一种带刚度的粘滞流体阻尼减震器
阅读说明：本技术 一种带刚度的粘滞流体阻尼减震器 (Viscous fluid damping shock absorber with rigidity ) 是由 陈晶晶 徐龙 鲍新艳 刘亚辉 曹亚洁 徐启明 马云飞 陈嘉祺 徐高成 贡晓东 于 2021-09-28 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种带刚度的粘滞流体阻尼减震器,包括左耳板、活塞杆、前置弹性装置、阻尼缸体、前封盖、后封盖、活塞、阻尼介质、副缸体、右耳板,左耳板与活塞杆的左端连接,阻尼缸体设置在左耳板右侧,前置弹性装置设置在左耳板与阻尼缸体之间,活塞径向设置于阻尼缸体内部的活塞杆上,副缸体连接在阻尼缸体右侧,活塞杆从前封盖、活塞和后封盖的中部穿过后伸进副缸体中,右耳板连接在副缸体的右端。本发明有效提高了粘滞流体阻尼减震器的抗振性能,提高了粘滞流体阻尼减震器的使用寿命和使用安全性。(The invention relates to a viscous fluid damping shock absorber with rigidity, which comprises a left ear plate, a piston rod, a front elastic device, a damping cylinder body, a front sealing cover, a rear sealing cover, a piston, a damping medium, an auxiliary cylinder body and a right ear plate. The invention effectively improves the vibration resistance of the viscous fluid damping shock absorber, and prolongs the service life and the use safety of the viscous fluid damping shock absorber.)
技术领域
本发明涉及减振抗震领域，具体的说是一种带刚度的粘滞流体阻尼减震器。
背景技术
粘滞阻尼器就结构而言相当于工作介质为粘性物质的活塞缸，广泛应用于机械、建筑等领域。粘滞阻尼器的控制机理是利用工作介质在压缩变形或高速流动的过程中将由结构传递而来的部分能量转化为热能耗散掉，达到缓解外载的冲击、减小结构振动、保护结构安全的目的。这种粘滞阻尼器是一种速度依赖性阻尼器，对于静载荷引起的结构变形则没有阻尼作用。但是，一旦遇到地震等较大冲击，常规速度依存性粘滞阻尼器将达到极限位移，活塞杆被拉死或顶死，甚至结构将遭到破坏，不能起到应有的缓震功能，满足不了实际需要。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种带刚度的粘滞流体阻尼减震器，以解决在遇到地震等较大冲击常规速度依存性粘滞阻尼器将达到极限位移，活塞杆被拉死或顶死，甚至结构将遭到破坏，不能起到应有的缓震功能的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种带刚度的粘滞流体阻尼减震器，包括左耳板、活塞杆、前置弹性装置、阻尼缸体、前封盖、后封盖、活塞、阻尼介质、副缸体、右耳板，所述左耳板与活塞杆的左端连接，所述阻尼缸体设置在左耳板右侧，所述前置弹性装置设置在左耳板与阻尼缸体之间，所述活塞径向设置于阻尼缸体内部的活塞杆上，所述前封盖设置在阻尼缸体左端，所述后封盖设置在阻尼缸体右端，所述前封盖和后封盖的内部均设置有密封圈，所述阻尼介质设置于前封盖与后封盖之间的阻尼缸体内，所述副缸体连接在阻尼缸体右侧，所述活塞杆从前封盖、活塞和后封盖的中部穿过后伸进副缸体中，所述右耳板连接在副缸体的右端，所述左耳板与右耳板上均设有通孔。
