本發(fā)明屬于機械結(jié)構(gòu)抗震技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種桿式固體顆粒摩擦阻尼器。

背景技術(shù)：

我們生活的世界是一個“振動”的世界。振動無處不在，無時不在，只不過表現(xiàn)形式不同，強弱有大小。在建筑業(yè)，建筑結(jié)構(gòu)容易受到地震、風(fēng)振或環(huán)境因數(shù)的激勵而產(chǎn)生振動。這些振動使房屋建筑或橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的響應(yīng)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件發(fā)生破壞或者疲勞而危及結(jié)構(gòu)安全，人們生活的舒適度降低甚至生命受到嚴重威脅。長期以來，隨著科學(xué)的進步和發(fā)展，廣大科技工作者發(fā)明和創(chuàng)造了多項結(jié)構(gòu)減震控制的技術(shù)和產(chǎn)品。

1)油壓阻尼器：是桿式阻尼器的一種，它是液體油通過阻尼孔在兩個缸內(nèi)的流動提供阻尼力。

2)粘性剪切型阻尼器(VSD)：是近幾年出現(xiàn)的一種新型減振裝置，其特點是利用阻尼器中切片運動使粘性體產(chǎn)生剪切變形從而將振動能量傳遞給粘性體再轉(zhuǎn)變成熱能耗散。粘性剪切型阻尼器針對油壓阻尼器而言，對0.5mm級的微小振動比較敏感。

上述油壓阻尼器安裝精度要求較嚴，作為阻尼介質(zhì)的硅油溫度效應(yīng)明顯，由于頻繁動作，容易發(fā)生漏油和滲油現(xiàn)象，因此維修費用相對較高。并且油壓阻尼器對小振幅振動不敏感。而粘性剪切型阻尼器在使用過程中其阻尼力易受溫度變化的影響，且工作溶液容易滲漏。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安裝維護方便的桿式固體顆粒摩擦阻尼器。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種桿式固體顆粒摩擦阻尼器，包括缸體和活塞桿，所述缸體兩端設(shè)有端蓋，所述活塞桿兩端從端蓋伸出，所述活塞桿中部固定有活塞體，活塞體位于缸體中將其分成第一腔室和第二腔室，活塞體上設(shè)有多個連通第一腔室與第二腔室的阻尼孔，在缸體的第一腔室和第二腔室內(nèi)填充有若干球狀的固體顆粒，所述活塞體在缸體內(nèi)運動時，固體顆粒能夠通過阻尼孔在第一腔室和第二腔室內(nèi)相互流動。

進一步地，所述阻尼孔包括正阻尼孔和反阻尼孔，所述正阻尼孔和反阻尼孔均為一端直徑大、另一端直徑小的錐形孔，所述正阻尼孔直徑大的一端與反阻尼孔直徑小的一端對應(yīng)布置。

進一步地，所述多個阻尼孔沿活塞體圓周均勻間隔布置。

進一步地，所述固體顆粒為具有較大剛度的金屬球。

更進一步地，還包括一端開口的連接筒，所述連接筒開口的一端與缸體一端固定連接，連接筒與缸體同軸設(shè)置，活塞桿伸出缸體端蓋外的一端伸入到連接筒內(nèi)部，所述連接筒另一端外側(cè)設(shè)有第一連接頭；所述活塞桿伸入到連接筒內(nèi)部的一端設(shè)有活塞桿帽，活塞桿帽側(cè)壁貼合連接筒內(nèi)壁，所述活塞桿另一端設(shè)有第二連接頭。

本發(fā)明采用固體顆粒作為阻尼介質(zhì)，固體顆粒在缸體的兩個腔室內(nèi)相互流動過程中，固體顆粒之間相互摩擦、固體顆粒與阻尼孔壁之間、固體顆粒與缸體壁之間也產(chǎn)生摩擦，從而提供阻尼力、消耗能量，結(jié)構(gòu)簡單，固體顆粒具有耐高、低溫環(huán)境的特點，且不需要外加能源，特別是不存在“漏油”問題和老化問題，使用壽命長，安裝及維護方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的剖面示意圖。

圖2為本發(fā)明的局部放大示意圖。

圖3為本發(fā)明活塞桿與活塞體配合的端面示意圖。

圖中：1-缸體；2-活塞桿；3-端蓋；4-活塞體；5-第一腔室；6-第二腔室；7-阻尼孔；7.1-正阻尼孔；7.2-反阻尼孔；8-固體顆粒；9-連接筒；10-活塞桿帽；11-第一連接頭；12-第二連接頭。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，便于清楚地了解本發(fā)明，但它們不對本發(fā)明構(gòu)成限定。

