一種限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的制作方法

本實用新型涉及建筑施工工具領域，尤其涉及一種限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器。

背景技術：

摩擦阻尼器是一類利用摩擦面的摩擦耗能來消散振動能量的一種控制裝置，其構造簡單、安裝方便、耗能性好，且性能不受溫度影響，是工程中常用的一種耗能減震裝置。絕大多數的摩擦阻尼器都是通過在阻尼件與夾件之間摩擦阻尼層，然后通過拉結阻尼件與夾件來產生抗震的摩擦阻尼力。但是目前已有的摩擦型阻尼器存在如下四個問題：

摩擦阻尼層平均壓應力較大或者應力不均勻，摩擦阻尼層會產生較大摩擦損耗；

單純采用高強螺栓等大剛度的加載系統，隨著摩擦材料在摩擦過程中的損耗，摩擦阻尼層與阻尼件之間的壓力產生的摩擦阻尼力會產生較大的下降；

由于安裝后恒活載增加或者彎曲變形的影響，使得阻尼器的上下端產生垂直于摩擦運動方向的運動趨勢。

由于阻尼器的預緊力加載系統多使用高強鋼材(如高強螺栓等)，構件應力較高，對防腐的要求也相應更高。傳統的涂層防護耐久性差，維護費用高，宜對上述加載系統進行封閉保護。

技術實現要素：

鑒于上述情況，現本實用新型提供一種可將預緊力均勻擴散至摩擦阻尼層上且剛度較小的加載系統的摩擦型阻尼器，從而減少了因不均勻受壓而加大的摩擦阻尼層的磨損，同時也降低了因摩擦阻尼層的磨損導致的預緊力松弛。并且通過設置限位件約束了阻尼器組件在垂直摩擦運動方向的運動，確保了阻尼器摩擦耗能的可靠性。

為實現上述目的，本實用新型采取的技術方案是：

一種限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器，包括：

上連接件，所述上連接件上并排間距設有多個外夾件；

下連接件，所述下連接件上設有阻尼芯板，所述阻尼芯板上開設有裝配孔，所述阻尼芯板插設于多個所述外夾件之間并與所述外夾件夾設有摩擦阻尼層；

對拉調節組件，包括對拉件和彈性調節件，所述對拉件對拉穿設于多個所述外夾件和所述阻尼芯板的所述裝配孔，所述彈性調節件設于所述對拉件與所述外夾件的外側之間，并抵撐于所述外夾件與所述對拉件；以及

用于限制所述上連接件與所述下連接件之間相向運動的限位件，設于所述上連接件與所述下連接件之間。

本實用新型的有益效果在于，一方面，摩擦阻尼層在磨損的情況下，對拉件的預緊力會產生松弛，即預緊力不足以提供摩擦阻尼層所需的壓力，從而導致摩擦阻尼力不足以達到抗震要求，本實用新型通過在對拉件與外夾件之間設置彈性調節件，來提高阻尼器中對拉件的預緊力松弛的適用性；避免了上述情況的發生；另一方面，本實用新型通過上連接件與下連接件之間的剪切式連接來產生一輔助摩擦阻尼力抵抗建筑震動的抗剪力。

本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的進一步改進在于，所述裝配孔為長槽孔。這種連續長圓孔的形式在設置多個對拉件時，方便開設，也方便對拉件的位置的適應性調整。

本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的進一步改進在于，所述上連接件為上連接板，所述下連接件為下連接板；所述上連接板、所述下連接板與所述長槽孔相互平行。外夾件和中間夾件與阻尼芯板剪切式的連接使得結構更加簡便，制作更見方便。

本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的進一步改進在于，所述對拉件為對拉螺栓，所述對拉螺栓包括對拉螺桿和套設于所述對拉螺桿上的緊固螺母，所述傳力板設于所述對拉螺桿上；所述彈性調節件為碟形彈簧，所述碟形彈簧套設于所述對拉螺桿。一方面，碟形彈簧能夠提供儲備足夠大的彈性勢能，來滿足外夾件的調節需要，另一方面，碟形彈簧配合對拉螺栓，安裝更為方便，結構也更加簡單。

