紋壓管(3)固定在缸筒(5)兩端；所述襯套(4)與缸筒壁接觸部位密封配合，所述活塞桿(2)橫穿過襯套(4)中心孔后，其一端與所述銷頭(1)連接，另一端伸入副缸(9)內，所述襯套(4)中心孔與所述活塞桿(2)接觸部位密封配合，所述活塞(7)和活塞桿(2)為中空結構，活塞(7)和活塞桿(2)的空腔內均填充有低熔點晶體材料(6)，所述粘滯流體阻尼器將地震波輸入的動能通過低熔點晶體材料(6)熔解熱能形式進行吸收，從而降低粘滯阻尼液(11)的溫升。

【技術特征摘要】
1.一種具有耐疲勞特性的粘滯流體阻尼器，包括設置在缸筒(5)內的活塞(7)和活塞桿(2)，其特征在于，還包括活塞桿(2)前端的銷頭(1)、螺紋壓管(3)、襯套(4)、外套(8)和缸筒(5)后端的副缸(9)，所述活塞(7)固定在活塞桿(2)上并將缸筒(5)內腔分隔為左、右兩個腔室，所述左、右腔室內填充有粘滯阻尼液(11)，所述活塞(7)外圓柱面與缸筒(5)內壁間通過設有的間隙形成阻尼通道將所述左、右腔室相連通；所述襯套(4)通過所述螺紋壓管(3)固定在缸筒(5)兩端；所述襯套(4)與缸筒壁接觸部位密封配合，所述活塞桿(2)橫穿過襯套(4)中心孔后，其一端與所述銷頭(1)連接，另一端伸入副缸(9)內，所述襯套(4)中心孔與所述活塞桿(2)接觸部位密封配合，所述活塞(7)和活塞桿(2)為中空結構，活塞(7)和活塞桿(2)的空腔內均填充有低熔點晶體材料(6)，所述粘滯流體阻尼器將地震波輸入的動能通過低熔點晶體...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊勇，張遠喜，廖云昆，管慶松，魏德超，肖世勇，袁維娜，
申請(專利權)人：云南震安減震科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：云南,53