如圖1-3所示，本發(fā)明包括缸體1和活塞桿2，所述缸體1兩端設(shè)有端蓋3，所述活塞桿2兩端從端蓋3伸出，所述活塞桿2中部固定有活塞體4，缸體1為筒狀結(jié)構(gòu)，活塞體4側(cè)壁貼合缸體1內(nèi)壁，活塞體4位于缸體1中將其分成第一腔室5和第二腔室6，活塞體4上設(shè)有多個連通第一腔室5與第二腔室6的阻尼孔7，在缸體1的第一腔室5和第二腔室6內(nèi)填充有若干球狀的固體顆粒8，所述活塞體4在缸體1內(nèi)運動時，固體顆粒8能夠通過阻尼孔7在第一腔室5和第二腔室6內(nèi)相互流動。

上述方案中，多個阻尼孔7沿活塞體4圓周均勻間隔布置。阻尼孔7包括正阻尼孔7.1和反阻尼孔7.2，所述正阻尼孔7.1和反阻尼孔7.2均為一端直徑大、另一端直徑小的錐形孔，所述正阻尼孔7.1直徑大的一端與反阻尼孔7.2直徑小的一端對應(yīng)布置。即當正阻尼孔7.1直徑大的一端與第一腔室5連通、直徑小的一端與第二腔室6連通時，則反阻尼孔7.2直徑小的一端與第一腔室5連通、直徑大的一端與第二腔室6連通。正阻尼孔7.1和反阻尼孔7.2的設(shè)計方便固體顆粒8在第一腔室5和第二腔室6內(nèi)相互流動，從而提供阻尼力、消耗能量。

上述方案中，固體顆粒8為具有較大剛度的金屬球，也可以是剛度較大的其他材料制成的球狀顆粒，固體顆粒8具有較大剛度，能夠避免在摩擦耗能的過程中碎裂。

上述方案中，還包括一端開口的連接筒9，所述連接筒9開口的一端與缸體1一端固定連接，活塞桿2伸出缸體1端蓋外的一端伸入到連接筒9內(nèi)部，所述連接筒9另一端外側(cè)設(shè)有第一連接頭11。活塞桿2伸入到連接筒9內(nèi)部的一端設(shè)有活塞桿帽10，活塞桿帽10側(cè)壁貼合連接筒9內(nèi)壁，所述活塞桿2另一端設(shè)有第二連接頭12。通過設(shè)置連接筒9為活塞桿的提供運動空間，第一連接頭11和第二連接頭12分別與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件固定連接，活塞體2在缸體1內(nèi)運動時，設(shè)有活塞桿帽的活塞桿的一端在連接筒內(nèi)運動。

本發(fā)明摩擦阻尼器的其他參數(shù)，如空隙比(缸體內(nèi)固體顆粒所占體積與剩余間隙體積之比)、固體顆粒直徑、阻尼孔直徑等均不是固定不變的，可以根據(jù)實際產(chǎn)品需要，由試驗確定。

本發(fā)明的工作原理為：當摩擦阻尼器安裝到結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上后，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生振動時，活塞體4即在缸體1內(nèi)運動，固體顆粒8通過活塞體上的阻尼孔7在第一腔室5與第二腔室6內(nèi)相互流動，此時固體顆粒之間相互摩擦、固體顆粒與阻尼孔壁之間、固體顆粒與缸體壁之間也產(chǎn)生摩擦，從而提供阻尼力、消耗能量。

本發(fā)明組成桿式金屬球摩擦阻尼器的所有零部件均在工廠內(nèi)加工和制造。安裝時，先擰上缸體1一端的端蓋，暫時堵上端蓋孔，向缸體倒入一定量的固體顆粒8，將活塞體4固定在活塞桿2上，活塞桿2插入缸體1內(nèi)，活塞桿2的一端穿過端蓋的中心圓孔，套上活塞桿帽10，然后安裝連接筒9，活塞桿帽10起支撐活塞桿的作用，在連接筒9內(nèi)運動。再向缸體1內(nèi)倒入一定量的固體顆粒，封上缸體1另一端的端蓋。最后安裝第一連接頭11和第二連接頭12。這樣桿式金屬球摩擦阻尼器在工廠內(nèi)安裝完畢，它只有兩個節(jié)點，運到現(xiàn)場后，通過第一連接頭和第二連接頭固定在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上即可。

本說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。