本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的進一步改進在于，所述對拉件的端部還設有傳力板，所述彈性調節件抵撐于所述傳力板與所述外夾件。方便了彈性調節件的安裝。

本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的進一步改進在于，還包括加載件，所述加載件固設于所述外夾件的內側，所述摩擦阻尼層設于所述加載件與所述阻尼芯板之間。以加載件來傳遞對拉件的預緊力，可有效分散預緊力，降低摩擦阻尼層的壓應力，從而減小摩擦阻尼層的磨損。

本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的進一步改進在于，所述加載件包括加載框和加載板，所述加載框的第一端口連接于所述外夾件，所述加載板連接于所述加載框的第二端口，所述加載板抵壓于所述摩擦阻尼層。加載框的第一端口連接于外夾件，防止了外夾件受對拉件作用而變形，也降低了外夾件的剛度需求。

本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的進一步改進在于，所述加載框內設有連接于所述加載框的內框面的傳力環肋，所述傳力環肋連接于所述外夾件，所述傳力環肋的外徑匹配于所述碟形彈簧的外徑，所述傳力環肋內設有加載于所述加載板的輔助加載件。使得碟形彈簧儲備的彈性勢能所施加的調節預緊力能夠均勻地加載到矩形加載框上。

本實用新型剪切式調節阻尼器的進一步改進在于，所述阻尼芯板的數量為多個，多個所述阻尼芯板并排相間地設置，相鄰所述阻尼芯板之間設有中間板，所述中間板連接于所述上連接件，所述中間板上開設有供所述對拉件穿設的中間板板孔，所述中間板與所述阻尼芯板之間設有摩擦阻尼層。多層摩擦阻尼層結構，提高了摩擦阻尼力，也加強了整體結構強度。

本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的進一步改進在于，所述阻尼芯板外側和所述外夾板間設置限位槽和對應的限位鍵，限位槽長向沿摩擦方向設置，限位鍵承插于限位槽內。所述限位槽設于阻尼芯板上，限位鍵對應設置于外夾件上；或者限位槽設置于外夾件上，限位鍵對應設置于阻尼芯板上。本使用新型的進一步改進在于在阻尼芯板垂直于摩擦方向的兩端設置了翼緣板，翼緣板連接于下連接件，當下連接件為連接板時與下連接板相垂直。進一步，用于抵抗阻尼芯板和外夾件之間垂直于摩擦方向的相向或者相背的運動。

本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的進一步改進在于，所述限位件為限位板，所述限位板設于所述阻尼芯板與所述上連接件之間，所述限位板設于所述阻尼芯板上；或者，所述限位板設于所述下連接件與所述外夾件之間，所述阻尼芯板連接于所述外夾件上。在阻尼器承受垂直于摩擦運動方向的壓力的時候，限位板可對限制阻尼芯板與外夾件之間該方向的相向運動。

