一种初始刚度可预设的复合弹簧阻尼器制造技术

本发明专利技术涉及一种初始刚度可预设的复合弹簧阻尼器，其特征在于，导向套内还设有反压装置，该反压装置包括三根以上的预压钢丝绳、与预压钢丝绳数量相等的钢丝绳变向元件和一块浮动反压钢板，其中所述预压钢丝绳以折线状态分布在导向套与复合弹簧之间的环形空间内，且每一根预压钢丝绳的一头绕所述的导向套的轴线对称固定在浮动反压钢板上，另一头穿绕过相对的一个钢丝绳变向元件后折回，然后从该预压钢丝绳在浮动反压钢板上的固定点旁穿过浮动反压钢板固定在所述第二端盖上；将预压钢丝绳张紧至预设初始刚度所需张力，使复合弹簧始终被夹持在驱动构件与浮动反压钢板之间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种建筑防振动(或震动)装置，具体涉及含复合弹簧的阻尼装置。
技术介绍
复合弹簧全称为橡胶金属螺旋复合弹簧，是在金属螺旋弹簧周围包裹一层橡胶材料复合硫化而成的一种弹簧。复合弹簧具有橡胶弹簧的非线特性，又具有金属螺旋弹簧大变形和承载能力大的特性，其稳定性和承载能力优于橡胶弹簧。由于复合弹簧具有类似橡胶空气弹簧的工作特性曲线，却较橡胶空气弹簧结构简单，无气体泄漏风险，因此也被用于替代橡胶空气弹簧广泛用于矿上、冶金、煤炭等大型振动设备的消能减振以及建筑物隔震。单一金属螺旋弹簧只能单独工作在拉伸或压缩其中一种状态下(即所谓拉簧或压簧)，而橡胶弹簧往往只能工作在压缩状态，抗拉能力弱，因此两者复合硫化而成的复合弹簧通常是压缩弹簧，只能单向减振。若是想将复合弹簧用于双向减振场合，则需使用至少两只复合弹簧组成阻尼器，利用两只复合弹簧的压缩弹性变形分别消减双向振动。授权公告号为CN204081122U的技术专利申请公开了一种建筑用抗风减震弹簧阻尼器，该阻尼器将导向套内的两只弹性体(即两只螺旋弹簧)分别固接在中心轴上的中间限制组件上，当阻尼器受拉或受压时，其中一个弹性体受拉，另一弹性体受压，从而实现抗风减震。但是，该技术专利明显存在下述缺点：1、需要两只螺旋弹簧，整个阻尼器的长度较长，不适合在距离较小的空间安装；2、在工艺上很难甚至不可能保证两只弹簧的刚度(包括拉伸刚度和压缩刚度)相等，因此风向不同减震效果即不同；3、无法改变阻尼器的初始刚度，达到预设抗风级别，降低减震成本的目的；4、一只螺旋弹簧同时在拉伸与压缩两种状态下工作，现有弹簧的金属材料和生产工艺很难满足要求，只能通过缩小螺旋弹簧的弹性变形范围来实现拉伸与压缩两种工作状态，这显然会造成资源浪费。若要将复合弹簧用于抗风减振显然也需如上述技术专利一样利用两只复合弹簧组成抗风阻尼器，而如此组成的阻尼器显然也具备上述专利一样的的缺点。另外，人们对于抗震结构尤其是高层建筑物的抗震结构的设计追求一种“抗”与“耗”相结合的综合的抗震性能，即在弱风振和小地震的作用下抗震结构能为建筑物主体提供额外的附加刚度来抵抗外部载荷的作用，保持主体结构的完整性，避免结构主体出现内部损伤；在强风振和大地震的作用下抗震结构则开始屈服变形，通过抗震结构中的阻尼器的阻尼作用来耗散外部能量，使结构主体在强风振和大地震中不至于被严重破坏甚至倒塌。这便要求应用于抗震结构在外部弱载荷的作用下能保持刚性，不发生变形；在外部强载荷的作用下则能变形耗能。然而现有的隔震元件，无论是金属弹簧阻尼器还是橡胶空气弹簧，均无法完美的满足上述抗震需求。