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Patent Searching and Data


Title:
PRETIGHTENING FORCE ADJUSTABLE FRICTION DAMPER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/139389
Kind Code:
A1
Abstract:
An adjustable friction damper having adjustable prestressed force, comprising a plunger (1) and an arresting cylinder (2). The plunger (1) is at least partially arranged in the arresting cylinder (2). A circumferentially closed tightening device is arranged, corresponding to a working surface of an inner wall of the arresting cylinder (2), on an outer surface of the arresting cylinder (2). The tightening device is at least one group of combined restriction rings. The combined restriction ring is formed by matching an outer circular ring (3) with an inner conical surface and an inner circular ring (4) with an outer conical surface. The plunger (1) closely contacts with and fits the inner wall of the arresting cylinder (2), or a wear-proof and rustproof layer, a wear-proof and rustproof piece or a wear-proof and rustproof sleeve is arranged between the plunger (1) and the inner wall of the arresting cylinder (2). The present friction damper has a simple structure, stable performance, almost requires no maintenance, and has a long service life; and can conveniently adjust damping parameters, and can optimize and adjust a damping parameter of a product according to a field engineering practice; and has good practicability and has broad market application prospect.

Inventors:
YIN, Xuejun (7# Jin Gang Shan Road, Manufacturing Zone of Qingdao Liuting International Airport Industrial ParkQingdao City, Shandong 8, 266108, CN)
Application Number:
CN2014/073152
Publication Date:
September 18, 2014
Filing Date:
March 10, 2014
Export Citation:
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Assignee:
QINGDAO CREATE ENVIRONMENT CONTROL TECHNOLOGY CO., LTD. (1-a-1801, No.153 Zhuzhou Road Laoshan Distric, Qingdao Shandong 1, 266101, CN)
YIN, Xuejun (7# Jin Gang Shan Road, Manufacturing Zone of Qingdao Liuting International Airport Industrial ParkQingdao City, Shandong 8, 266108, CN)
International Classes:
F16F7/09
Foreign References:
CN103185100A
CN101463876A
CN202646500U
CN102734367A
Attorney, Agent or Firm:
LIU, SHEN & ASSOCIATES (A0601, Huibin Building No.8 Beichen Dong Street,Chaoyang District, Beijing 1, 100101, CN)
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Claims:
权利要求书

1、 一种预紧力可调的摩擦阻尼器, 包括柱塞和约束筒, 柱塞至少局部设置在约 束筒内,约束筒的外表面上对应约束筒内壁的工作表面设有环向闭合的束紧装 置, 其特征在于束紧装置为至少一组组合约束环, 组合约束环由带有内锥面的 外圓环和带有外锥面的内圓环配合组成,柱塞与约束筒内壁紧密接触配合, 或 者柱塞与约束筒内壁之间设有耐磨防锈层、 耐磨防锈片或耐磨防锈套。

2、 根据权利要求 1 所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于组合约束环中 的内圓环与外圓环沿约束筒轴向交错设置,外圓环的内锥面与相邻内圓环的外 锥面相互配合, 相邻的内圓环或 /和相邻外圓环之间留有间隙。

3、 根据权利要求 1 所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于组合约束环中 的外圓环与内圓环彼此叠加设置,外圓环的内锥面与叠加在一起的内圓环的外 锥面相互配合, 外圓环与内圓环各至少设置一个。

4、 根据权利要求 3 所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于同一组合约束 环中, 外圓环与内圓环的数量超过一个时, 相邻外圓环之间及相邻内圓环之间 均没有间隙,并且相邻外圓环的内锥面倾斜方向与内圓环的外锥面倾斜方向也 保持相同。

5、 根据权利要求 1 所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于束紧装置还包 括设置在组合约束环上的辅助束紧装置。

6、 根据权利要求 5 所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于辅助束紧装置 由弹簧钢环或弹簧钢管构成,或者辅助束紧装置由组合约束环表面设置的辅助 约束筒及辅助约束筒表面缠绕的预紧线绳构成,预紧线绳由金属材料或 金属 纤维材料制成。

7、 根据权利要求 1、 2、 3或 5所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于与 柱塞配合的约束筒的局部筒体上设有至少一条沿筒体轴向延伸的压力释放缝。

8、 根据权利要求 1、 2、 3或 5所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于组 合约束环两侧还设有预紧装置。

9、 根据权利要求 8所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于预紧装置包括 约束筒上设置的限位销、 限位挡块或者是限位挡肩。

10、 根据权利要求 8所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于至少组合约 束环一侧设置的预紧装置由预紧力调节螺母及约束筒局部外表面对应设置的 外螺纹结构构成。

11、 根据权利要求 8所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于至少组合约 束环一侧设置的预紧装置由预紧力调节螺母及内圓环局部外表面对应设置外 螺纹结构构成。

12、 根据权利要求 10或 11所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于预紧 力调节螺母为液压螺母。

13、 根据权利要求 8所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于组合约束环 与至少一侧的预紧装置之间设有空间补偿环。

14、 根据权利要求 1、 2、 3或 5所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于 柱塞和约束筒之间设有密封保护套。

15、 根据权利要求 1、 2、 3或 5所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于 柱塞或 /和约束筒上设置联接接口, 联接接口包括联接板、 联接环、 螺纹联接 件或联接法兰, 螺纹联接件包括螺杆或螺孔。

16、 根据权利要求 1、 2、 3或 5所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于 约束筒至少一侧端部的内壁设有过渡倒角, 或者柱塞至少局部为锥体。

17、 根据权利要求 1、 2、 3或 5所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于 约束筒内壁或柱塞表面设有耐磨防锈层、 耐磨防锈片或耐磨防锈套。

18、 根据权利要求 17所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于耐磨防锈 层、 耐磨防锈片或耐磨防锈套由陶瓷合金材料、 粉末冶金材料、 铜合金材料、 碳纤维材料或刹车片构成。

19、 根据权利要求 1、 2、 3或 5所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于 约束筒或柱塞上设有抗扭转法兰, 对应的柱塞或约束筒上设有转动转换机构。

20、 根据权利要求 19所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于转动转换 机构为绞线盘、 齿轮与齿条配合机构、 链轮与链条配合机构、 齿形带与皮带轮 配合机构、 滑块与导向槽配合机构或离合器机构。

21、 根据权利要求 1、 2或 5所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于组 合约束环包括带有外锥面的内圓环和带有内锥面的外圓环,以及位于内圓环和 外圓环之间并同时带有内锥面和外锥面的中间圓环, 三者通过锥面依次配合。

22、 根据权利要求 21 所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于中间圓环 设置至少两层, 外层中间圓环的内锥面与相邻内层中间圓环的外锥面相互配 合。 、 根据权利要求 1、 2或 5所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于组 合约束环由环形弹簧构成。

、 根据权利要求 1、 2、 3或 5所述的预紧力可调的摩擦阻尼器, 其特征在于 约束筒包括至少二个子约束筒。

Description:
预紧力可调的摩擦阻尼器

技术械

本发明涉及一种沖击、 振动、 地震控制装置, 一种阻尼器, 尤其是工业緩沖 和建筑结构的减震消能用阻尼器。

背景技术

阻尼器是一种应用广泛的振动控制基本元件, 用于机械、 交通工具、 桥梁、 建筑结构的减振、 緩沖、 减震、 耗能。

最常见的阻尼器为小孔节流式, 也称液压油缸式, 其由活塞、 缸体和密封组 成, 活塞设有若干小孔或与缸体之间留有适当径向 间隙, 活塞将油缸分为两活塞 腔, 活塞腔内充有液压油或粘度稍高的粘滞液体, 如硅油, 当活塞相对于油缸运 动时, 液压油从活塞间隙或小孔流到另一活塞腔, 两活塞腔压力差形成对活塞的 运动阻力, 做功, 将机械能转化为热能, 从而达到吸收外界能量的目的。 这种阻 尼器经过几十年的不断改进, 已很完善。 但由于构造方面的原因, 具有天生的缺 陷, 例如必须采用严格的密封, 结构复杂, 对加工精度和零件可靠性敏感, 造价 高, 寿命短, 无法维修, 工作油泄漏易污染环境等。 常见的阻尼器还包括屈曲约 束支撑和金属屈服阻尼器, 这些阻尼器主要应用在建筑抗地震领域, 此类阻尼器 通常仅针对强震设计, 而且位移有限, 屈服力与位移和循环周次有相关性, 无法 维修进行重复利用。

另一种常用的阻尼器是摩擦阻尼器, 其用于桥梁、 建筑结构的消能緩沖、 消 能减震。 目前, 常用的摩擦阻尼器主要分为两类: 一类利用电磁装置控制滑动摩 擦力, 例如申请号 018007365.4专利公开的一种磁控摩擦阻尼器, 此类阻尼器结 构复杂, 使用过程中需要一定的能源, 因此造价和使用成本均较高; 另一类利用 机械原理控制滑动摩擦力, 市场上常用的此类摩擦阻尼器主要有平板式和 圓管式 两种, 例如申请号 200810056406.6 专利公开的一种板式变摩擦阻尼器和申请号 200910210939.X专利公开的一种位移线性摩擦阻尼 。 现有技术中, 平板式的摩 擦阻尼器主要由滑动板和夹板组成, 再通过预紧螺栓和弹簧组装压紧, 由于结构 中使用了弹簧, 预紧力较小, 4艮难实现大阻尼力输出, 若想大幅提高预紧力, 弹 簧所需空间太大, 实用性差, 单独使用预紧螺栓又无法保持阻尼力长时间、 多周 次稳定; 圓管式的摩擦阻尼器主要由外筒和活塞组成, 通过外筒和活塞的过盈配 合形成摩擦面所需的正压力, 此类摩擦阻尼器在工作过程中, 无法维持摩擦面始 终处于高预压应力状态, 一旦活塞或外筒内壁出现磨损, 出力将大幅下降, 阻尼 性能不稳定, 难以满足多周次使用要求。 另外, 由于此类阻尼器对外筒和活塞的 配合状态要求很高, 因此装配难度大, 性能参数不易控制, 而且无法维修进行重 复利用。