优选的，所述前置弹性装置为一段缠绕在活塞杆上的弹簧。
优选的，所述弹簧的长度等于设计行程内左耳板与前封盖之间的最短距离。
优选的，所述弹簧的长度等于设计行程内左耳板与前封盖之间的最长距离。
优选的，所述前置弹性装置为一种多层粘弹装置，所述多层粘弹装置包括内拉层、外拉层、复合型弹性材料层，所述复合型弹性材料层粘接在内拉层与外拉层之间，所述内拉层与阻尼缸体之间设有间隙，所述内拉层的左端固定连接在左耳板右侧外周，所述外拉层的右端固定连接在阻尼缸体左侧外周。
优选的，所述复合型弹性材料层为橡胶层。
优选的，所述复合型弹性材料层包括橡胶层和钢板层，钢板层设置在橡胶层内部，每层钢板层的内外两面均与橡胶层粘连。
优选的，所述活塞杆的右端固定连接有挡块，所述后封盖与挡块之间设置有后置弹性装置,所述后置弹性装置为一段缠绕在活塞杆上的后置弹簧。
优选的，所述后置弹簧的长度等于设计行程内后封盖与挡块之间的最短距离。
优选的，所述后置弹簧的长度等于设计行程内后封盖与挡块之间的最长距离。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明结构新颖科学，通过设置前置弹性装置和后置弹性装置,使得当阻尼减震器在受到较大震动时,弹性装置可提供一定的刚度，起到软限位功能，防止阻尼器的活塞杆达到极限位移时拉死或顶死，可在罕遇位移下有效缓冲结构的振力。本发明有效提高了粘滞流体阻尼减震器的抗振性能，提高了粘滞流体阻尼减震器的使用寿命和使用安全性。
附图说明
图1：本发明实施例一主视结构示意图。
图2：本发明实施例一剖视体结构示意图。
图3：本发明实施例一左视结构示意图。
图4：本发明实施例二主视结构示意图。
图5：本发明实施例二剖视结构示意图。
图6：本发明实施例三主视结构示意图。
图7：本发明实施例三剖视结构示意图。
图8：图7中A部分放大结构示意图。
图9：本发明实施例三左视结构示意图。
图10：本发明实施例四左视结构示意图。
图中：左耳板1、活塞杆2、前置弹性装置3、阻尼缸体4、前封盖5、后封盖6、活塞7、密封圈8、阻尼介质9、副缸体10、右耳板11、通孔12、前置弹簧13、多层粘弹装置14、内拉层15、外拉层16、复合型弹性材料层17、橡胶层18、钢板层19、挡块20、后置弹性装置21、后置弹簧22。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种带刚度的粘滞流体阻尼减震器，请参照说明书附图1-3，包括左耳板1、活塞杆2、前置弹性装置3、阻尼缸体4、前封盖5、后封盖6、活塞7、阻尼介质9、副缸体10、右耳板11，的左耳板1与活塞杆2的左端连接，阻尼缸体4设置在左耳板1右侧，前置弹性装置3设置在左耳板1与阻尼缸体4之间，活塞7径向设置于阻尼缸体4内部的活塞杆2上，前封盖5设置在阻尼缸体4左端，后封盖6设置在阻尼缸体4右端，前封盖5和后封盖6的内部均设置有密封圈8，的阻尼介质9设置于前封盖5与后封盖6之间的阻尼缸体4内，副缸体10连接在阻尼缸体4右侧，活塞杆2从前封盖5、活塞7和后封盖6的中部穿过后伸进副缸体10中，右耳板11连接在副缸体10的右端。
在本实施例中，前置弹性装置3为一段缠绕在活塞杆2上的前置弹簧13，该前置弹簧13的长度等于设计行程内左耳板1与前封盖5之间的最短距离。本实施例还包括后置弹性装置21，且活塞杆2的右端固定连接有挡块20，该后置弹性装置21为一段缠绕在活塞杆2上的后置弹簧22，该后置弹簧22设置在后封盖6与挡块20之间，该后置弹簧22的长度等于设计行程内后封盖6与挡块20之间的最短距离。