附圖說明

圖1是本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的結構大樣圖。

圖2是圖1中A-A剖面的第一種結構示意圖。

圖3是圖1中A-A剖面的第二種結構示意圖。

圖4是本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的加載件與傳力環肋的第一種結構示意圖。

圖5是本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的加載件與傳力環肋的第二種結構示意圖。

圖6是本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的阻尼芯板的結構示意圖。

圖7是圖1中A-A剖面的第三種結構示意圖。

圖8是圖1中A-A剖面的第四種結構示意圖。

圖9是本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的摩擦片的結構示意圖。

圖10是本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器的包裝截面圖。

具體實施方式

鑒于上述目的，本實用新型旨在于提供一種能夠調節阻尼力，并能生成一種輔助摩擦阻尼力來抵抗建筑震動的抗剪力的阻尼器。

請參閱圖1、圖6，為此，本實用新型提供了一種限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器，該阻尼器提供了一種沿摩擦方向的摩擦阻尼力，此摩擦阻尼力隨摩擦阻尼層6的磨耗降低幅度很低。為達到這一目的，本實用新型限位剪切式低松弛摩擦型抗震阻尼器，包括：上連接件21，上連接件21上并排間距設有多個外夾件22；下連接件11，下連接件11上設有阻尼芯板12，阻尼芯板上開設有裝配孔121，阻尼芯板12插設于多個外夾件22之間并與外夾件22夾設有摩擦阻尼層6；對拉調節組件，包括對拉件3和彈性調節件4，對拉件3對拉穿設于多個外夾件22和阻尼芯板12的裝配孔121，彈性調節件4設于對拉件3與外夾件22的外側之間，并抵撐于外夾件22與對拉件3；以及限位件，用于限制所述上連接件與所述下連接件之間相向運動，設于所述上連接件與所述下連接件之間。

如上所述，摩擦阻尼層6會發生損耗，摩擦阻尼層6在磨損的情況下，對拉件3的預緊力會產生松弛，即預緊力不足以提供摩擦阻尼層6所需的壓力，從而導致摩擦阻尼力不足以達到抗震要求，本實用新型通過在對拉件3與外夾件22之間設置彈性調節件4，來提高阻尼器中對拉件3的預緊力松弛的適用性；避免了上述情況的發生。

為利于對本實用新型的結構的了解，以下結合附圖及實施例進行說明。

請參閱圖1、圖2和圖6，作為本實施例一較佳實施方式，對拉件3對阻尼芯板12兩側的外夾件22進行對拉產生預緊力，使得外夾件22具有靠近阻尼芯板12的趨勢，進一步的，在外夾件22與阻尼芯板12之間設置摩擦阻尼層6使得能夠產生對抗建筑震動的摩擦阻尼力。為了方便對拉件3的對拉穿設，阻尼芯板12上開設有裝配孔121。優選的，該裝配孔121為長槽孔(連續長圓孔)。這種連續長圓孔的形式在設置多個對拉件3時，方便開設，也方便對拉件3的位置的適應性調整。

請參閱圖1和圖2，作為本實施例中一較佳實施方式，外夾件22為外夾板；上連接件21為上連接板，下連接件11為下連接板；上連接板、下連接板與長槽孔相互平行。外夾件22與阻尼芯板12以此種剪切式的連接使得結構更加簡便，制作更加方便。需要說明的是，外夾件22應在對拉件3對拉完成后再與上連接件21連接，阻尼芯板12應在對拉完成后與下連接板連接；摩擦阻尼層6與上連接件21的凈距不小于5倍外夾板厚度，摩擦阻尼層6與下連接件11的凈距不小于5倍阻尼芯板12厚度。

作為本實施例一較佳實施方式，對拉件3為對拉螺栓，對拉螺栓包括對拉螺桿32和套設于對拉螺桿32上的緊固螺母31。通過調節緊固螺母31來提供對拉螺栓的預緊力。此為現有技術，故不作多余描述。

請參閱圖1和圖2，作為本實施例一較佳實施方式，彈性調節件4為碟形彈簧，碟形彈簧套設于對拉螺桿32，并抵撐于緊固螺母31與外夾件22之間。一方面，碟形彈簧能夠提供儲備足夠大的彈性勢能，來滿足外夾件22的調節需要，另一方面，碟形彈簧配合對拉螺栓，安裝更為方便，結構也更加簡單。需要表明的是，碟形彈簧可設置于對拉件的一端與外夾件的外側之間，或者對拉件3的兩端與外夾件22的外側之間均設有碟形彈簧件，具體選擇根據實際施工決定，不作為本實用新型結構上的限定。

作為本實施例一較佳實施方式，為了方便碟形彈簧的設置，在對拉螺桿31上設置傳力板33，碟形彈簧設置于傳力板33與外夾件22之間。較佳的，為了使得碟形彈簧的壓力均勻擴散在外夾板上，在外夾板上設置墊板，碟形彈簧設于墊板與傳力板33之間(墊板未在附圖中給予具體圖示，但本領域人員能夠根據描述得出其位置)。