针对上述阻尼器的缺陷, 申请号为 201220208910.5的专利公开了一种摩擦式 阻尼器, 其利用预紧圓环或预紧线绳构成环向闭合的束 紧装置, 提供稳定的环向 应力,在柱塞和约束筒发生相对移动时产生持 续的摩擦阻尼力, 实现耗能的作用。 这种摩擦式阻尼器虽然可以实现更大的阻尼力 输出, 阻尼性能更加稳定, 适用性 也更好, 但是也存在一定的缺点, 表现在: (1 )利用预紧圓环作为束紧装置时, 摩擦式阻尼器的阻尼参数固定, 无法根据工程实际情况进行现场调整; (2 )预紧 线绳构成束紧装置时, 其在施加预紧力的状态下进行缠绕, 加工工艺比较复杂, 需要专业的操作设备, 操作不当, 阻尼参数就会发生变化, 因此一般情况下也无 法在现场进行参数调整。 由于上述缺点的存在, 在一定程度上影响了摩擦式阻尼 器的市场推广应用。

如何克服现有摩擦阻尼器的缺陷, 使其更好地满足工程应用的需要, 成为此 类产品在市场推广应用中必须解决的一个难题 。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述缺陷, 提供一种阻尼参数便于现场进行调节 的预紧力可调的摩擦阻尼器。

本发明预紧力可调的摩擦阻尼器是这样实现的 : 包括柱塞和约束筒, 柱塞至 少局部设置在约束筒内, 约束筒的外表面上对应约束筒内壁的工作表面 设有环向 闭合的束紧装置, 其特征在于束紧装置为至少一组组合约束环, 组合约束环由带 有内锥面的外圓环和带有外锥面的内圓环配合 组成, 柱塞与约束筒内壁紧密接触 配合, 或者柱塞与约束筒内壁之间设置耐磨防锈层、 耐磨防锈片或耐磨防锈套。

组合约束环中内圓环与外圓环的数量及配合方 式可以多种多样, 例如内圓环 与外圓环沿约束筒轴向交错设置, 外圓环的内锥面与相邻内圓环的外锥面相互配 合, 相邻的内圓环或 /和相邻外圓环之间留有间隙; 此外, 夕卜圓环与内圓环彼此叠 加设置, 外圓环的内锥面与叠加在一起的内圓环的外锥 面相互配合, 外圓环与内 圓环各至少设置一个。 其中, 当外圓环与内圓环的数量超过一个时, 相邻外圓环 之间及相邻内圓环之间均没有间隙, 并且相邻外圓环的内锥面倾斜方向与内圓环 的外锥面倾斜方向也保持相同。

本发明预紧力可调的摩擦阻尼器中的束紧装置 还可以包括设置在组合约束环 上的辅助束紧装置。 辅助束紧装置可以由弹簧钢环或弹簧钢管构成 , 此外, 辅助 束紧装置还可以由组合约束环表面设置的辅助 约束筒及辅助约束筒表面缠绕的预 紧线绳共同构成, 所述预紧线绳可以由金属材料或非金属纤维材 料制成, 其具体 可以是丝、 线、 绳索等各种形式。

为了充分发挥束紧装置的预紧作用, 与柱塞配合的约束筒的局部筒体上设有 至少一条沿筒体轴向延伸的压力释放缝。 此外, 为了便于与周边结构进行连接, 柱塞或 /和约束筒上设置联接接口, 联接接口包括联接板、 联接环、 螺纹联接件或 联接法兰, 螺纹联接件包括螺杆或螺孔。 另外, 为了防止异物进入本发明预紧力 可调的摩擦阻尼器中, 柱塞和约束筒之间还可以设置密封保护套。

出于防止组合约束环在使用过程中发生意外滑 脱的考虑, 组合约束环两侧还 设有预紧装置。 所述预紧装置的具体形式多种多样, 其可以为约束筒上设置的限 位销、 限位挡块或者是限位挡肩; 此外, 另一种典型结构是, 至少组合约束环一 侧设置的预紧装置由预紧力调节螺母及约束筒 局部外表面对应设置的外螺纹结构 构成; 第三种典型结构为, 至少组合约束环一侧设置的预紧装置由预紧力 调节螺 母及内圓环局部外表面对应设置外螺纹结构构 成。 特别要指出的是, 所述预紧力 调节螺母除了应用常规螺母以外,还可以是液 压螺母。除了起到预紧装置的作用, 设置预紧力调节螺母的另一个有益效果在于, 通过调整预紧力调节螺母的位置, 可以方便地实现调整本发明预紧力可调的摩擦 阻尼器的阻尼参数。 另外, 为方便 实现调整本发明的阻尼参数的目的, 也可以在组合约束环与至少一侧的预紧装置 之间设置空间补偿环。

为了方便约束筒与柱塞之间进行装配以及调整 输出阻尼力等需要, 约束筒至 少一侧端部的内壁设有过渡倒角, 或者柱塞至少局部为锥体。 此外, 为了达到延 长使用寿命的目的, 同时防止柱塞和约束筒发生冷粘连或锈独, 可以在本发明中 约束筒的内壁或柱塞的表面设置耐磨防锈层、 耐磨防锈片或耐磨防锈套, 可以用 于构成所述耐磨防锈层、 耐磨防锈片或耐磨防锈套的材料包括陶瓷合金 材料、 粉 末冶金材料、 铜合金材料、 碳纤维材料和刹车片等, 其中耐磨防锈套及耐磨防护 片可以利用紧固件连接、 嵌入式连接或焊接等连接工艺与约束筒或柱塞 固定连接 在一起, 耐磨防锈层可以利用电镀、 烧结、 高温喷涂、 激光悍接等方式设置在约 束筒或柱塞的相应表面。

所述约束筒也可以采用分体式的结构, 由至少二个子约束筒共同组成。

本发明预紧力可调的摩擦阻尼器同样也适用于 转动的工况, 例如, 在约束筒 或柱塞上设置抗扭转法兰, 对应的柱塞或约束筒上设有转动转换机构。 所述转动 转换机构包括绞线盘、 齿轮与齿条配合机构、 链轮与链条配合机构、 齿形带与皮 带轮配合机构、 滑块与导向槽配合机构或离合器机构等。 利用转动转换机构将相 连外部结构的运动位移转移或转化为柱塞与约 束筒之间的相对转动, 由于约束筒 表面设置了束紧装置, 在柱塞与约束筒相对转动时二者之间会产生持 续的摩擦阻 力, 从而实现耗能, 使相连外部结构的运动很快趋于静止。

本发明中组合约束环可以直接由环形弹簧构成 。 此外, 组合约束环还可以采 用如下结构: 包括带有外锥面的内圓环和带有内锥面的外圓 环, 以及位于内圓环 和外圓环之间并同时带有内锥面和外锥面的中 间圓环, 三者通过锥面依次配合。 根据工程需要不同, 所述中间圓环可以仅设置一层, 也可以设置至少两层, 当中 间圓环设置两层或两层以上时, 外层中间圓环的内锥面与相邻内层中间圓环的 外 锥面相互配合。

本发明预紧力可调的摩擦阻尼器工作时, 柱塞或 /和约束筒在外力作用下沿轴 向产生相对运动或绕轴向产生偏转, 由于约束筒外表面设置了专门的束紧装置, 束紧装置可以储备较高的束紧应力对约束筒产 生较大的、 且十分稳定的束缚力, 因此当柱塞与约束筒发生相对运动时, 约束筒内壁与柱塞之间会产生一阻碍柱塞 运动的摩擦阻力, 该摩擦阻力总是与柱塞的运动方向相反, 从而消耗外力做功, 将机械能转化为热能。 本发明预紧力可调的摩擦阻尼器除了具备设置 环向闭合束 紧装置的现有摩擦式阻尼器的所有优点以外, 由于本发明中利用组合约束环作为 束紧装置使用, 通过改变组合约束环中外圓环与内圓环之间的 相对位置, 就可以 改变束紧装置提供的环向束紧力, 从而改变本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的阻 尼参数, 实现不同的阻尼力输出, 因此本发明预紧力可调的摩擦阻尼器可以很容 易实现根据工程需要在现场进行阻尼参数调整 , 其实用性和适用性更强。

本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 结构筒单、 性能稳定, 基本无需维修、 使 用寿命长, 检修后可以继续使用, 具有可再生特性, 十分环保, 特别是本发明预 紧力可调的摩擦阻尼器可以方便地进行阻尼参 数调整, 因此可以现场根据工程实 际对产品的阻尼参数进行优化调整, 其工程实用性更好, 具有广阔的市场应用前 景。 附图说明

图 1为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之一。

图 2为图 1的 A-A剖视图。

图 3为图 1所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的应用 意图。

图 4为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之二。

图 5为图 4的俯视图。

图 6为图 5所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的应用 意图之一。

图 7为图 6中的 B部放大图。

图 8为图 5所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的应用 意图之二。

图 9为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之三。

图 10为图 9所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的应用 意图。

图 11为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之四及其应用示意图。 图 12为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之五及其应用示意图。 图 13为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之六及其应用示意图。 图 14为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之七。

图 15为图 14所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的应用 意图。

图 16为图 15的 D向视图。

图 17为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之八。

图 18为图 17所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的应用 意图。

图 19为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之九。

图 20为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之十。

图 21为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之十一。

图 22为图 21所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的应用 意图。

图 23为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之十二。 图 24 为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示意 图之十三及其应用示意 图。