公开号为CN101457553A的专利技术专利申请公开了一种“弹簧刚度可调式调谐质量减振器”，该减振器是一种复合阻尼器，通过改变质量块的厚度改变其特征频率，通过改变粘滞阻尼器的工作介质的流量改变其阻尼比，通过改变弹簧的有效工作长度改变其刚度，其中改变弹簧的有效工作长度的手段有三种，一是采用固化材料将弹簧位于固化筒内的一段固化，二是往螺旋弹簧的中心内塞入约束块，并二者过盈配合，使与约束块接触的一段弹簧失效，三是在约束块表面设置螺旋状凸起，将螺旋状凸起卡在弹簧丝之间，使弹簧丝之间卡有螺旋状凸起的一段弹簧失效。上述三种改变弹簧的有效工作长度的手段显然不适用于复合弹簧；另外这种形式的阻减震器不仅弹簧的有效工作长度明显缩短，而且只能压缩耗能减振，不能拉伸耗能减振。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种初始刚度可预设的复合弹簧阻尼器，该阻尼器不仅保持了复合弹簧的有效工作长度，而且既可压缩耗能减振，又可拉伸耗能减振。本专利技术解决上述技术问题的技术方案是：一种初始刚度可预设的复合弹簧阻尼器，该阻尼器包括导向套，该导向套的一头设有第一端盖，另一头设有第二端盖，内部同轴设有弹簧；一驱动构件由第一端盖中心伸进导向套内并作用在所述的弹簧上；其特征在于，所述的弹簧为复合弹簧(全称为橡胶金属螺旋复合弹簧)，该复合弹簧的外径小于导向套的内径，二者之间形成一环形空间；所述的导向套内还设有反压装置，该反压装置包括三根以上的预压钢丝绳、与预压钢丝绳数量相等的钢丝绳变向元件和一块浮动反压钢板，其中，所述的浮动反压钢板设在复合弹簧与第二端盖之间；所述的钢丝绳变向元件绕所述的导向套的轴线对称固定所述的驱动构件上；所述预压钢丝绳以折线状态分布在所述的环形空间内，且每一根预压钢丝绳的一头绕所述的导向套的轴线对称固定在浮动反压钢板上，另一头穿绕过相对的一个钢丝绳变向元件后折回，然后从该预压钢丝绳在浮动反压钢板上的固定点旁穿过浮动反压钢板固定在所述第二端盖上；所述的浮动反压钢板上，在每一根预压钢丝绳穿过位置均设有穿过预压钢丝绳的通孔，该通孔的孔径大于所述预压钢丝绳的直径；所述的导向套与驱动构件及浮动反压钢板之间分别采用动配合；将预压钢丝绳张紧至预设初始刚度所需张力，使所述的复合弹簧始终被夹持在驱动构件与浮动反压钢板之间。上述复合弹簧阻尼器的工作原理如下：当动载荷沿导向套的轴线相对作用时，所述的驱动构件向下压缩复合弹簧；当动载荷沿导向套的轴线相背作用时，预压钢丝绳通过钢丝绳变向元件反向吊起浮动反压钢板压缩复合弹簧。由此可见，轴向动载荷无论相对还是相背作用在复合弹簧阻尼器上，都能压缩复合弹簧，使其发生弹性变形而耗能。由上述工作原理可见，工作过程中所述的预压钢丝绳与所述浮动反压钢板上的通孔的孔壁不能产生摩擦，否则就会干扰浮动反压钢板的上下移动，因此所述通孔直径比所述预压钢丝绳的直径大多少，应以不干扰和影响浮动反压钢板的上下移动为宜。上述方案中，所述的钢丝绳变向元件为常见的定滑轮或类似变向功能的吊环形构件，如吊环螺钉、U形构件等。本专利技术所述的初始刚度可预设的复合弹簧阻尼器，其中所述的预压钢丝绳两头可采用焊接固定，也可采用类似吊环螺钉系接固定，但是，如果两头都采用焊接或吊环螺钉系接固定死，那么要达到预设初始刚度的目的，就必须预先计算并严格控制所述预压钢丝绳的长度才能预设的张力，进而达到预设初始刚度的目的。但是，在实际生产调试过程中，要采用控制所述预压钢丝绳长度的方法达到预设初始刚度的目的则存在下述两大难题，一是焊接或系接的过程会产生误差，二是即使控制了焊接或系接的过程所产生误差，但钢丝绳在切断、放置过程中还会导致其特性参数的变化。