請參閱圖1，作為本實施例一較佳實施方式，在阻尼芯板12垂直于摩擦方向的兩端，設置了阻尼芯板翼緣板13，所述阻尼芯板翼緣板13連接于阻尼芯板12和下連接件11，提高了阻尼器的面外穩定性。優選的，阻尼芯板翼緣板13應延伸至接近上連接件21。需要說明的是，摩擦阻尼層6與阻尼芯板翼緣板13的凈距在摩擦運動過程中不小于10倍阻尼芯板12厚度。

請參閱圖2，作為本實施例一較佳實施方式，本實用新型還包括加載件，加載件固設于外夾件22的內側，摩擦阻尼層6設于加載件與阻尼芯板12之間。本實用新型一方面通過以加載件來傳遞對拉件3的預緊力，使得傳力路徑更為合理，由于加載件固設在外夾件22上，對外夾件22的結構也進一步加強；另一方面，加載件與摩擦阻尼層6之間的加載面積較大，摩擦阻尼層6的壓強更小、磨損率更低。

作為本實施例一較佳實施方式，加載框51內設有連接于加載框51的內框面的傳力環肋7，傳力環肋7的外徑匹配于碟形彈簧的外徑。使得碟形彈簧儲備的彈性勢能所施加的調節預緊力能夠均勻地加載到矩形加載框51上。進一步地，當傳力環肋7為多個時，相鄰的傳力環肋7之間設置有加勁肋53。較佳的，加勁肋53為加勁板，傳力環肋7連接于加載框51和加勁肋53和外夾板。傳力環肋7旨在于傳力于加載框和加勁肋53，并不支撐連接于加載板52。

請結合圖2和圖4，圖3為傳力環肋7較小時的結構圖，作為本實施例一較佳實施方式，加載件包括加載框51和加載板52，加載框51的第一端口連接于外夾板22，加載板52連接于加載框51的第二端口，對拉件3穿設于加載框51的第一端口和第二端口，加載板52抵壓于摩擦阻尼層6。加載框51的第一端口連接于外夾板22，防止了外夾板22受對拉件3作用而變形，也降低了外夾板22的剛度需求。優選的，加載框51內并排設置有多個加勁肋53來加強整體加載框51的結構強度，該加勁肋53連接于加載板52上，來輔助加載板52的應力均勻擴散。較佳的，加載板52上開設有供對拉件3穿設的加載板板孔521，該加載板板孔521為方形孔。

請結合圖2和圖5，圖5為傳力環肋7較大時的結構圖，其中加載板52上開設有供對拉件3穿設的加載板板孔521，該加載板板孔521為方形孔。進一步的，當傳力環肋7較大的時候，在傳力環肋7內設置輔助加載件522，該輔助加載件連接于傳力環肋7并抵撐于外夾板和加載板52之間。優選的，輔助加載件522為輔助加載板。

作為本實施例一較佳實施方式，摩擦阻尼層6包括貼設于阻尼芯板12的摩擦對手面和抵壓于摩擦對手面上的摩擦片61，摩擦片61固定于加載板52。優選的，阻尼器芯板12直接采用304不銹鋼板作為摩擦對手面。

請參閱圖9，當摩擦片承壓力足夠時，可取消傳力環肋和加載件，較佳的，摩擦片采用環形摩擦片。

請參閱圖7和圖8，圖7和圖8是本實用新型設置多層摩擦阻尼層時，分別設置兩種限位件時的結構圖。本實用新型包括多個并排設置的阻尼芯板12，阻尼芯板12的數量為多個，多個阻尼芯板12并排相間地設置，相鄰阻尼芯板12之間設有中間板23，中間板23連接于上連接件21，中間板23上開設有供對拉件3穿設的中間板板孔，中間板與阻尼芯板12之間設有摩擦阻尼層6。多個阻尼芯板12的端部連接于下連接件11上；對應于多個阻尼芯板12的多個外夾板的端部連接于上連接件21。對拉件3穿設對拉與阻尼芯板12與外夾板以提供預緊力，彈性調節件4設于對拉件3與遠離阻尼芯板12的兩側的外夾板之間。

