本发明涉及建筑减震方案，具体涉及一种阻尼器。
背景技术：
目前阻尼器主要有金属阻尼器、黏滞阻尼器、粘弹性阻尼器和摩擦阻尼器。其中摩擦阻尼器以其原理简单、构造便捷以及价格低廉等被广泛应用。摩擦阻尼器是利用摩擦面的摩擦消散振动能量的耗能减震装置。常规的摩擦阻尼器用于刚性构件连接中，通过刚性杆件移动带动阻尼器摩擦面摩擦耗能。当为柔性结构或柔性连接时，常规的阻尼器不适用。
建筑在地震或者风荷载作用下产生的层间变形较小，一般为5mm～40mm，而阻尼器的最大行程一般可达100mm～200mm，摩擦阻尼器行程更是可依据实际情况设计。普通的连接形式无法充分利用阻尼器的行程，阻尼器减震效果未能充分发挥。
如公开号cn101216088a的专利申请公开了一种筒式变摩擦阻尼器，该阻尼器主要由外套筒、内套筒、滑动轴、碟形弹簧、锁紧螺母、挤压锥环、摩擦滑块、左端板和带铰右端板配合构成。该筒式变摩擦阻尼器与常规摩擦阻尼器新颖之处在于可实现变摩擦，因此当该阻尼器采用柔性连接时或用于柔性结构时，该阻尼器不能适用。同时该阻尼器一般只能够用于普通的连接形式，由于建筑变形相对较小，普通的连接形式无法充分利用阻尼器的行程，阻尼器减震效果也不能得到充分发挥。
技术实现要素：
针对现有阻尼器无法用于柔性连接结构中问题，需要一种新的阻尼器方案。
为此，本发明的目的在于提供一种双出杆式摩擦阻尼器，其既可替代常规摩擦阻尼器，亦可用于柔性连接中。
为了达到上述目的，本发明提供的双出杆式摩擦阻尼器，包括外套筒、滑动轴、摩擦滑块、挤压环以及限位弹簧；所述滑动轴可移动的穿设在外套筒中，其两端从外套筒两端伸出，所述滑动轴的表面为具有一定摩擦系统的摩擦面；所述摩擦滑块的内表面为与滑动轴表面相配合的摩擦基面，外表面为呈对称分布的圆弧斜面，若干摩擦滑块沿滑动轴周向分布，每个摩擦滑块的摩擦基面与滑动轴表面形成滑动摩擦配合；所述挤压环的内表面为与摩擦滑块上圆弧斜面相配合的去顶圆锥面；所述挤压环分别套设在沿滑动轴周向分布的若干摩擦滑块的两端，每个挤压环的内表面与若干摩擦滑块上的圆弧斜面同步接触配合，外表面与外套筒的内壁接触配合；所述限位弹簧相对于挤压环设置，对挤压环形成面向摩擦滑块的预压力。
进一步的，所述外套筒的两端设置有与滑动轴配合的导向环。
进一步的，所述滑动轴的两端设置有耳环。
本发明提供的可双向滑动的摩擦阻尼器，其可替代常规摩擦阻尼器或用于柔性连接。本摩擦阻尼器具有双向滑动功能，能够有效放大阻尼器位移增大耗能，如在应用时，其两活动端头通过拉索与构件相连，拉索布置可依据实际变形需求跨越一定的层数或高度，从而增大拉索的相对位移，而阻尼器直接与拉索相连，位移与拉索一致，因此可通过拉索作用放大阻尼器位移增大耗能。
再者，本摩擦阻尼器可双向滑动，同样可用于有双向滑动变形要求的构件中，如索结构的拉索、斜拉桥的索等。该阻尼器可通过两活动端头直接与拉索两端连接，该阻尼器替代部分拉索，从而实现既为拉索一部分，同样可实现消能减震。
再者，本发明提供的可双向滑动的摩擦阻尼器，摩擦阻尼力恒定，耗能能力随变形幅度的增大而增加，可靠性高。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。
