專利名稱：一種具有工作開關(guān)的液體粘滯阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于結(jié)構(gòu)耗能減震(振)技術(shù)領(lǐng)域，涉及到橋梁及建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，特別涉及到具有工作開關(guān)的液體粘滯阻尼器。
背景技術(shù)：
液體粘滯阻尼器在橋梁結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，不僅開辟了橋梁工程和建筑結(jié)構(gòu)工程的一片新天地，而且解決了很多傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)解決不了的問題。但是液體粘滯阻尼器自產(chǎn)生以來(lái)，漏油是一直以來(lái)困擾大家的一個(gè)問題。阻尼器被安置到橋梁上開始服役后，每天面臨的動(dòng)力荷載是橋梁日常運(yùn)行所產(chǎn)生的微小運(yùn)動(dòng)，例如脈動(dòng)風(fēng)產(chǎn)生的振動(dòng)、頻繁通過的車輛對(duì)橋梁產(chǎn)生的沖擊和振動(dòng)，特別是在 漂浮或者半漂浮體系的橋梁結(jié)構(gòu)上，長(zhǎng)期疲勞振動(dòng)作用下必然會(huì)造成阻尼器內(nèi)部部件的磨損及老化，甚至在達(dá)到一定的循環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)次數(shù)后產(chǎn)生阻尼器漏油的現(xiàn)象，最終造成阻尼器的失效。因此會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象在地震還沒發(fā)生時(shí)，阻尼器已經(jīng)漏油或者產(chǎn)生了構(gòu)件的疲勞損壞，而當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，阻尼器已經(jīng)無(wú)法達(dá)到對(duì)結(jié)構(gòu)預(yù)期的減震作用，甚至阻尼器已經(jīng)完全失效，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生嚴(yán)重的地震破壞?，F(xiàn)有的液體粘滯阻尼器主要包括以下類型常規(guī)液體粘滯阻尼器、鎖定裝置、熔斷型液體粘滯阻尼器、限位型液體粘滯阻尼器、摩擦型液體粘滯阻尼器。其中的熔斷型液體粘滯阻尼器具有下面兩個(gè)階段的特性對(duì)于風(fēng)、溫度、剎車、小地震等常規(guī)荷載，阻尼器像剛性連桿一樣，不發(fā)生兩端相對(duì)運(yùn)動(dòng)；而在大風(fēng)和大地震、超過一定動(dòng)力荷載時(shí)，阻尼器開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)，并消耗振動(dòng)能量。熔斷型液體粘滯阻尼器可以很好地實(shí)現(xiàn)這一愿望。而現(xiàn)有的其他集中類型的粘滯阻尼器是在安置到橋梁上服役后活塞即開始往復(fù)運(yùn)動(dòng)開始工作的。熔斷型液體粘滯阻尼器雖然可以使阻尼器在風(fēng)、溫度、剎車、小地震等常規(guī)荷載作用下不工作，延長(zhǎng)阻尼器壽命，但是對(duì)于漂浮或者半漂浮體系的懸索橋和斜拉橋來(lái)說(shuō)，熔斷型液體粘滯阻尼器就無(wú)法解決日常工作狀態(tài)下要放松約束的這一關(guān)鍵性問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是本發(fā)明可以在日常的振動(dòng)和系統(tǒng)升降溫造成的梁端位移下，使阻尼器活塞與液壓缸不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，對(duì)結(jié)構(gòu)沒有約束作用，而漂浮體系或半漂浮體系的斜拉橋日常運(yùn)行產(chǎn)生的沖擊荷載由斜拉索彈性約束來(lái)承擔(dān)，懸索橋由中央扣來(lái)承擔(dān)，這樣就不會(huì)產(chǎn)生阻尼器的疲勞磨損及老化，也就不會(huì)造成長(zhǎng)期往復(fù)運(yùn)動(dòng)后產(chǎn)生的漏油現(xiàn)象，當(dāng)大風(fēng)或大震發(fā)生時(shí)，阻尼器開始工作。