限位件對應于施工需求具有兩種結構形式：

一、當用于抵抗阻尼芯板和外夾件之間(上連接件與下連接件之間)垂直于摩擦方向的相向或者相背的運動時，限位件包括限位槽102和承插限位于限位槽102中的限位鍵101；限位槽102設于阻尼芯板12上，限位鍵101的第一端設于外夾件22上，限位鍵101的第二端承插于限位槽102中并與限位槽102之間形成一緩沖空間103；或者，限位槽102設于外夾件22上，限位鍵101的第一端設于阻尼芯板12上，限位鍵101的第二端承插于限位槽102中并與限位槽102之間形成一緩沖空間103。詳情參閱圖2和圖7，圖2是設置單層阻尼芯板12時設置第一種限位件時的結構；圖7是設置多層阻尼芯板12時設置第一種限位件時的結構。

二、當僅用于抵抗阻尼芯板和外夾件之間(上連接件與下連接件之間)垂直于摩擦方向的相向運動時，為了防止阻尼芯板12相對于外夾件22發生產生垂直于摩擦運動方向的過大相向運動，限位件為限位板14，設置于上連接件21與阻尼芯板12之間，該限位板14連接于阻尼芯板12，該限位板14與上連接件21之間存在一調整縫隙。需要表明的是，限位板14與上連接件21之間不接觸，二者之間的調整縫隙以確保對拉件3和裝配孔12之間不會發生接觸為宜。為進一步降低影響，可在限位板14表面設置低摩阻力隔離面層，優選的可采用聚四氟乙烯涂層。請參閱圖2和圖4，優選的，限位板14為半圓形板體。這樣該限位板14在移動過程中與上連接件21發生接觸且隔離層發生破損，限位板14與上連接件21間由于長期接觸產生冷凝固，也會因為接觸面較小而在后續的運動中很容易相互脫離。進一步的，限位板14還可以設于下連接件11與外夾板之間，該阻尼芯板14連接于外夾板的端部。

詳情參閱圖3和圖8，圖3是設置單層阻尼芯板12時設置第二種限位件時的結構；圖8是設置多層阻尼芯板12時設置第二種限位件時的結構。

請參閱圖10，作為本實施例一較佳實施方式，為了防止外界因素對碟形彈簧等高強鋼材組件的銹蝕。進一步的，在安裝好本實用新型的以上組件之后，在外夾板之外安裝包裝板9，對本實用新型的外夾板、碟形彈簧、阻尼芯板12等進行密封包裝，以防銹蝕，降低使用壽命。優選的,包裝板9與下連接件11和阻尼芯板翼緣板13相連并抵近上連接件21(與上連接件21之間存在接縫，接縫之間用耐候硅膠91封閉填充，與上連接件21之間的間隙以耐候硅膠91封閉。優選的，耐候硅膠91在阻尼器安裝固定后再予進行。

本實用新型采用以上技術方案，取得了以下技術效果：

一、本實用新型在摩擦阻尼器領域內，結構簡單，取材方便，摩擦效率高；

二、本實用新型以加載件來傳遞對拉件的預緊力，使得傳力路徑更為合理，并且，加載件與摩擦阻尼層之間的加載面積較大，摩擦材料受壓均勻，壓強小，降低了磨損率。

三、通過彈性調節件本身儲備的彈性勢能，來適應對拉件的預緊力因阻尼摩擦層的損耗而產生的松弛。

四、本實用新型的加載件固設于外夾件上也降低了外夾件的剛度需求。

五、本實用新型的組件剪切式連接，節點簡單，安裝方便。

六、采用限位裝置，解決了由于安裝后恒活載增加或者彎曲變形的影響，使得阻尼器的上下端產生垂直于摩擦運動方向而影響阻尼器摩擦耗能可靠性的問題。

以上結合附圖實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域中普通技術人員可根據上述說明對本實用新型做出多種變化。因而，在不違反本實用新型的權利要求宗旨的前提下，實施例中的某些細節不應構成對本實用新型的限定，本實用新型將以所附權利要求書界定的范圍作為保護范圍。