压电摩擦阻尼器制造技术

本发明专利技术涉及到一种压电摩擦阻尼器，主要由圆柱型压电陶瓷驱动器、驱动器保护装置、力传感、器传感器保护装置、竖向受压板、水平复合摩擦板、导向螺栓、预压螺栓以及外框盒子组成。其特征在于：导向螺栓穿过盒子的内腔，并通过竖向滑动板和水平复合摩擦板，水平复合摩擦板上开有螺孔和滑槽，预压螺栓和压电陶瓷驱动器、力传感器、驱动器保护装置、传感器保护装置相串连。该压电摩擦阻尼器具有加工方便、性能稳定、耗能能力强的特点，能根据工程结构的响应信号，通过调节施加给压电陶瓷驱动器的电压，实时地改变滑动摩擦力。本发明专利技术具有耗能能力强，结构形式便于工程应用等优点，可通过人字型支撑或斜支撑，连接到高层建筑结构中，具有一定的经济和使用价值，能够应用于工程结构的减振控制中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工程结构减振控制领域，涉及到一种减振控制装置，特别是对工程结构在地震作用下的结构振动反应起到抑制作用的阻尼器。
技术介绍
摩擦阻尼器，阻尼力由摩擦板间接触压力的大小来控制。摩擦阻尼器的基本组成包括由螺栓连接前、后、上、下四块钢板组成的盒子，由预压螺栓、力传感器和力传感器保护装置组成的调节接触压力的预压装置，摩擦板两侧粘有摩擦材料，并开有矩形滑槽，竖向滑动板上开有圆孔，导向螺栓穿过摩擦板和竖向滑动板，导向螺栓的两端通过螺母固定在盒子的上下钢板上。摩擦阻尼器具有构造简单、安装方便、耗能性好，且性能不受温度影响等许多优点，因此成为工程中常用的一种耗能减振装置。但此类装置摩擦力是固定不变的，因而，在工程应用中有很多限制。压电陶瓷驱动器有电致变形、响应时间快、驱动力大的特点，用于调节作用在摩擦板间的接触压力，可以显著提高摩擦阻尼器的耗能减振能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种阻尼力能够迅速调节、减振效果好、方便工程应用的压电摩擦阻尼器。本专利技术的技术方案如下压电摩擦阻尼器的组成由螺栓连接上、下、前、后钢板组成的盒子，由预压螺栓、力传感器和力传感器保护装置组成的调节接触压力的预压装置，摩擦板两侧粘有摩擦材料，并开有矩形滑槽，左右两端有螺孔，通过螺栓与框架梁板相连，竖向滑动板上开有圆孔，导向螺栓穿过摩擦板和竖向滑动板，导向螺栓的两端通过螺母固定于盒子的上下钢板上，在上部的竖向滑动板和力传感器之间设置压电陶瓷驱动器和驱动器保护装置。本专利技术包括这样一些特征1、复合摩擦板上下两侧粘有摩擦材料，并开有矩形滑槽，左右通过螺栓连接在框架上。2、所述的复合摩擦板和竖向滑动板是一层或多层。3、所述的导向螺栓穿过开有矩形滑槽的摩擦板和开有圆孔的竖向滑动板，通过螺母连接于盒子的上下钢板。4、所述的压电驱动器是一层或一层以上的圆柱型。5、所述的预紧螺栓穿过盒子的上钢板，并与力传感器、传感器保护装置、压电陶瓷驱动器、驱动器保护装置相连。本专利技术在摩擦阻尼器的竖向滑动板和力传感器之间放置压电陶瓷驱动器和驱动器保护装置。使用预压螺栓给压电陶瓷驱动器施加一定的预压力，在电场作用下，压电陶瓷驱动器会产生一个与电场强度成正比、沿着轴向的伸缩。压电陶瓷驱动器的伸缩会引起摩擦板接触压力的改变，由于摩擦系数是一个定值，因此，摩擦片之间的摩擦力也会随着接触压力的变化而改变。这种类型的阻尼器是传统摩擦减振器的改进型装置，可以应用于提高传统摩擦阻尼器的减振效果及摩擦阻尼器可调的场合。本专利技术解决了摩擦阻尼器阻尼力不可调节的缺陷。同时，利用了压电陶瓷驱动器反应迅速、驱动力大的特点，用预压装置对压电陶瓷驱动器施加一定的初始压力，在电场作用下，驱动器会产生一个与电场强度成正比的、沿轴向的伸缩。本专利技术是非常有效地、可以实时改变摩擦阻尼力的耗能装置，可以应用于工程结构的减振控制领域。附图说明图1是本专利技术的结构纵剖面示意图。图2是图1中A-A剖面结构示意图。图3是图1中阻尼器底板的俯视图。图4是图1中阻尼器顶板的俯视图。图5是图1中阻尼器前钢板的正视图。图6是图1中阻尼器后钢板的正视图。图7是图1阻尼器的竖向滑动板俯视图。图8是图1阻尼器的复合摩擦板俯视图。图9是图1传感器保护装置剖面图和俯视图。