本發(fā)明的技術(shù)方案是結(jié)構(gòu)由兩大部分構(gòu)成，一部分是增加了固定連桿的典型液體粘滯阻尼器，另一部分為是滑動(dòng)制動(dòng)裝置，滑動(dòng)制動(dòng)裝置由固定端、固定擋塊、可彈出擋塊及制動(dòng)開關(guān)、制動(dòng)頭、外套筒、內(nèi)套桿構(gòu)成；這兩部分結(jié)構(gòu)之間由圓環(huán)形連接套環(huán)利用螺紋相連，連接套環(huán)有內(nèi)螺紋，滑動(dòng)制動(dòng)裝置端頭的圓柱形內(nèi)套桿與典型液體粘滯阻尼器端頭的圓柱形活塞桿端頭連接桿均設(shè)有外螺紋，在滑動(dòng)制動(dòng)裝置出現(xiàn)問題時(shí)可以旋轉(zhuǎn)連接套環(huán)更換新的滑動(dòng)制動(dòng)裝置。活塞桿端頭連接桿與典型液體粘滯阻尼器一側(cè)的固定端之間設(shè)有固定連桿，在日常的小振動(dòng)及系統(tǒng)升降溫作用下，滑動(dòng)制動(dòng)裝置的內(nèi)套桿和圓筒狀外套筒是相對(duì)滑動(dòng)的，固定連桿使阻尼器活塞桿與液壓缸外壁不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)結(jié)構(gòu)遭遇地震或大風(fēng)時(shí)，加勁梁的位移達(dá)到設(shè)定的最大位移限值，觸碰到滑動(dòng)制動(dòng)裝置外套筒內(nèi)可彈出擋塊上的制動(dòng)開關(guān)，可彈出擋塊彈出并與固定擋塊共同作用卡住內(nèi)套桿端頭的制動(dòng)頭，內(nèi)套桿被鎖定不再與外套筒相對(duì)滑動(dòng)，這時(shí)固定連桿在地震或大風(fēng)產(chǎn)生的沖擊力作用下受力破壞，阻尼器活塞桿與液壓缸外壁開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)，油腔內(nèi)的硅油通過油孔流動(dòng)，阻尼器開始減震耗能的工作。其中可彈出擋塊在制動(dòng)頭未觸碰到制動(dòng)開關(guān)前是隱藏于外套筒內(nèi)的，固定擋塊與可彈出擋塊的凈間距等于內(nèi)套桿端頭制動(dòng)頭的厚度，保證卡住制動(dòng)頭，使內(nèi)套桿不再運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的效果和益處是該類型阻尼器預(yù)期可廣泛應(yīng)用于設(shè)有中央扣的懸索橋或漂浮體系的斜拉橋，以及在日常運(yùn)營(yíng)下需要放松約束而大震時(shí)阻尼器發(fā)生作用的建筑結(jié)構(gòu)。能夠延長(zhǎng)阻尼器的使用壽命，避免長(zhǎng)期疲勞振動(dòng)作用下造成的阻尼器內(nèi)部部件的磨損、老化以及阻尼器漏油的現(xiàn)象發(fā)生，保證阻尼器在大震來(lái)臨時(shí)能起到相應(yīng) 的減震耗能作用。

附圖I是具有工作開關(guān)的液體粘滯阻尼器的剖面圖。附圖2是具有工作開關(guān)的液體粘滯阻尼器安裝位置立面圖。附圖3是具有工作開關(guān)的液體粘滯阻尼器安裝位置平面圖。附圖4是具有工作開關(guān)的液體粘滯阻尼器的具體安裝立面圖。附圖5是具有工作開關(guān)的液體粘滯阻尼器的具體安裝平面圖。圖I中I固定端；2固定擋塊；3可彈出擋塊及制動(dòng)開關(guān)；4制動(dòng)頭；5外套筒；6內(nèi)套桿；7連接套環(huán)；8活塞桿端頭連接桿；9活塞桿；10液壓缸外壁；11活塞頭；12油腔；13油孔；14密封罩；15固定連桿。圖2、圖3中16具有工作開關(guān)的液體粘滯阻尼器。圖4、圖5中17錨碇或主墩；18主桁。