图 25 为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示意 图之十四及其应用示意 图。

图 26为图 25的 E-E剖视图。

图 27 为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示意 图之十五及其应用示意 图。

图 28为图 27的 F向视图。

图 29 为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示意 图之十六及其应用示意 图。

图 30为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之十七。

图 31为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之十八。

图 32 为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示意 图之十九及其应用示意 图。

图 33 为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示意 图之二十及其应用示意 图。

图 34为图 33的 H-H剖视图。

图 35为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之二十一。

图 36为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之二十二。

图 37为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之二十三。

图 38为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之二十四。

图 39为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之二十五。

图 40为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之二十六。

图 41为本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的结构示 图之二十七。

具体实施方式

实施例一

如图 1和图 2所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 包括柱塞 1和约束筒 2, 柱塞 1与约束筒 2内壁的工作表面紧密接触, 约束筒外表面对应约束筒内壁的工 作表面设有环向闭合的束紧装置, 束紧装置为一组组合约束环, 组合约束环由多 个带有内锥面的外圓环 3和多个带有外锥面的内圓环 4配合组成, 组合约束环中 的内圓环 4与约束筒 2外表面之间为过盈配合。

下面以在桥梁结构中的应用为例对本发明预紧 力可调的摩擦阻尼器的工作 原理进行说明, 其中本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的柱塞 1和约束筒 2均由钢 材制成, 组合约束环中的内圓环 4和外圓环 3均由弹簧钢制成。 如图 3所示, 根 据桥梁的理论设计参数作为本发明预紧力可调 的摩擦阻尼器的设计输入, 确定本 发明预紧力可调的摩擦阻尼器的各组成部件尺 寸和阻尼力输出。 组装本发明预紧 力可调的摩擦阻尼器时, 首先将柱塞 1、 约束筒 2及组合约束环装配在一起, 然 后挤压组合约束环, 通过改变组合约束环中外圓环 3与内圓环 4间彼此的相对位 置直至实现对约束筒 2施加预定的、稳定的束缚力,再利用两块耳 90从组合约 束环两侧悍接固定在约束筒 2上, 从而将组合约束环的位置进行限定。 与桥梁结 构进行装配时, 将耳板 90与桥梁 6中锚接固定的钢制连接座 5焊接固定在一起, 将柱塞 1的两端与锚接固定设置在桥墩 8中的钢制连接座 7焊接固定在一起, 完 成本发明预紧力可调的摩擦阻尼器在桥梁 6及桥墩 8之间的装配。 当桥梁 6与桥 墩 8之间发生沿柱塞 1轴向的相对运动时, 会带动柱塞 1与约束筒 2之间产生相 对运动, 由于约束筒 2表面设置了组合约束环构成的束紧装置, 束紧装置可以储 备较高的束紧应力对约束筒产生较大的、 且十分稳定的束缚力, 因此当柱塞 1与 约束筒 2发生相对运动时, 约束筒 2内壁与柱塞 1之间会产生一阻碍柱塞运动的 摩擦阻力, 该摩擦阻力总是与柱塞的运动方向相反, 从而消耗外力做功, 将桥梁 6与桥墩 8之间相对运动的机械能转化为热能, 从而消耗外部能量, 实现减振耗 能。 根据所采用组合约束环提供的束紧力不同, 本发明预紧力可调的摩擦阻尼器 可以提供不同的阻尼力输出, 因此根据不同的工程需要,选择相应的组合约 束环, 本发明既可以用于控制桥梁日常使用中车辆行 驶或大风等恶劣天气引发的振动, 也可以用于控制地震产生的桥体相对运动, 都能起到很好的而耗能防护作用。 基 于上述工作原理, 本发明预紧力可调的摩擦阻尼器可以广泛应用 于机械、 交通工 具、 桥梁、 建筑结构的减振、 緩沖、 耗能。

由于本发明预紧力可调的摩擦阻尼器中不采用 任何液体阻尼材料, 因此使用 时没有方向限制, 也不存在泄漏污染环境的隐患, 受环境条件影响 4艮小, 与现有 阻尼器相比, 其阻尼性能更稳定, 适用性和环保性也更好。 本发明技术方案最突 出的优势在于, 当因为工程施工误差等原因需要对阻尼参数进 行少量调整时, 只 需要改变耳板 90之间的间距就可以实现,十分方便,有利于 证阻尼参数的精确 性, 从而实现最佳的减振耗能效果。

需要指出的是, 本例所述技术方案中, 组合约束环的束紧力是通过约束筒筒 壁变形再传递至柱塞的, 由于约束筒的变形能力有限, 为保证束紧力更好地转化 为约束筒与柱塞之间接触表面上的预应力, 此类技术方案中, 约束筒的壁厚不宜 太厚, 以免约束筒的强度过大, 阻碍了束紧力向柱塞表面的传递, 降低了约束筒 施加在柱塞表面的预紧力, 即二者之间的正压力, 从而降低最终输出的阻尼力。

本例中以本发明预紧力可调的摩擦阻尼器中柱 塞 1、 约束筒 2均由钢材制成 为例进行说明, 实际应用中, 根据使用条件的不同和所需阻尼力的不同, 也可以 利用尼龙、工程塑料等材料制成柱塞或 /和约束筒,都可以实现一定的减振、緩沖、 耗能的效果。 此外, 本例中选用弹簧钢制成组合约束环的外圓环 3和内圓环 4, 是因为弹簧钢具有高强度和高延展率, 适于提供束紧力, 当然外圓环和内圓环除 了可以利用弹簧钢加工以外, 根据所需阻尼力输出的不同, 也可以利用其他类型 的钢材、 其他类型的金属材料或非金属类型制成。

图 1所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器中设置 一组组合约束环, 组合约 束环中包含了多个沿约束筒轴向交错设置的内 圓环和外圓环, 外圓环的内锥面与 相邻内圓环的外锥面相互配合,相邻的内圓环 之间及相邻的外圓环之间留有间隙。 根据其中的技术原理,理论上组合约束环可以 仅由二个内圓环和一个外圓环组成, 外圓环的内锥面与相邻内圓环的外锥面相互配 合, 相邻的内圓环之间留有间隙; 或者仅由二个外圓环和一个内圓环组成, 外圓环的内锥面与相邻内圓环的外锥面 相互配合, 相邻的外圓环之间留有间隙, 都是在本发明技术原理上的筒单变化, 外圓环和内圓环的尺寸和数量可以根据工程需 要进行设计和选择, 因而无法—— 画图示意, 在此仅以文字进行说明, 都在本发明要求的保护范围之中。

本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 结构筒单、 性能稳定, 基本无需维修、 使 用寿命长, 检修后可以继续使用, 具有可再生特性, 十分环保, 特别是本发明预 紧力可调的摩擦阻尼器可以方便地进行阻尼参 数调整, 因此可以现场根据工程实 际对产品的阻尼参数进行优化调整, 其工程实用性更好, 具有广阔的市场应用前 景。

实施例二

如图 4和图 5所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器,与实 例一的区别在于, 组合约束环两侧还设有预紧装置, 预紧装置包括钢制的约束筒 2外表面对应组合 约束环两侧分别悍接固定设置的两个限位挡块 11。 此外, 在对应外圓环 3和内圓 环 4装配部位的约束筒侧壁上设置四条沿筒体轴 延伸的压力! ^放缝 12,所述四 条压力释放缝 12沿约束筒侧壁的环向均匀分布。另夕卜,为 便于与周边结构进行 连接, 柱塞和约束筒上分别设置有联接接口, 所述联接接口具体为柱塞 1上焊接 设置的联接板 10, 以及约束筒 2上焊接固定的联接板 9。 再有, 构成束紧装置的 组合约束环直接采用成品的环形弹簧, 环形弹簧同样由带有内锥面的外圓环 3和 带有外锥面的内圓环 4配合组成, 组合约束环中的内圓环 4与约束筒 2外表面之 间为过盈配合。 为了方便柱塞与约束筒进行装配, 约束筒 2—侧端部的内壁设有 过渡倒角 50。

由于组合约束环直接采用环形弹簧构成, 其可以方便地实现标准化和系列 化, 并且有利于保证组合约束环的质量, 从而保证本发明预紧力可调的摩擦阻尼 器的阻尼性能。 当然, 基于实施例一的技术原理, 本例所述技术方案中, 组合约 束环中的内圓环和外圓环也可以利用钢材加工 而成。

下面以本发明预紧力可调的摩擦阻尼器应用在 桥梁 16及桥墩 13之间, 与桥 梁支座 14配合使用为例进行说明。如图 6和图 7所示,将图 4所示的本发明预紧 力可调的摩擦阻尼器 15沿桥梁的长度方向布置在桥梁 16及桥墩 13之间, 桥梁 16及桥墩 13之间还设置有桥梁支座 14, 桥梁支座允许桥梁相对于桥墩沿桥身纵 向和桥身横向相对运动。 为了便于与预紧力可调的摩擦阻尼器进行装配 , 桥梁 12 上一体化设置有限位块 17 ,限位块 17上设置有连接耳板 19,桥墩 13上对应设置 有连接耳板 21 , 装配时, 柱塞 1上的联接板 10与连接耳板 19通过销轴 18铰接 在一起, 约束筒 2通过联接板 9与连接耳板 21通过销轴 20铰接在一起, 完成本 发明预紧力可调的摩擦阻尼器在桥梁 16及桥墩 13之间的装配。当桥梁 16及桥墩 13受到外力激扰(如列车制动、 地震)发生沿桥梁长度方向的振动时, 由于桥梁 支座 14的隔离緩沖作用,桥梁 16相对于桥墩 13会产生相对的往复运动,进而带 动柱塞 1相对约束筒 2发生往复运动, 由于约束筒 2外表面设置的由内圓环 4和 外圓环 3构成的组合约束环对约束筒 2持续产生很大的、 稳定的束缚力, 因此当 柱塞 1与约束筒 2发生相对运动时, 约束筒内壁与柱塞之间会产生一阻碍柱塞运 动的摩擦阻力,从而消耗外力做功,将机械能 转化为热能, 这样桥梁 16的振动能 量很快会被本发明预紧力可调的摩擦阻尼器消 耗吸收, 实现对桥梁 16 的消能减 震。