本实施例在使用时，当活塞7向右推进至设计行程内的位移极限的过程中,前置弹簧13和后置弹簧22均不介入工作，当活塞7向右推进达到极限位移时，前置弹簧13开始介入工作；当活塞7向左拉伸至设计行程内的位移极限过程中,前置弹簧13和后置弹簧22均不介入工作，当活塞7向左拉伸达到极限位移时，后置弹簧22开始介入工作。前置弹簧13和后置弹簧22介入工作后，可为阻尼减震器提供一定的刚度，起到软限位功能，防止阻尼器达到极限位移时顶死或拉死，在罕遇位移下可以有效缓冲结构受到的振力。
实施例二：
一种带刚度的粘滞流体阻尼减震器，请参照说明书附图4-5。本实施例的基本结构与实施例一相同，本实施例与实施例一的不同之处在于其前置弹簧13的长度等于设计行程内左耳板1与前封盖5之间的最长距离，后置弹簧22的长度等于设计行程内后封盖6与挡块20之间的最长距离。
本实施例在使用时，当阻尼减震器在设计行程内向右推进或向左拉伸时，前置弹簧13和后置弹簧22在阻尼减震器位移全过程中参与工作，前置弹簧13和后置弹簧22始终提供一定的刚度，起到软限位功能，有效减缓阻尼器达到极限位移的速度，防止阻尼器达到极限位移时拉死或顶死。本结构适合用于平时使用于抗风、振动且有抗震要求的建筑工程结构。
实施例三：
一种带刚度的粘滞流体阻尼减震器，请参照说明书附图6-9。本实施例与实施例一、实施例二的基本结构相同，其改进之处在于没有设置后置弹性装置和挡块，同时其前置弹性装置3为一种多层粘弹装置14，多层粘弹装置14包括内拉层15、外拉层16、复合型弹性材料层17，复合型弹性材料层17粘接在内拉层15与外拉层16之间，内拉层15与阻尼缸体4之间设有间隙。内拉层15的左端通过焊接或螺纹连接等固定方式固定连接在左耳板1右侧外周，外拉层16的右端也通过焊接或螺纹连接等固定方式固定连接在阻尼缸体4左侧外周。复合型弹性材料层17的横截面为圆环形。
其中，复合型弹性材料层17可以为单橡胶层,也可以是数层橡胶层18和数层钢板层19组合而成。如果复合型弹性材料层采用数层橡胶层和数层钢板层组合而成，那么钢板层19设置在橡胶层18内部，而且从复合型弹性材料层的横截面可见每层钢板层19的内外两面均与橡胶层18粘连，例如复合型弹性材料层设为三层橡胶层和两层钢板层，从外到内依次为橡胶层、钢板层、橡胶层、钢板层、橡胶层。
本实施例在使用时，当阻尼减震器在设计行程内拉伸时，多层粘弹装置14的内拉层15和外拉层16分别向相反方向移动，当阻尼减震器在设计行程内压缩时，多层粘弹装置14的内拉层和外拉层同时向相对方向移动，多层粘弹装置14在阻尼减震器位移全过程中参与工作。此多层粘弹装置14利用橡胶的可拉伸性，在阻尼减震器的运动过程中始终提供一定的刚度，起到软限位功能，有效减缓阻尼器达到极限位移的速度，防止阻尼器达到极限位移时拉死或顶死。本结构适合用于平时使用于抗风、振动且有抗震要求的建筑工程结构。
实施例四：
一种带刚度的粘滞流体阻尼减震器，请参照说明书附图10。本实施例与实施例三的基本结构相同，其改进之处在于复合型弹性材料层17的横截面设置为方框形，其内拉层15与左耳板1的连接处以及外拉层17与阻尼缸体4的连接处可根据复合型弹性材料层17的形状制作成相适合的形状。
复合型弹性材料层的横截面除了圆环形和方框形，还可以设置成其他形状，左耳板与内拉层的连接处以及阻尼缸体与多外拉层的连接处可根据复合型弹性材料层的形状需要制作成相适合的形状。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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