图10是图1压电陶瓷驱动器保护装置剖面图和俯视图。图中1预压螺栓；2盒子的上钢板；3力传感器保护装置；4力传感器；5压电陶瓷驱动器保护装置；6压电陶瓷驱动器；7竖向滑动板；8复合摩擦板；9连接盒子的螺栓；10导向螺栓；11盒子的下钢板；12盒子的前钢板；13盒子的后钢板；14与支撑相连的螺孔；15导向螺栓孔；16导向螺栓孔；17有螺纹的预压螺栓孔；18连接盒子的螺栓孔；19导向螺栓穿过竖向滑动板的螺孔；20摩擦板的滑槽；21摩擦材料；22与梁板连接的螺栓孔；23盒子底板与前后钢板连接的螺栓孔；24盒子顶板与前后钢板连接的螺栓孔。具体实施例方式下面结合技术方案和附图对本专利技术作更详细的描述。结合图1-7。包括由上钢板、下钢板、前钢板和后钢板组成的外框架盒子，下钢板的前后两侧开有螺孔，通过螺栓与结构的支撑相连。预压螺栓穿过盒子的上钢板，并与力传感器保护装置和力传感器组成预压装置，导向螺栓穿过复合摩擦板和竖向滑动板，并用螺母固定在盒子的上、下钢板上，竖向滑动板上开有圆孔，复合摩擦板上开有矩形槽孔，并在两侧与竖向滑动板接触的位置粘有摩擦材料，左右两端有螺孔，通过螺栓与框架梁板相连。其中，复合摩擦板和竖向滑动板可以是一层也可以是一层以上；压电陶瓷驱动器呈圆柱型，直接压在最上面的竖向滑动板上，压电陶瓷驱动器上面加有保护装置。权利要求1.一种压电摩擦阻尼器，由预压螺栓(1)、螺栓(9)连接的外框架盒子的上钢板(2)下钢板(11)前钢板(12)后钢板(13)、力传感器保护装置(3)、力传感器(4)、压电陶瓷驱动器保护装置(5)、压电陶瓷驱动器(6)、竖向滑动板(7)、复合摩擦板(8)以及导向螺栓(10)组成，其特征是导向螺栓(10)穿过盒子的内腔，并通过竖向滑动板(7)和复合摩擦板(8)，竖向滑动板(7)上开有螺孔(19)，复合摩擦板(8)上开有滑槽(20)，并与竖向滑动板(7)接触的部分粘有摩擦材料(21)，复合摩擦板(8)和竖向滑动板(7)是一层或一层以上，预压螺栓(1)穿过盒子的上钢板(2)，与压电陶瓷驱动器(6)和力传感器(4)相串连。全文摘要本专利技术涉及到一种压电摩擦阻尼器，主要由圆柱型压电陶瓷驱动器、驱动器保护装置、力传感、器传感器保护装置、竖向受压板、水平复合摩擦板、导向螺栓、预压螺栓以及外框盒子组成。其特征在于导向螺栓穿过盒子的内腔，并通过竖向滑动板和水平复合摩擦板，水平复合摩擦板上开有螺孔和滑槽，预压螺栓和压电陶瓷驱动器、力传感器、驱动器保护装置、传感器保护装置相串连。该压电摩擦阻尼器具有加工方便、性能稳定、耗能能力强的特点，能根据工程结构的响应信号，通过调节施加给压电陶瓷驱动器的电压，实时地改变滑动摩擦力。本专利技术具有耗能能力强，结构形式便于工程应用等优点，可通过人字型支撑或斜支撑，连接到高层建筑结构中，具有一定的经济和使用价值，能够应用于工程结构的减振控制中。文档编号E04B1/98GK1948652SQ200610134218公开日2007年4月18日 申请日期2006年11月6日 优先权日2006年11月6日专利技术者李宏男, 赵大海 申请人:大连理工大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电摩擦阻尼器，由预压螺栓（１）、螺栓（９）连接的外框架盒子的上钢板（２）下钢板（１１）前钢板（１２）后钢板（１３）、力传感器保护装置（３）、力传感器（４）、压电陶瓷驱动器保护装置（５）、压电陶瓷驱动器（６）、竖向滑动板（７）、复合摩擦板（８）以及导向螺栓（１０）组成，其特征是：导向螺栓（１０）穿过盒子的内腔，并通过竖向滑动板（７）和复合摩擦板（８），竖向滑动板（７）上开有螺孔（１９），复合摩擦板（８）上开有滑槽（２０），并与竖向滑动板（７）接触的部分粘有摩擦材料（２１），复合摩擦板（８）和竖向滑动板（７）是一层或一层以上，预压螺栓（１）穿过盒子的上钢板（２），与压电陶瓷驱动器（６）和力传感器（４）相串连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏男，赵大海，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]