由于本例所述的技术方案中, 柱塞和约束筒上分别设置有联接板, 因此当本 发明预紧力可调的摩擦阻尼器发生意外损坏时 , 可以随时拆卸进行维修或更换, 十分方便。 此外, 由于在约束筒 2筒壁上设置了压力释放缝 12, 可以有效保证组 合约束环的束缚力充分传递至柱塞 1 , 因此可以显著提高约束筒对柱塞的预紧力, 当柱塞与约束筒发生相对移动时, 彼此间会产生很大的摩擦阻力, 进而大大提高 本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的阻尼效果。 另外, 由于设置了压力释放缝 12, 约束筒的变形能力提高, 可以采用较厚的钢管制作约束筒, 有利于提高产品的使 用寿命。本例中仅以设置四条沿筒体轴向延伸 的压力释放缝 12为例进行说明,在 实际应用中, 压力释放缝的数量也可以是一条、 二条、 三条、五条甚至是更多条, 当压力释放缝的数量超过一条时, 为使约束筒受力更均匀, 一般来说, 压力释放 缝都采用沿约束筒侧壁的环向均布的方式布置 。

当因为工程施工误差等原因需要对阻尼参数进 行少量调整时, 只需要改变限 位挡块 11之间的间距就可以实现, 十分方便,有利于保证阻尼参数的精确性,从 而实现最佳的减振耗能效果。 实际应用中, 可以将一侧的限位挡块 11去除,再利 用压力机等装置重新挤压组合约束环, 直至实现适于工程要求的束紧力, 然后再 重新焊上一个限位挡块 11 , 实现对组合约束环的限位, 操作过程十分筒单, 只需 要很少的人力物力就可以完成阻尼参数的修正 。

基于本例所述的应用原理, 除了将本发明预紧力可调的摩擦阻尼器 15 沿桥 梁的长度方向布置在桥梁 16及桥墩 13之间外, 还可以将本发明预紧力可调的摩 擦阻尼器 15沿桥梁的宽度方向布置在桥梁 16及桥墩 13之间。例如,如图 8所示, 沿桥梁的长度方向在桥梁 16及桥墩 13之间布置一组本发明预紧力可调的摩擦阻 尼器 15, 同时沿桥梁的宽度方向在桥梁 16及桥墩 13之间还布置有另外一组本发 明预紧力可调的摩擦阻尼器 15, 这样, 当桥梁 16相对于桥墩 13产生沿桥梁长度 方向的相对运动时, 沿桥梁的长度方向在桥梁 16及桥墩 13之间布置的本发明预 紧力可调的摩擦阻尼器 15会消耗外力做功;当桥梁 16相对于桥墩 13产生沿桥梁 宽度方向的相对运动时, 沿桥梁宽度方向在桥梁 16及桥墩 13之间布置的本发明 预紧力可调的摩擦阻尼器 15会消耗外力做功。 一般来说,桥梁在使用过程中,桥 梁 16及桥墩 13之间会同时产生沿桥梁长度和宽度方向的相 位移, 因此在两个 方向分别设置本发明预紧力可调的摩擦阻尼器 15可以同时控制桥梁 16在这两个 方向上与桥墩 13间的相对运动, 实现理想的緩沖减振效果。 当然,根据建筑结构 不同可以选择不同的应用方式, 例如, 对于筒支梁结构的桥梁, 可以如图 8所示 在同一个桥墩上分别设置控制两个方向的本发 明预紧力可调的摩擦阻尼器; 对于 连续梁结构的桥梁, 也可以在部分桥墩上设置控制某一方向的本发 明预紧力可调 的摩擦阻尼器, 在其他桥墩上设置控制另一方向的本发明预紧 力可调的摩擦阻尼 器, 在使用过程中可以根据安装条件和工程需要选 择应用方式。

需要说明的是, 如实施例一和实施例二所述的本发明预紧力可 调的摩擦阻尼 器, 柱塞为圓柱体, 其可以在约束筒内发生转动, 由于弹簧钢制成的组合约束环 对约束筒施加了持续的束缚力, 因此柱塞转动时同样与约束筒的内壁发生摩擦 , 从而消耗外力做功, 将机械能转化为热能。 所以, 采用此类技术方案的本发明预 紧力可调的摩擦阻尼器, 不仅在柱塞与约束筒发生轴向相对移动时提供 阻尼力, 还可以在柱塞与约束筒发生相对转动时提供阻 尼力。 可见, 采用圓柱体柱塞的本 发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 柱塞与约束筒的相对运动并不局限于沿轴线方 向 的相对移动, 还包括了二者之间的相对转动, 上述两种情况只要有一种发生, 本 发明就会自动开始工作, 实现减振耗能, 因此此类本发明预紧力可调的摩擦阻尼 器也同样适用于需要提供防止相对偏转的阻尼 力的场所。 综上所述, 本发明预紧 力可调的摩擦阻尼器可以广泛应用于机械、 交通工具、 桥梁、 建筑结构的减振、 緩沖、 耗能。

实施例三

如图 9所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与实施例二的区别在于, 柱塞 和约束筒上分别设置有联接接口, 所述联接接口具体为柱塞 1上焊接设置的联接 法兰 21 , 以及约束筒 2上焊接固定的联接环 24。 此外, 将柱塞 1棵露在约束筒外 部的 C处所示局部段设置成由联接法兰 21—侧向约束筒方向逐渐变细的锥体结 构, 直至与约束筒 2内径尺寸相同。

下面以应用于钢框架结构中为例进行说明。 安装时, 利用紧固件 23 将钢梁 27上固定设置的联接法兰 22及柱塞 1上固定设置的联接法兰 21连接在一起, 实 现柱塞 1与钢梁 27的连接; 利用紧固件 26将钢梁 28上固定设置的联接法兰 25 与约束筒 2上固定设置的联接环 24连接在一起,实现约束筒 2与钢梁 28的连接, 完成本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的装配。 当钢梁 27和钢梁 28之间发生相对 运动时, 会带动柱塞和子约束筒之间产生相对运动, 进而实现减振耗能。 其耗能 原理与实施例二完全相同, 在此不再重复。 需要指出的是, 由于柱塞 1的 C处局 部段设置成锥体, 因此工作过程中, 当柱塞的锥体段进入约束筒时, 阻尼力会随 着柱塞进入约束筒的锥体段长度增加迅速增大 , 实现有效阻碍钢梁 27与钢梁 28 相互靠近的作用。 这种结构的本发明预紧力可调的摩擦阻尼器可 以实现很大的阻 尼力。

实施例四

根据实施例三所述的技术原理,也可以将柱塞 完全设置成锥体。如图 11所示 本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与实施例三的区别在于, 柱塞 1为从插入约束 筒 2的一端向另一端尺寸逐渐变大的锥体。 仍以应用于钢框架结构中为例进行说 明, 与实施例四的区别在于, 安装时, 本发明预紧力可调的摩擦阻尼器也可以应 用于垂向设置的场合,具体的安装方式与实施 例四中的描述相同,不再重复描述。 与实施例四相同, 当锥体结构的柱塞进入约束筒时, 阻尼力会随着柱塞进入约束 筒的长度增加迅速增大, 实现有效阻碍钢梁 27与钢梁 28彼此靠近的作用。

本例以垂向设置本发明预紧力可调的摩擦阻尼 器为例进行说明, 由于本发明 预紧力可调的摩擦阻尼器不受使用方向的限制 ,因此可以根据需要布置成水平向、 垂向、 倾斜等各种形式, 都可以实现 4艮好的效果, 这一特点也适用于其他实施例 所述的本发明技术方案, 在此一并说明。

实施例五

如图 12 所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与实施例四的区别在于, 组 合约束环两侧设置的预紧装置由限位销 43构成。此外,柱塞 1两端均延伸至约束 筒 2的外面, 同时均设置锥体结构的局部段(。 应用时与实施例四中技术方案的 区别在于, 与柱塞 1的结构变化相对应的, 改变钢梁 28中联接法兰 25的结构, 为柱塞 1提供足够的让位空间。 由于柱塞的两端均设置锥体结构的局部段 C, 因 此工作过程中, 无论柱塞的哪一侧锥体段进入约束筒, 阻尼力都会随着柱塞进入 约束筒的锥体段长度增加迅速增大, 实现有效阻碍钢梁 27与钢梁 28之间发生相 对运动的作用, 所述的相对运动, 包括了钢梁 27与钢梁 28之间的相互靠近、 相 互远离及相互偏转等三种运动形式。

当需要增加本发明预紧力可调的摩擦阻尼器输 出的阻尼力时, 可以利用千斤 顶等压力装置挤压组合约束环, 直至组合约束环提供足够的束紧力, 再在组合约 束环的侧面重新打孔并设置限位销, 对组合约束环实施锁定限位。

实施例六

如图 13 所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与实施例五的区别在于, 柱 塞 1和约束筒 2之间设有橡胶材料制成的密封保护套 91。 此外, 组合约束环与一 侧的限位销 43之间设有空间补偿环 29。

由于设置了密封保护套, 可以有效防止异物进入本发明预紧力可调的摩 擦阻 尼器中, 有利于延于本发明产品的使用寿命。 当然根据使用环境的不同, 密封保 护套也可以用无纺布、 不锈钢波纹管等材料制成。 另外, 由于设置了空间补偿环, 本例所述的本发明预紧力可调的摩擦阻尼器还 可以方便地实现增大或减小阻尼力 输出, 想要增大输出的阻尼力时, 可以压缩组合约束环, 同时相应的增大空间补 偿环的宽度; 想要减小输出的阻尼力时, 可以直接通过减小空间补偿环的宽度来 实现。

根据本例所述的技术原理, 也可以在组合约束环的两侧与限位销之间同时 设 置空间补偿环, 另外, 本发明其他实施例中, 也可以根据需要设置空间补偿环或 / 和密封保护套, 都在本发明要求的保护范围之中。

实施例七

如图 14 所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与实施例二的区别在于, 约 束筒 2外表面上设有预紧装置, 所述预紧装置包括外圓环 3和内圓环 4构成的组 合约束环一侧设置的限位挡肩 30,以及组合约束环另一侧设置的预紧力调节螺 母 44和约束筒 2局部外表面对应设置的外螺纹结构。 需要说明的是, 为实现限位功 能, 同时便于组合约束环与约束筒之间进行装配, 约束筒 2的外表面采用了阶梯 轴的结构, 与组合约束环配合段的约束筒外径小于挡肩 30所在一侧的约束筒外 径, 但大于设有外螺纹结构一侧的约束筒外径。

