鉛擠壓摩擦復(fù)合阻尼裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鉛擠壓摩擦復(fù)合阻尼裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉛擠壓阻尼器是一種優(yōu)良的耗能減振裝置，廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)的減振控制中?，F(xiàn)有的鉛擠壓阻尼器的擠壓軸一般采用圓柱形，凸起作用范圍有限，減振效果有待提高。摩擦阻尼器也是一種優(yōu)良的耗能減振裝置，現(xiàn)有的摩擦阻尼器一般只提供不變的摩擦力，無法根據(jù)振動大小調(diào)節(jié)摩擦力，以實(shí)現(xiàn)不同大小振動下均有較好的減振效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種鉛擠壓摩擦復(fù)合阻尼裝置及其使用方法，該阻尼裝置不僅結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)在不同大小振動下均有較好的減振效果，而且使用方法簡單。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案在于:一種鉛擠壓摩擦復(fù)合阻尼裝置，包括一矩形箱體，所述箱體內(nèi)橫向設(shè)置有兩端分別穿出箱體的活動板，所述活動板穿出箱體的其中一端上設(shè)置有用于與外部支撐構(gòu)件相連接的連接孔，活動板位于箱體內(nèi)的前側(cè)面上設(shè)置有縱向錐形凸部，活動板位于矩形箱體內(nèi)的后側(cè)面上間隔設(shè)置有至少兩個縱向弧形凸部，所述箱體內(nèi)位于縱向錐形凸部的前側(cè)設(shè)置有后側(cè)面為錐面的摩擦板及摩擦板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，箱體內(nèi)位于縱向弧形凸部所在的腔室填充有鉛體，箱體的底板上還設(shè)置有用于與結(jié)構(gòu)主體相連接的縱向螺栓孔。
[0005]近一步地，所述箱體由頂板、底板、左側(cè)板、右側(cè)板、前側(cè)板及后側(cè)板分別經(jīng)連接螺栓連接組成，所述底板的兩端部分別設(shè)置有突出部，所述縱向螺栓布設(shè)于突出部上，所述頂板上設(shè)置有用于與活動板上側(cè)的弧面相配合的倒U型通槽，所述底板上設(shè)置有用于與活動板下側(cè)的弧面相配合的U型通槽。
[0006]近一步地，所述摩擦板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于箱體內(nèi)且位于摩擦板前側(cè)的推板，所述推板經(jīng)間隔布設(shè)于摩擦板前側(cè)面上的若干彈簧與摩擦板實(shí)現(xiàn)連接，推板與箱體的前側(cè)板之間設(shè)置有若干第二彈簧，箱體的前側(cè)板上還設(shè)置有若干穿入箱體與推板相抵接的調(diào)節(jié)螺栓。
[0007]近一步地，所述箱體的頂板后側(cè)部上設(shè)置有用于灌注鉛的灌注孔和排氣孔，所述灌注孔及排氣孔上還設(shè)置有封蓋。
[0008]近一步地，所述鉛體由融化后的鉛體經(jīng)灌注孔注入箱體內(nèi)冷卻后形成。
[0009]近一步地，所述摩擦板的錐面的夾角與縱向錐形凸部的錐形面夾角互補(bǔ)，所述錐面的夾角為150° -175°。
[0010]近一步地，所述活動板由鋼板和間隔布設(shè)于鋼板后側(cè)面上的若干縱向弧形凸部及設(shè)置于鋼板前側(cè)面上的縱向錐形凸塊經(jīng)焊接組成。
[0011]一種如權(quán)利要求4所述的鉛擠壓摩擦復(fù)合阻尼裝置的使用方法，包括以下步驟: 1)計算建筑主體結(jié)構(gòu)承受的最大振動，選用鉛擠壓摩擦復(fù)合阻尼裝置的型號，以確定活動板上縱向弧形凸部的尺寸、數(shù)量及間距，并確定摩擦板傾斜程度及摩擦系數(shù)；
2)通過灌注孔向組裝好的鉛擠壓摩擦復(fù)合阻尼裝置的箱體內(nèi)縱向弧形凸部所在的腔室注入融化后的鉛，待鉛冷卻形成鉛體后蓋上封蓋；
3)通過調(diào)節(jié)螺栓調(diào)節(jié)摩擦板與活動板的縱向錐形凸部之間的距離；
4)通過連接螺栓將該復(fù)合阻尼裝置的箱體底板與建筑主體上結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生相對變形的部位相連接，將活動板與建筑主體的外部支撐構(gòu)件相連接。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
(O該復(fù)合阻尼裝置由鉛-活動板形成的鉛擠壓阻尼器和活動板-摩擦板形成的摩擦阻尼器兩部分構(gòu)成，鉛擠壓阻尼器一直參與工作，摩擦阻尼器可以根據(jù)需要適時參與工作，實(shí)現(xiàn)對應(yīng)小振時復(fù)合阻尼裝置不提供剛度，大振時復(fù)合阻尼裝置提供剛度。
[0013](2)鉛擠壓阻尼器縱向弧形凸部的尺寸、數(shù)量、間距可根據(jù)使用需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)阻尼可調(diào)。