为了解决上述技术难题，本专利技术的一个改进方案是：所述的预压钢丝绳的另一头由钢丝绳自锁锚具固定在第二端盖上；所述的钢丝绳自锁锚具由安装孔、夹爪和防松螺栓构成，其中，所述的安装孔设在第二端盖上；所述的安装孔由一段锥孔和一段螺纹孔组成，其中所述锥孔位于导向套内的一侧，且尖头指向所述导向套内，所述螺纹孔位于导向套外的一侧；所述的夹爪为与所述锥孔相匹配圆锥形，并由3～5瓣组成，其体内沿轴线设有夹持预压钢丝绳的装夹孔；所述的防松螺栓与所述螺纹孔相匹配，且体内沿轴线设有直径大于所述预压钢丝绳直径的圆孔；所述的夹爪安装在所述锥孔内，防松螺栓安装在所述螺纹孔内。由上述改进方案可见，将预压钢丝绳的一头固定在浮动反压板上，另一头由所述的钢丝绳自锁锚具的装夹孔和圆孔中穿出，这样即可把露出的绳头系接在牵引张拉机上，在牵引张拉的同时采用张力检测仪监视张力。当所述预压钢丝绳张紧至预设初始刚度所需张力时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种初始刚度可预设的复合弹簧阻尼器，该阻尼器包括导向套，该导向套的一头设有第一端盖，另一头设有第二端盖，内部同轴设有弹簧；一驱动构件由第一端盖中心伸进导向套内并作用在所述的弹簧上；其特征在于，所述的弹簧为复合弹簧，该复合弹簧的外径小于导向套的内径，二者之间形成一环形空间；所述的导向套内还设有反压装置，该反压装置包括三根以上的预压钢丝绳、与预压钢丝绳数量相等的钢丝绳变向元件和一块浮动反压钢板，其中，所述的浮动反压钢板设在复合弹簧与第二端盖之间；所述的钢丝绳变向元件绕所述的导向套的轴线对称固定所述的驱动构件上；所述预压钢丝绳以折线状态分布在所述的环形空间内，且每一根预压钢丝绳的一头绕所述的导向套的轴线对称固定在浮动反压钢板上，另一头穿绕过相对的一个钢丝绳变向元件后折回，然后从该预压钢丝绳在浮动反压钢板上的固定点旁穿过浮动反压钢板固定在所述第二端盖上；所述的浮动反压钢板上，在每一根预压钢丝绳穿过位置均设有穿过预压钢丝绳的通孔，该通孔的孔径大于所述预压钢丝绳的直径；所述的导向套与驱动构件及浮动反压钢板之间分别采用动配合；将预压钢丝绳张紧至预设初始刚度所需张力，使所述的复合弹簧始终被夹持在驱动构件与浮动反压钢板之间。...

【技术特征摘要】
1.一种初始刚度可预设的复合弹簧阻尼器，该阻尼器包括导向套，该导向套的一头设有第一端盖，另一头设有第二端盖，内部同轴设有弹簧；一驱动构件由第一端盖中心伸进导向套内并作用在所述的弹簧上；其特征在于，所述的弹簧为复合弹簧，该复合弹簧的外径小于导向套的内径，二者之间形成一环形空间；所述的导向套内还设有反压装置，该反压装置包括三根以上的预压钢丝绳、与预压钢丝绳数量相等的钢丝绳变向元件和一块浮动反压钢板，其中，所述的浮动反压钢板设在复合弹簧与第二端盖之间；所述的钢丝绳变向元件绕所述的导向套的轴线对称固定所述的驱动构件上；所述预压钢丝绳以折线状态分布在所述的环形空间内，且每一根预压钢丝绳的一头绕所述的导向套的轴线对称固定在浮动反压钢板上，另一头穿绕过相对的一个钢丝绳变向元件后折回，然后从该预压钢丝绳在浮动反压钢板上的固定点旁穿过浮动反压钢板固定在所述第二端盖上；所述的浮动反压钢板上，在每一根预压钢丝绳穿过位置均设有穿过预压钢丝绳的通孔，该通孔的孔径大于所述预压钢丝绳的直径；所述的导向套与驱动构件及浮动反压钢板之间分别采用动配合；将预压钢丝绳张紧至预设初始刚度所需张力，使所述的复合弹簧始终被夹持在驱动构件与浮动反压钢板之间。2.根据权利要求1所述的一种初始刚度可预设的复合弹簧阻尼器...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢韩涛，刘汶津，韩磊，张少华，
申请(专利权)人：南京大德减震科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32