下面以图 14所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器 34应用于房屋建筑抗震为 例进行说明。 如图 15和 16所示, 房屋 32与地基 33之间设置有抗震支座 31 , 此 夕卜,根据抗震需要, 在房屋 32的下方, 沿房屋的横向和纵向还分别布置有多个本 发明预紧力可调的摩擦阻尼器 34, 其中, 预紧力可调的摩擦阻尼器 34的一端与 房屋 32铰接相连, 另一端与地基 33铰接相连。 当地震来临时, 在地震波的作用 下, 房屋 32会在抗震支座 31上发生晃动, 使房屋 32与地基 33之间产生相对移 动, 进而带动预紧力可调的摩擦阻尼器 34 中的柱塞与子约束筒之间发生相对运 动, 实现迅速消耗能量, 降低房屋晃动幅度, 避免房屋发生倒塌, 实现良好的抗 震效果。 需要指出的是, 应用本发明预紧力可调的摩擦阻尼器抵抗地震 的另一个 优势在于, 当主震过后, 可以松开预紧力调节螺母, 释放组合约束环的部分预紧 力, 由于现有抗震支座 31—般都具有一定的复位能力, 在抗震支座 31的作用下 或借助复位千斤顶, 就可以实现本发明预紧力可调的摩擦阻尼器 34的顺利复位, 重新拧紧预紧力调节螺母,使本发明预紧力可 的摩擦阻尼器重新恢复阻尼性能, 这样当有余震发生时,本发明预紧力可调的摩 擦阻尼器 34仍可重新发挥减震耗能 的作用, 可以更有效降低地震对房屋带来的破坏, 保护居民的生命财产安全。 本例所述本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的最 大优势在于, 由于设置了预紧 力调节螺母配合约束筒上的外螺纹结构作为预 紧装置, 使用过程中, 可以通过调 整预紧力调节螺母的位置实现对组合约束环产 生预紧力大小的调节, 可以根据工 程需要, 随时对本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的阻尼 参数进行调整, 十分方便 快捷, 易于操作。

基于本例的技术原理, 本发明其他实施例中所述的预紧力可调的摩擦 阻尼器 也可以用于房屋的抗地震应用, 既使不能方便地实现复位, 起码在地震发生过程 中仍然都可以发挥一定的抗震耗能作用, 在此不一一附图说明。

实施例八

如图 17 所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与实施例七的区别在于, 为 了节省材料, 柱塞 1采用阶梯轴结构, 柱塞 1进入约束筒 2内部的、 直径最大的 中间部分与约束筒 2内壁接触配合, 构成所述的工作表面。 柱塞 1两端设置螺纹 联接件 35作为联接接口,所述螺纹联接件为柱塞两端 接加工成的螺杆,为了方 便柱塞与约束筒之间的装配, 柱塞中部直径尺寸最大的轴段两侧设置有倒角 , 构 成局部锥体。 此外, 约束筒 2表面设置的束紧装置为组合约束环, 组合约束环中 的内圓环及外圓环均由钢管加工而成, 约束筒两端分别设置预紧装置, 预紧装置 均由预紧力调节螺母 44及约束筒 2局部外表面对应设置的外螺纹结构构成。

下面以应用于桥梁结构中为例进行说明, 如图 18所示, 将柱塞 1 中部直径 最大部分置于束紧装置的中间, 在约束筒两端分别焊接固定联接板 37, 利用锁紧 螺母 36与柱塞两端的螺纹联接件 35配合将柱塞 1与桥梁 42中固定设置的连接座 41连接在一起, 将联接板 37与固定设置在桥墩 40中的钢制锚固法兰 39通过销 轴 38铰接在一起,完成本发明预紧力可调的摩擦 尼器在桥梁 42及桥墩 40之间 的装配。 当桥梁 42与桥墩 40之间发生沿柱塞 1轴向的相对运动时, 会带动柱塞 1与约束筒 2之间产生相对运动, 由于约束筒 2表面设置了组合约束环构成的束 紧装置, 束紧装置可以储备较高的束紧应力对约束筒产 生较大的、 且十分稳定的 束缚力, 因此当柱塞 1与约束筒 2发生相对运动时, 约束筒 2内壁与柱塞 1之间 会产生一阻碍柱塞运动的摩擦阻力, 该摩擦阻力总是与柱塞的运动方向相反, 从 而消耗外力做功, 将桥梁 42与桥墩 40之间相对运动的机械能转化为热能, 从而 消耗外部能量, 实现减振耗能。

与实施例七相似, 本发明所述的预紧力可调的摩擦阻尼器同样具 有便于现场 进行阻尼参数调节的特点, 此外, 由于组合约束环两侧均设置了由预紧力调节螺 母 44及约束筒 2局部外表面对应设置的外螺纹结构构成的预 装置,因此可以随 时从任意一侧对产品的阻尼参数进行调整,也 可以从两侧同时进行阻尼参数调整。 由于本例所述技术方案中, 本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的柱塞与桥梁 之间, 以及约束筒与桥墩之间均采用可以拆分的连接 方式, 因此在使用过程中, 可以随 时取下本发明预紧力可调的摩擦阻尼器进行维 修更换, 十分方便。

实施例九

如图 19所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与实施例八的区别在于, 内 圓环 4和外圓环 3构成的组合约束环与其一侧的预紧力调节螺 44之间设有空间 补偿环 29。

由于设置了空间补偿环 29, 除了具有实施例六中所述的各项优点外, 还可以 有效缩短约束筒 2上外螺紋段的设置长度, 减少加工量。

基于上述实施例八和实施例九的技术原理, 如图 20所示, 柱塞 1两端的螺 紋联接件 35也可以由螺孔构成,都能起到相似的功能, 在本发明要求的保护范 围内。

实施例十

如图 21 所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与实施例八的区别在于, 柱 塞两端为直径较细的光轴。 此外, 组合约束环除了包括带有外锥面的内圓环 4和 带有内锥面的外圓环 3以外, 还包括同时带有内锥面和外锥面的中间圓环 45, 中 间圓环 45位于内圓环 4和外圓环 3之间, 三者通过锥面彼此配合。 另外, 约束筒 2的内壁上设置有耐磨防锈套 46,耐磨防锈套 46由铜合金材料制成,耐磨防锈套 利用紧固件(图中未示出)与约束筒连接在一 起, 柱塞 1 表面与耐磨防锈套 46 紧密接触,柱塞与约束筒内壁通过耐磨防锈套 46相互配合。为了筒化产品的结构, 约束筒 2上组合约束环一侧的预紧装置由限位挡块 11构成。

仍以应用于桥梁结构中为例进行说明, 如图 22所示, 在桥梁 92上一体化对 称设置限位块 48, 限位块 48中还设置有钢制锚固件 49, 此外,桥墩 51顶面设置 钢制锚固件 47,将约束筒 2的两端分别与锚固件 47上的联接板悍接固定在一起, 再将柱塞 1的两端分别与锚固件 49焊接固定在一起,完成本发明预紧力可调的 擦阻尼器在桥梁 92及桥墩 51之间的装配。 当桥梁 92与桥墩 51之间发生沿柱塞 轴向的相对运动时, 会带动柱塞 1与约束筒 2之间产生相对运动, 由于组合约束 环的束缚进而产生摩擦阻力, 形成摩擦阻尼, 消耗外部能量, 实现减振耗能。 本例中由于组合约束环由内圓环、 中间圓环和外圓环共同组成, 其可以在与 约束筒同等配合表面的情况下下实现更大的预 紧力, 即实现更大的阻尼力输出。 基于本例所述的技术原理, 中间圓环也可以设置二层甚至更多层。

由于在约束筒的内表面增设了耐磨防锈套, 利用耐磨防锈套的表面作为工作 表面与柱塞配合, 显著提高了工作表面的耐磨性, 避免钢-钢同类材料在长期不 相互运动、 高接触应力下发生冷粘结, 摩擦系数稳定, 可以大大延长本发明预紧 力可调的摩擦阻尼器的使用寿命。 除了本例提到的铜合金材料外, 耐磨防锈套还 可以由陶瓷合金材料、 粉末冶金材料、 碳纤维材料或刹车片等材料构成。 需要指 出的是, 如果在约束筒表面增设刹车片材料制成的耐磨 保护套, 可以显著提高柱 塞与约束筒之间工作表面的摩擦系数,有利于 进一步提升产品的阻尼性能。 当然, 基于本例所述的技术原理, 耐磨防锈套也可以利用嵌入式连接或悍接等连 接工艺 与约束筒或柱塞固定连接在一起, 例如图 23所示, 耐磨防锈套 46也可以利用嵌 入式连接的方法固定设置在柱塞 1的表面, 也能起到同样的效果, 都在本发明要 求的保护范围中。

与图 14 的本发明预紧力可调的摩擦阻尼器相比, 本例所述技术方案中约束 筒壁厚可以适当减小,有利于节约材料;与图 20的本发明预紧力可调的摩擦阻尼 器相比, 本例所述技术方案中组合约束环的一侧利用限 拉挡块给予限位, 省去一 次外螺纹加工过程, 有利于节约加工成本。

实施例十一

本发明预紧力可调的摩擦阻尼器同样也适用于 转动的工况, 如图 24所示本 发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 包括圓柱体的柱塞 1及钢管制成的约束筒 2,约束 筒表面还设置有束紧装置, 束紧装置为组合约束环, 组合约束环具体由钢制的内 圓环 4和外圓环 3组合而成, 为防止组合约束环滑脱, 束紧装置的一侧还设置有 限位挡块 11构成的预紧装置, 此外, 约束筒 2上还焊接固定设有抗扭转法兰 58, 抗扭转法兰 58对组合约束环的另一侧实现限位。对应的柱 1上设有转动转换机 构, 所述转动转换机构具体为离合器机构, 该离合器机构由离合盘 52及离合盘 53构成。