[0014]摩擦阻尼器部分摩擦板傾斜程度、摩擦系數(shù)均可根據(jù)使用情況進(jìn)行在制備時進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)初始狀態(tài)時縱向錐形凸部是否與摩擦板接觸分為兩種，第一種情況:初始時，縱向錐形凸部與摩擦板接觸，此時可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)螺栓的松緊程度施加所需的預(yù)壓力，實(shí)現(xiàn)摩擦力、阻尼、剛度可調(diào)。第二種情況:初始時，縱向錐形凸部與摩擦板不接觸，此時可以根據(jù)實(shí)際需要通過調(diào)節(jié)螺栓的松緊程度進(jìn)而調(diào)節(jié)縱向錐形凸部，從初始與摩擦板不接觸到接觸摩擦板所需的距離，實(shí)現(xiàn)摩擦阻尼器參與工作的位移可調(diào)，對應(yīng)于實(shí)際中小振時不提供剛度，大振時提供剛度。所以復(fù)合阻尼裝置參數(shù)可調(diào)范圍較大，能夠滿足實(shí)際不同的需求。
[0015](3)沿復(fù)合阻尼裝置縱向每個截面均有相同的參數(shù)，包括兩種凸部的橫截面尺寸、數(shù)量、間距，鉛的材質(zhì)、密實(shí)度，摩擦板的摩擦系數(shù)、預(yù)壓力等等。使得該復(fù)合阻尼裝置在力學(xué)上可以認(rèn)為是平面受力模型，受力簡單，傳力明確，而且有利于對復(fù)合阻尼裝置進(jìn)行理論與數(shù)值分析，從而確定其力學(xué)模型，便于進(jìn)行后期的復(fù)合阻尼裝置參數(shù)優(yōu)化與大面積推廣使用。
[0016](4)復(fù)合阻尼裝置采用裝配式組裝而成，構(gòu)造簡單而且采用的組件也都較簡單，便于批量化大規(guī)模生產(chǎn)及工地組裝。
【附圖說明】
圖1為本發(fā)明的主視圖；
圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖；
圖3為本發(fā)明的俯視圖；
圖4為本發(fā)明的圖1的A-A剖視圖；
圖5為本發(fā)明的圖1的B-B剖視圖；
圖6為本發(fā)明的圖2的C-C剖視圖；
圖7為本發(fā)明的分解狀態(tài)示意圖；
圖8為本發(fā)明的錐形凸起和摩擦板開始時接觸的力-位移曲線示意圖；
圖9為本發(fā)明的阻尼裝置相對位移小于接觸位移時的力-位移曲線圖； 圖10為本發(fā)明的阻尼裝置相對位移等于接觸位移時的力-位移曲線圖；
圖11為本發(fā)明的阻尼裝置相對位移大于接觸位移時的力-位移曲線圖；
圖中:1-箱體11-頂板111-倒U型通槽112-灌注孔113-排氣孔114-封蓋12-底板121-突出部122-U型通槽13-左側(cè)板14-右側(cè)板15-前側(cè)板16-后側(cè)板17-縱向槽孔18-連接螺栓2-活動板21-連接孔22-縱向錐形凸部23-縱向弧形凸部3-摩擦板31-夾角41-推板42-彈簧43-第二彈簧44-調(diào)節(jié)螺栓
5-鉛體6-縱向螺栓。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下，但本發(fā)明并不限于此。
[0018]參考圖1至圖11
一種鉛擠壓摩擦復(fù)合阻尼裝置，包括一矩形箱體I，所述箱體內(nèi)橫向設(shè)置有兩端分別穿出箱體的活動板2，所述活動板穿出箱體的其中一端上設(shè)置有用于與外部支撐構(gòu)件相連接的連接孔21，活動板位于箱體內(nèi)的前側(cè)面上設(shè)置有縱向錐形凸部22，活動板位于矩形箱體內(nèi)的后側(cè)面上間隔設(shè)置有至少兩個縱向弧形凸部23，所述箱體內(nèi)位于縱向錐形凸部的前側(cè)設(shè)置有后側(cè)面為錐面的摩擦板3及摩擦板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，箱體內(nèi)位于縱向弧形凸部所在的腔室填充有鉛體5，箱體的底板上還設(shè)置有用于與結(jié)構(gòu)主體相連接的縱向螺栓6。
[0019]本實(shí)施例中，所述箱體由頂板11、底板12、左側(cè)板13、右側(cè)板14、前側(cè)板15及后側(cè)板16分別經(jīng)連接螺栓18相互連接組成，所述頂板夾于左、右側(cè)板之間，且頂板蓋設(shè)于前、后側(cè)板上端，所述左、右側(cè)板上分別開設(shè)有以讓活動板端部穿過縱向槽孔17，該縱向槽孔的上端呈弧形。所述底板的兩端部分別設(shè)置有突出左側(cè)板和右側(cè)板的突出部121，所述縱向螺栓布設(shè)于突出部上；所述頂板上設(shè)置有用于與活動板上側(cè)的弧面相配合的倒U型通槽111，所述底板上設(shè)置有用于與活動板下側(cè)的弧面相配合的U型通槽122，以便活動板在受力后沿倒U型通槽及U型通槽橫向滑動。
[0020]本實(shí)施例中，所述摩擦板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于箱體內(nèi)且位于摩擦板前側(cè)的推板41，所述推板經(jīng)間隔布設(shè)于摩擦板前側(cè)面上的若干彈簧42與摩擦板實(shí)現(xiàn)連接，推板41與箱體I的前側(cè)板15之間設(shè)置有若干第二彈簧43，箱體的前