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。三跨雙層地錨式懸索橋，加勁梁為鋼桁架結(jié)構(gòu)，兩端設(shè)混凝土重力式錨碇。計(jì)算跨徑180m+460m+180m = 820m，主橋桁架軸線寬24m。主纜由多股平行鋼絲成品索組成，中跨主纜矢跨比為1/6. 667，邊跨主纜矢跨比為1/16. 67，主纜橫橋向間距25. 2m,吊桿順橋向間距 10m。設(shè)計(jì)荷載車輛荷載公路-I級(jí)，雙向八車道；橋位處按A類風(fēng)場(chǎng)，百年一遇IOm高 IOmin 平均風(fēng)速:43m/s,風(fēng)壓I. 13KN/m2。地震烈度7度結(jié)構(gòu)安全等級(jí)一級(jí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年。如圖2為本發(fā)明安裝位置立面圖，圖3為本發(fā)明安裝位置平面圖，圖4和圖5分別為本發(fā)明的具體安裝立面圖和平面圖，同時(shí)在主桁下緣與錨碇間和主墩與主桁下緣之間布置共8個(gè)具有工作開關(guān)的液體粘滯阻尼器，可以使懸索橋在日常使用中僅靠中央扣來(lái)承擔(dān)抑制加勁梁縱向位移的工作，地震或者大風(fēng)作用時(shí)，阻尼器與中央扣共同作用，來(lái)完成對(duì)結(jié) 構(gòu)的抗風(fēng)減震(振)工作。
權(quán)利要求1.一種具有工作開關(guān)的液體粘滯阻尼器，其特征是活塞桿端頭連接桿(8)與典型液體粘滯阻尼器一側(cè)的固定端(I)之間設(shè)有固定連桿(15)，活塞桿端頭連接桿(8)與內(nèi)套桿(6 )通過連接套環(huán)(7 )相連；內(nèi)套桿(6 )和圓筒狀外套筒(5 )是相對(duì)滑動(dòng)的，固定連桿(15 )使阻尼器活塞桿(9)與液壓缸外壁(10)不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)內(nèi)套桿(6)的位移達(dá)到設(shè)定的最大位移限值，觸碰到外套筒(5)內(nèi)可彈出擋塊上的制動(dòng)開關(guān)(3)，可彈出擋塊(3)彈出并與固定擋塊(2)共同作用卡住內(nèi)套桿端頭的制動(dòng)頭(4)，內(nèi)套桿(6)被鎖定不再與外套筒(5)相對(duì)滑動(dòng)，固定連桿(15)在沖擊力作用下受力破壞，阻尼器活塞桿(9)和活塞頭(11)與液壓缸外壁(10)開始相對(duì)運(yùn)動(dòng)，油腔(12)內(nèi)的硅油通過油孔(13)流動(dòng)，阻尼器開始減震耗能的工作。
專利摘要一種具有工作開關(guān)的液體粘滯阻尼器，屬于結(jié)構(gòu)耗能減震(振)技術(shù)領(lǐng)域。其特征是活塞桿端頭連接桿與典型液體粘滯阻尼器一側(cè)的固定端之間設(shè)有固定連桿，內(nèi)套桿和圓筒狀外套筒是相對(duì)滑動(dòng)的，固定連桿使阻尼器活塞與液壓缸外壁不產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)內(nèi)套桿的位移達(dá)到設(shè)定的最大位移限值，觸碰到外套筒內(nèi)可彈出擋塊上的制動(dòng)開關(guān)，可彈出擋塊彈出并與固定擋塊共同作用卡住內(nèi)套桿端頭的制動(dòng)頭，內(nèi)套桿鎖定不再與外套筒相對(duì)滑動(dòng)，固定連桿在沖擊力作用下受力破壞，阻尼器開始減震耗能的工作。本實(shí)用新型的效果和益處是預(yù)期可應(yīng)用于設(shè)有中央扣的懸索橋或漂浮體系的斜拉橋等結(jié)構(gòu)，能夠延長(zhǎng)阻尼器的使用壽命，保證阻尼器在大震來(lái)臨時(shí)能起到相應(yīng)的減震耗能作用。
文檔編號(hào)E01D19/00GK202755295SQ201220328050
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者張哲 , 朱巍志 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)