应用时,通过紧固件 59和抗扭转法兰 58将约束筒 2固定在机械设备框架 57 中设置的金属连接件 56上, 离合盘 52固定在柱塞 1的端部, 离合盘 53对应离合 盘 52固定在与机械设备框架 57可发生相对转动、 又有制动需求的转动体 54上, 构成离合器机构,转动体 54在约束 55的限制下除了可以与机械设备框架 57发生 相对转动外,还可以沿柱塞轴向相对机械设备 框架 57发生移动,完成本发明预紧 力可调的摩擦阻尼器在转动体 54与机械设备框架 57之间的装配。 这样, 非工作 状态下, 保持离合盘 52与离合盘 53分离, 此时本发明预紧力可调的摩擦阻尼器 不工作; 当转动体 54相对机械设备框架 57的转动需要制动时, 沿柱塞轴向移动 转动体 54, 使离合盘 53与离合盘 52紧密接触, 离合盘 53与离合盘 52立即实现 同步转动, 带动柱塞 1在约束筒 2中旋转, 此时本发明预紧力可调的摩擦阻尼器 开始工作, 由于约束筒 2表面设置了束紧装置, 柱塞 1在约束筒 2内转动的过程 中二者之间会存在持续的摩擦阻力, 该摩擦阻力反向做功不断消耗柱塞 1的转动 能量, 进而实现持续消耗转动体 54的转动能量, 达到使转动体 54相对机械设备 框架 57减速或趋于静止的目的。

基于本例所述的技术原理,在实际应用中,也 可以在柱塞上设置抗扭转法兰, 对应的在约束筒上设置离合器形式的转动转换 机构, 也能实现同样的效果, 不再 另外附图说明, 也在本发明要求的保护范围中。

实施例十二

如图 25和 26所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与实施例十一的区别在 于, 柱塞 1上设有抗扭转法兰 60, 对应约束筒 2的一端设有转动转换机构, 所述 转动转换机构具体为齿轮 64与齿条 65配合机构, 另外, 为了方便进行阻尼参数 调节,约束筒 2的另一端设置预紧装置,预紧装置均由预紧 调节螺母 44及约束 筒 2局部外表面对应设置的外螺纹结构构成。

下面以在桥上的应用为例进行说明, 当桥采用了单向的滑移支座, 仅存在单 一方向(例如沿桥梁纵向)的位移时, 利用紧固件 62将抗扭转法兰 60与桥墩 63 顶面固定设置的钢制锚固件 61连接在一起, 使柱塞 1与桥墩 63固定相连, 齿轮 64悍接固定在约束筒 2顶端, 齿条 65与桥梁 66中设置的钢制锚固件 67利用紧 固件(图中未示出)连接在一起, 齿条 65沿桥梁 66的纵向设置, 齿轮 64在齿条 65中部与之相互啮合配合,完成本发明预紧力 调的摩擦阻尼器在桥墩与桥梁之 间的连接安装。 当发生地震或车辆紧急制动等情况时, 桥梁 66发生沿齿条 65布 置方向的移动或振动, 在齿条 65的驱动下, 齿轮 64会同步发生转动, 同时, 齿 轮 64还带动约束筒 2相对柱塞 1发生转动, 从而实现将桥梁 66的水平移动转化 为约束筒 2与柱塞 1之间的转动, 此时, 本发明预紧力可调的摩擦阻尼器开始工 作, 由于约束筒 2表面设置了束紧装置, 约束筒 2相对柱塞 1转动的过程中二者 之间会存在持续的摩擦阻力,该摩擦阻力反向 做功不断消耗约束筒 2的转动能量, 进而作用于齿条 65及桥梁 66, 使齿条 65及桥梁 66的水平移动或振动很快趋于 静止, 有利于提高行车的安全性。

由于设置了预紧力调节螺母 44,可以根据工程实际随时对本发明产品的阻尼 参数进行调整。

基于本例的技术原理, 转动转换机构还可以是链轮与链条配合机构、 齿形带 与皮带轮配合机构等具体形式, 都可以实现同样的功能, 仅为同类传动机构的筒 单变换, 不再一一附图说明, 都在本发明要求的保护范围内。

实施例十三

如图 27和图 28所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与实施例十二的区别 在于, 当物体 72相对基础框架 77发生水平移动时, 柱塞 1上设置的转动转换机 构还可以是偏心滑块与导向槽配合机构。

应用时, 利用紧固件 75和抗扭转法兰 74将约束筒 2固定在基础框架 77中 固定设置的金属连接件 76上, 另外, 在柱塞 1上固定设置连接耳板 68, 再利用 销轴 70在连接耳板 68上铰接设置偏心滑块 69,用槽钢加工制成的导向槽 71与物 体 72中固定设置的钢制锚固件 73悍接固定在一起, 偏心滑块 69嵌置在导向槽 71中并可以在导向槽 71中滑动, 完成本发明预紧力可调的摩擦阻尼器在物体 72 和基础框架 77之间的安装。 当物体 72相对基础框架 77发生沿导向槽 71延伸方 向垂向的水平运动时, 偏心滑块 69除了沿导向槽 71与其发生相对滑动外, 还在 导向槽 71的带动下与其一起水平移动, 偏心滑块 69在水平移动的过程中会带动 连接耳板 68及柱塞 1相对约束筒 2发生转动, 从而将物体 72的水平移动转化为 柱塞 1相对约束筒 2的转动。 此时本发明预紧力可调的摩擦阻尼器开始工作 , 由 于约束筒 2表面设置了内圓环 4和外圓环 3构成的组合约束环, 组合约束环可以 储备较高的预紧力, 对约束筒产生较大的、 且十分稳定的束缚力, 因此柱塞 1在 约束筒 2内转动的过程中二者之间会存在持续的摩擦 力, 该摩擦阻力反向做功 不断消耗柱塞 1的转动能量, 进而实现持续消耗物体 72的动能, 使物体 72相对 基础框架 77很快趋于静止。

基于本例所述的技术原理,在实际应用中,也 可以在柱塞上设置抗扭转法兰, 对应的在约束筒上设置转动转换机构,也能实 现同样的效果,不再另外附图说明, 也在本发明要求的保护范围中。

实施例十四

如图 29 所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与实施例十三的区别在于, 导向槽由易发生移动的物体上直接设置的限位 槽结构构成。 下而以在桥梁建筑中 的应用为例进行说明, 为同时限制桥梁 79相对桥墩 80在纵向(即图中 X向)及 横向 (即图中 Y向) 的移动, 桥梁 79中对应 X向和 Y向分别设置有导向槽 71a 和 71b, 导向槽 71a和 71b为桥梁 79底面上分别一体化设置的限位槽, 相应的, 在桥墩 80与桥梁 79之间设置两个本发明预紧力可调的摩擦阻尼 , 其中, 约束 筒 2a和 2b分别通过抗扭转法兰(图中未示出 )与桥墩 80固定连接在一起, 柱塞 la和柱塞 lb上分别设置连接耳板 68a和 68b,偏心滑块 69a通过销轴 78a与连接 耳板 68a铰接在一起,偏心滑块 69b通过销轴 78b与连接耳板 68b铰接在一起, 偏 心滑块 69a和偏心滑块 69b分别嵌设在导向槽 71a和导向槽 71b内。 在地震或车 辆紧急制动等情况下, 当桥梁 79沿 X向发生水平移动时, 会驱动偏心滑块 69a 沿 X向发生水平移动, 进而带动柱塞 la相对约束筒 2a转动, 此时本发明预紧力 可调的摩擦阻尼器开始工作, 由于约束筒 2a表面设置了组合约束环(图中未具体 示出)构成的束紧装置, 柱塞 la在约束筒 2a内转动的过程中二者之间会存在持 续的摩擦阻力,该摩擦阻力反向做功不断消耗 柱塞 la的转动能量,进而阻碍桥梁 79沿 X向的水平移动, 使桥梁 79相对桥墩 80很快趋于静止。 同理, 当桥梁 79 沿 Y向发生水平移动时,会驱动偏心滑块 69b沿 Y向发生水平移动,进而带动柱 塞 lb相对约束筒 2b转动, 此时本发明预紧力可调的摩擦阻尼器开始工作 , 由于 约束筒 2b表面设置了组合约束环(图中未具体示出) 成的束紧装置, 柱塞 lb 在约束筒 2b内转动的过程中二者之间会存在持续的摩擦 力,该摩擦阻力反向做 功不断消耗柱塞 lb的转动能量,进而阻碍桥梁 79沿 Y向的水平移动,使桥梁 79 相对桥墩 80很快趋于静止。需要指出的是,桥梁与桥墩 发生任意方向的水平运 动时,该运动都会分解为 X向和 Y向的运动分量,则二个本发明预紧力可调的 擦阻尼器同时开始工作, 且互不干涉, 使桥梁相对桥墩的运动很快趋于静止。 由 于两个本发明预紧力可调的摩擦阻尼器中分别 设置了预紧力调节螺母 44a和 44b, 可以根据工程对于 X向和 Y向的不同减振需要分别对本发明预紧力可调 摩擦阻 尼器的阻尼参数进行调整, 十分方便。

实施例十五

如图 30所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与实施例七中图 14所示预紧 力可调的摩擦阻尼器的区别在于, 组合约束环包括多个内圓环 4和外圓环 3, 二 者数量相同, 内圓环 4与外圓环 3——对应并通过内、 外锥面配合彼此叠加在一 起, 相邻外圓环之间及相邻内圓环之间均没有间隙 , 并且相邻外圓环的内锥面倾 斜方向与内圓环的外锥面倾斜方向也保持相同 。此外,约束筒 2上设置预紧装置, 所述预紧装置包括固定焊接在约束筒 2表面的限位挡块 11 ,还包括预紧力调节螺 母 44及约束筒 2局部外表面对应设置的外螺纹结构, 限位挡块 11与预紧力调节 螺母 44分别设置在组合约束环的两侧。需要指出的 ,为方便调节组合约束环的 预紧力, 在预紧力调节螺母 44与组合约束环之间还设有空间补偿环 100, 空间补 偿环 100与约束筒 2之间采用间隙配合, 另外, 空间补偿环 100抵压在组合约束 环中邻近一端外圓环 3的端面上,限位挡块 11抵压在组合约束环另一端对应的内 圓环 4的端面上, 这样, 可以保证在调整预紧力调节螺母 44时,挤压力经过空间 补偿环 100传递后, 可以连续作用于所有外圓环之间, 在所有外圓环之间产生相 同的挤压力, 使夕卜圓环与内圓环之间产生相对位移, 从而实现改变组合约束环作 用于约束筒表面的束紧力的作用。

本例所述本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的使 用方式与实施例七所述方法 和原理基本相同, 在此不再重复叙述。

本例所述的技术方案中, 组合约束环由多组彼此叠放在一起的内圓环 4和外 圓环 3构成, 相邻的外圓环 3和相邻的内圓环 4之间均没有间隙, 与前述实施例 中相邻内圓环及相邻外圓环之间均留有间隙的 技术方案相比, 本例所述技术方案 中构成组合约束环的各内圓环及外圓环的受力 始终保持相同, 因此, 组合约束环 在与约束筒的所有接触表面产生的束紧力基本 是均匀的, 其阻尼性能输出十分稳 定。 相比之下, 图 14所对应的技术方案中, 调整预紧力调节螺母 44的位置后, 作用在组合约束环中各内、外圓环上的挤压力 由靠近预紧力调节螺母 44的一侧向 另一侧呈现逐渐递减的趋势, 因此,相应的约束筒表面受到的预紧力也逐渐 减小, 所以当柱塞在约束筒中位置发生变化的过程中 , 所输出的阻尼力的变化是非线性 的。

基于本例所述的技术原理, 本例中所述组合约束环的技术方案也可以应用 于 前述其他未设置中间圓环的实施例当中, 只要保持一端预紧装置仅抵压外圓环, 另一端预紧装置仅抵压内圓环, 都可以起到很好的效果, 不再——附图说明, 都 在本发明要求的保护范围当中。此外,基于图 30所示本发明预紧力可调的摩擦阻 尼器的技术原理, 组合约束环中外圓环及内圓环的尺寸和数量可 以根据工程要求 具体选择和设计, 理论上可以仅由一个外圓环和一个内圓环组成 , 在此无法—— 附图表示, 仅以文字给予说明, 都在本发明要求的保护范围内。

基于本例及前述各实施例的技术原理, 本例所述技术方案还可以做许多演 变, 例如, 柱塞也可以贯穿约束筒设置; 此外, 其中柱塞 1及约束筒 2上设置的 联接接口不限于联接板,根据需要,也可以是 联接环、 螺纹联接件或联接法兰等, 所述螺紋联接件可以螺杆或螺孔等具体形式; 再有, 为装配方便, 约束筒至少一 侧端部的内壁设有过渡倒角, 或者柱塞至少局部为锥体; 另外, 预紧装置还可以 是限位销、 限位挡肩等具体形式, 约束筒上可以设置压力释放缝以及柱塞与约束 筒之间设置密封保护套等结构, 不再一一附图说明, 都在本发明要求的保护范围 之中。

实施例十六

如图 31所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与图 30所示预紧力可调的摩 擦阻尼器的区别在于,柱塞 1上设置联接法兰 21 , 约束筒 2上设置联接环 24,柱 塞 1棵露在约束筒 2外部的 C处所示局部段设置成由联接法兰 21—侧向约束筒 方向逐渐变细的锥体结构, 直至与约束筒 2内径尺寸相同。 此外, 预紧力调节螺 母采用液压螺母 101。 另外, 束紧装置中还包括设置在组合约束环上的辅助 束紧 装置, 辅助束紧装置由弹簧钢管 103构成。

调整束紧力时, 利用液压装置驱动液压螺母 101 , 液压螺母中的顶块 102向 外伸出抵压在相邻外圓环 3的端部, 进而在所有外圓环之间产生相同的挤压力, 使外圓环与内圓环之间产生相对位移, 实现改变组合约束环作用于约束筒表面的 束紧力的作用。 需要指出的是, 由于组合约束环外表面还设置了弹簧钢管 103 , 当外圓环 3沿其与内圓环 4配合的锥面向斜上方移动时, 作为辅助束紧装置的弹 簧钢管 103会对外圓环 3的移动构成制约, 所产生的束缚力也通过组合约束环作 用在约束筒 2上, 因此有利于进一步提升约束筒与柱塞之间摩擦 阻力, 提高本发 明预紧力可调的摩擦阻尼器输出的阻尼力。

本例所述本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的应 用方法与实施例五中图 12所 示预紧力可调的摩擦阻尼器的应用方式和原理 基本相同, 在此不再重复。 本例所 述技术方案中, 采用弹簧钢管作为辅助束紧装置的积极意义在 于, 在柱塞和约束 筒尺寸相同的条件下, 可以实现更高的阻尼力输出。 此外, 产品的外观也更加美 观。 另外要说明的是, 合理控制内圓环的外锥面及外圓环的内锥面的 角度, 可以 实现内、 外圓环之间的自锁, 这样, 采用: ½螺母就可以方便的进行调节。 所述 液压螺母即市场上通用的液压螺母, 例如上海馨予液压机电设备有限公司提供的 THN系列 ¾ ^螺母等, 都可以应用于本发明中。

实施例十七 如图 32示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与图 25所示预紧力可调的摩擦 阻尼器的区别在于, 组合约束环中内圓环 4与外圓环 3的数量相同, 内圓环 4与 外圓环 3——对应彼此叠加设置, 外圓环的内锥面与叠加在一起的内圓环的外锥 面相互配合, 相邻外圓环之间及相邻内圓环之间均没有间隙 ,并且相邻外圓环的 内锥面倾斜方向与内圓环的外锥面倾斜方向也 保持相同。 此外, 组合约束环外表 面增设了辅助束紧装置, 所述辅助束紧装置包括辅助约束筒 104及辅助约束筒表 面缠绕的预紧线绳 105, 预紧线绳具体为施加了预应力的钢绞线。

本例所述本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的应 用与图 25 所示预紧力可调的 摩擦阻尼器完全相同, 在此不再重复描述。 需要指出的是, 由于设置了辅助束紧 装置, 本例所述预紧力可调的摩擦阻尼器可以提供更 大的阻尼力输出, 其原理与 实施例十六中对辅助束紧装置的原理描述相同 , 不再重复。 另外, 所述预紧线绳 可以由金属材料或非金属纤维材料制成,金属 材料包括钢、铁、记忆合金等材料, 非金属纤维材料包括各种天然纤维、 人工纤维或合成纤维, 例如碳纤维、 芳纶纤 维、 蜘蛛丝或凯芙拉纤维等等, 预紧线绳具体可以是丝、 线、 绳索等各种形式。

另外, 基于本例所前述实施例的技术原理, 本例中也可以设置其他类型的转 动转换机构, 例如绞线盘、 链轮与链条配合机构、 齿形带与皮带轮配合机构、 滑 块与导向槽配合机构或离合器机构, 只需相应的在约束筒或柱塞上设置抗扭转法 兰, 对应的在柱塞或约束筒上设置转动转换机构即 可, 不再一一附图说明, 都在 本发明要求的保护范围之中。

实施例十八

如图 33和图 34示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与图 21所示预紧力可 调的摩擦阻尼器的区别在于, 组合约束环外表面增设了辅助束紧装置, 辅助束紧 装置由四个弹簧钢环 106构成。 此外, 柱塞 1的横截面轮廓呈方形, 约束筒由四 块子约束筒 107组成, 子约束筒 107对应与柱塞配合的表面上设置有耐磨防锈片 109, 耐磨防锈片 109具体由刹车片材料制成, 耐磨防锈片 109通过紧固件(图中 未示出) 固定在子约束筒 107表面, 四块子约束筒围成一个大致的圓形轮虞, 组 合约束环设置在子约束筒 107围成的约束筒的表面, 耐磨防锈片 109与柱塞 1紧 密接触, 柱塞与约束筒内壁通过耐磨防锈片 109相互配合。 另外, 约束筒表面的 预紧装置全部由限位挡块 11构成, 限位挡块焊接在子约束筒上。

由于在子约束筒的内表面增设了耐磨防锈片, 利用耐磨防锈片的表面作为工 作表面与柱塞配合, 显著提高了工作表面的耐磨性, 避免钢 -钢同类材料在长期 不相互运动、 高接触应力下发生冷粘结, 摩擦系数稳定, 可以大大延长本发明预 紧力可调的摩擦阻尼器的使用寿命。

需要增大本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的阻 尼力输出时, 可以压缩组合约 束环,然后在限位挡块 11与组合约束环之间增设空间补偿环; 当需要减小本发明 预紧力可调的摩擦阻尼器的阻尼力输出时, 可以通过适当减少外圓环 3数量等方 法实现, 操作筒单又方便。 当然, 上述预紧力调节方法, 也适用于本发明的其他 实施例, 在此一并说明。

本例所述本发明预紧力可调的摩擦阻尼器的应 用与图 21 所示预紧力可调的 摩擦阻尼器完全相同, 在此不再重复描述。 需要说明的是, 约束筒采用分体式结 构, 大大提高了约束筒的选材范围, 同时有利于降低设置耐磨防锈片的操作难度, 本例中包括四块子约束筒, 在实际应用中, 其可以包括至少二块子约束筒, 只要 能围成一个近似圓形的外部轮虞, 都可以实现同样的功能。 除刹车片材料外, 耐 磨防锈片还可以由陶瓷合金材料、 粉末冶金材料、 铜合金材料、 碳纤维材料等构 成, 而且耐磨防锈片除了可以设置在约束筒内表面 以外, 也可以设置在柱塞的表 面。 当然, 基于本例所述的技术原理, 耐磨防锈片也可以利用嵌入式连接或焊接 等连接工艺与约束筒或柱塞固定连接在一起, 此外, 本例中中间圓环仅设置了一 层, 实际应用中也可以设置二层甚至更多层。 另外, 本例以四个弹簧钢环 106构 成辅助束紧装置进行说明, 由于单个弹簧钢环的长度较低, 其与组合约束环的装 配操作相应更加容易一些, 在实际应用中, 辅助束紧装置也可以由二个、 三个、 五个甚至更多个弹簧钢环构成, 都可以实现相似的效果。 上述技术方案都是基于 发明要求的保护范围中。

实施例十九

如图 35所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与图 33所示预紧力可调的摩 擦阻尼器的区别在于, 约束筒 2采用一体的钢管材料制成, 组合约束环两侧的预 紧装置分别采用限位挡块 11和预紧力调节螺母 44, 此外, 约束筒 2的内壁表面 还设有耐磨防锈层 109, 耐磨防锈层 109由金属材料镍构成, 其利用电镀的方法 固定设置在约束筒内壁表面, 柱塞与约束筒内壁通过耐磨防锈层 109相互配合。

由于在约束筒的内表面增设了耐磨防锈层, 利用耐磨防锈层的表面作为工作 表面与柱塞配合, 显著提高了工作表面的耐磨性, 避免钢-钢同类材料在长期不 相互运动、 高接触应力下发生冷粘结, 摩擦系数稳定, 可以大大延长本发明预紧 力可调的摩擦阻尼器的使用寿命。 除提到的金属材料镍以外, 耐磨防锈层还可以 由陶瓷合金材料、 粉末冶金材料、 铜合金材料、 碳纤维材料等构成, 耐磨防锈层 可以利用电镀、 烧结、 高温喷涂、 激光悍接等方式设置在约束筒或柱塞的相应表 面。 例如图 36所示, 也可以在柱塞 1表面设置耐磨防锈层 109, 也能起到同样的 效果。

根据实施例十、 实施例十八以及实施例十九所描述的技术原理 , 柱塞表面或 约束内壁表面设置耐磨防锈层、 耐磨防锈片或耐磨防锈套的技术方案也可以应 用 于本发明其他实施例所记录的技术方案中, 都在本发明要求的保护范围之内。

实施例二十

如图 37所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与图 35所示预紧力可调的摩 擦阻尼器的区别在于, 组合约束环由内圓环 4和外圓环 3组成, 其中内圓环 4与 外圓环 3的数量相同, 内圓环 4与外圓环 3——对应彼此叠加设置构成一组, 多 组连续并列设置进而构成组合约束环, 外圓环的内锥面与叠加在一起的内圓环的 外锥面相互配合, 相邻外圓环之间及相邻内圓环之间均没有间隙 ,并且相邻外圓 环的内锥面倾斜方向与内圓环的外锥面倾斜方 向也保持相同。 与约束筒 2局部表 面上设置的外螺紋段配合的预紧力调节螺母 44抵压在组合约束环一端的外圓环 3 端面上,约束筒 2表面悍接固定设置的限位挡块 11抵压在组合约束环另一端的内 圓环 4端面上。 此外, 约束筒 2内表面固定设置耐磨防锈套 110, 耐磨防锈套 110 由陶瓷合金材料制成, 柱塞与约束筒内壁通过耐磨防锈套 110相互配合。

由于在约束筒的内表面增设了耐磨防锈层, 利用耐磨防锈层的表面作为工作 表面与柱塞配合, 显著提高了工作表面的耐磨性, 避免钢-钢同类材料在长期不 相互运动、 高接触应力下发生冷粘结, 摩擦系数稳定, 可以大大延长本发明预紧 力可调的摩擦阻尼器的使用寿命。 除提到的陶瓷合金材料以外, 耐磨防锈套还可 以由粉末冶金材料、 铜合金材料、 碳纤维材料或刹车片等构成, 当然, 耐磨防锈 套也可以设置在柱塞表面, 也可以起到同样的效果, 也在本发明要求的保护范围 之中。

实施例二十一

如图 38所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与图 33所示预紧力可调的摩 擦阻尼器的区别在于, 组合约束环仅由一个外圓环 3和一个内圓环 4组成, 内圓 环与外圓环彼此叠加设置, 外圓环的内锥面与内圓环的外锥面相互配合。 组合约 束环一侧设置的预紧装置由预紧力调节螺母 44及内圓环 4局部外表面对应设置外 螺纹结构构成,预紧力调节螺母 44抵压在外圓环 3的一端,在组合约束环的另一 侧, 悍接固定在子约束筒 107表面限位挡块 11抵压在内圓环 3的端面上。 另夕卜, 柱塞 1表面固定设置耐磨防锈片 111 , 耐磨防锈片 111由铜合金材料制成。

本例所述的技术方案, 克服了图 33 所示技术方案中约束筒由多块子约束筒 构成, 约束筒表面不易设置外螺纹结构, 无法采用预紧力调节螺母进行限位和预 紧力调节的问题, 提高了产品的适用性。 当然, 本例所述技术方案中, 组合约束 环中的外圓环还可以由二个、 三个甚至更多个独立的外圓环组成, 即外圓环的数 量多于内圓环, 也能实现同样的功能; 此外, 基于上述原理, 内圓环也可以由二 个、 三个甚至更多个独立内圓环组成, 也在本发明要求的保护范围内。 其好处是 可以独立调节, 可以实现变阻尼力, 例如中间小, 两端大。 小位移时阻尼小, 大 位移时阻尼大。

本例中耐磨防锈片 111除了可以由铜合金材料制成以外, 还可以由陶瓷合金 材料、 粉末冶金材料、 碳纤维材料或刹车片等构成, 都可以起到很好的效果, 都 在本发明要求的保护范围中。

实施例二十二

如图 39所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与图 38所示预紧力可调的摩 擦阻尼器的区别在于, 钢管制成的约束筒 2表面设置二组组合约束环, 二组组合 约束环沿约束筒表面中部固定设置的限位挡块 11对称设置,其中一组组合约束环 由一个内圓环 117与二个外圓环 115和 116彼此叠加构成, 另一组组合约束环由 二个内圓环 118和 119与一个外圓环 120彼此叠加构成, 外圓环的内锥面与内圓 环的外锥面相互配合。每组组合约束环一侧设 置的预紧装置由预紧力调节螺母 44 及内圓环 4局部外表面对应设置外螺纹结构构成。 此外, 约束筒内壁表面设有耐 磨防锈层 112, 耐磨防锈层 112由粉末治金材料构成。

本例所述技术方案的好处是可以独立调节, 可以实现变阻尼力, 例如活塞向 左运动时阻尼力变小, 活塞向右运动时阻尼力变大, 或反之。

本例所述本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 利用预紧力调节螺母 44就可以 随时调整阻尼力输出, 应用十分方便。 另外, 也可以在柱塞的相应表面设置耐磨 防锈层, 耐磨防锈层可以利用电镀、 烧结、 高温喷涂、 激光悍接等方式设置在约 束筒或柱塞的表面, 例如镀镍等, 此外, 耐磨防锈层还可以由陶瓷合金材料、 铜 合金材料、 碳纤维材料或刹车片等材料构成, 都在本发明要求的保护范围之中。

图 39所示技术方案中约束筒表面设置了两组组合 束环, 在实际应用中根 据需要也可以设置三组、 四组甚至更多组组合约束环, 都在本发明要求的保护范 围之中。

实施例二十三

基于实施例二十二的技术原理, 如图 40所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼 器,与图 17所示预紧力可调的摩擦阻尼器的区别在于, 束筒 2表面设置两组组 合约束环, 二组组合约束环沿约束筒表面中部固定设置的 限位挡块 11对称设置, 每组组合约束环另一侧设置的预紧装置由预紧 力调节螺母 44及约束筒局部外表 面对应设置外螺纹结构构成。

本例所述本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 利用预紧力调节螺母 44就可以 随时调整阻尼力输出,应用十分方便。 与图 17记录的技术方案相比, 本例所述本 发明预紧力可调的摩擦阻尼器中每组组合约束 环包含的内圓环和外圓环数量更 少, 因此在制作过程中更加容易操作, 另外, 由于组合约束环中交错设置内圓环 及外圓环的技术方案,具有预紧力大小由近预 紧力调节螺母 44一侧向另一侧逐渐 递减的特点, 因此减少每个组合约束环中内圓环及外圓环的 数量, 有利于保持约 束筒表面预紧力大小分布相对变化较小, 约束筒与柱塞之间各段的预紧力相对均 匀, 输出的阻尼力相对稳定一些。 活塞居中时阻尼力小, 位于两边时变大, 工程 中可以有意利用这一特点。

实施例二十四

如图 41所示本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 与图 40所示预紧力可调的摩 擦阻尼器的区别在于, 约束筒 2表面设置两组组合约束环, 其中, 一组组合约束 环中的内圓环 4和外圓环 3交错设置, 另一组组合约束环中的内圓环 122与内圓 环 121——对应彼此叠加设置。

本例所述本发明预紧力可调的摩擦阻尼器, 利用预紧力调节螺母 44就可以 随时调整阻尼力输出, 应用十分方便, 而且可以分别独立调整。

上述本发明的实施例中记叙的技术方案只为更 好地理解本发明的技术原理, 并不局限于实施例所记叙的技术方案本身, 许多实施例中的技术安案还可以进行 交叉利用, 也都能实现很好的效果, 在此不一一举例说明, 都在本发明要求的保 护范围之内。 由本发明记载的技术内容可以知道, 本发明中的柱塞及约束筒可以 利用金属或非金属材料制成, 同样, 本发明的组合约束环当中, 根据所需输出的 阻尼力不同,可以利用钢材等金属材料或尼龙 等非金属材料制成内圓环及外圓环, 其取材十分广泛, 可以形成的阻尼力输出变化范围极大。 本发明预紧力可调的摩 擦阻尼器, 结构筒单、 性能稳定, 基本无需维修、 使用寿命长, 检修后可以继续 使用, 具有可再生特性, 十分环保, 特别是本发明预紧力可调的摩擦阻尼器可以 方便地进行阻尼参数调整, 因此可以现场根据工程实际对产品的阻尼参数 进行优 化调整, 其工程实用性更好, 具有广阔的市场应用前景。