图1为本实例中双出杆式摩擦阻尼器的整体构造图；
图2为图1所示双出杆式摩擦阻尼器的a-a剖面图；
图3为图1所示双出杆式摩擦阻尼器的b-b剖面图；
图4为图1所示双出杆式摩擦阻尼器的c-c剖面图；
图5为本实例给出的螺旋限位弹簧双出杆式摩擦阻尼器整体构造图；
图6为本实例中双出杆式摩擦阻尼器应用于常规的建筑结构中的示例图；
图7为本实例中双出杆式摩擦阻尼器应用于斜拉桥等索结构中的示例图；
图8为本实例中双出杆式摩擦阻尼器应用于拉索与阻尼器相连的减震装置中的示例图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1，其所示为本实例给出的双出杆式摩擦阻尼器的一种组成示例。
由图可知，该双出杆式摩擦阻尼器主要由外套筒1、滑动轴6、摩擦滑块3、挤压环2以及限位弹簧7相互配合构成。
其中，外套筒1构成整个摩擦阻尼器的主体，整体为内部为空腔的柱形结构，本实例中优选为圆柱形，这样便于安装设置。再者，外套筒1的两端具有端板11，同时在两端端板11上对称的形成有容滑动轴6通过的通孔。
进一步的，本实例还在两端端板11上的通孔中分别设置有环形的导向环8，用于减少滑动轴6与两端出杆口之间的摩擦，避免由于中间拉杆在运动过程中发生偏转，导致套筒内摩擦块接触不均匀而产生摩擦力稳定。
本摩擦阻尼器中的滑动轴6作为对外连接的摩擦滑动组件，其通过外套筒1两端上的导向环8，整体穿设在外套筒1中，且滑动轴6的两端分别通过导向环8伸出外套筒1外。
该滑动轴6整体由不锈钢材料、高强度钢材、铜等材料制成，并且其表面通过表面处理形成具有一定摩擦系数的摩擦面，以与摩擦滑块3进行滑动摩擦配合，以吸收振动能量。
再者，本实例在滑动轴6穿出外套筒1的两端部分别设置连接耳环9，通过两端的连接耳环9可分别与需耗能的构件连接，亦可一端头与需耗能构件相连，另一端头空置。
本摩擦阻尼器中的摩擦滑块3用于直接与滑动轴6进行摩擦配合，以实现振动能量吸收。
参见图1-图3，本摩擦滑块3整体为圆弧状，其内表面形成有与滑动轴表面相配合的圆弧形摩擦基面层5，而外表面则为由中部向两侧倾斜的呈对称分布的对称圆弧斜面10，如此结构的摩擦滑块3通过其上的圆弧斜面可以使滑块能够稳定向内发生滑动，保证预挤压力的稳定。
作为举例，为保证摩擦滑块3的强度，该摩擦滑块3优选钢材来形成摩擦滑块3基体，该基体的整体结构形式满足图示方案；同时在钢材基体的内表面设置有摩擦材料形成相应的圆弧形摩擦基面层。
如此结构的摩擦滑块3在与滑动轴6进行配合设置时，采用多块摩擦滑块3，并将多块摩擦滑块3沿滑动轴周向分布，相邻摩擦滑块3之间具有一定的缝隙4，由此多块摩擦滑块3在滑动轴的外周呈环状分布，并且每个摩擦滑块的圆弧形摩擦基面层5直接与滑动轴6的摩擦面配合接触，从而形成面接触的滑动摩擦配合；同时每个摩擦滑块的对称圆弧斜面10分别面向外套筒1的两端。本摩擦滑块3的内侧是摩擦面，为了保证摩擦面与中间轴的稳定接触并保持一定的挤压力，滑块3沿环向划分为多个，优选形状为圆形，也可以做成正多边形。
对于摩擦滑块3所选用的数量，可根据实际需求而定，可以为两个或多个，作为举例，图示案例中采用了4块摩擦滑块3，并呈环状分布滑动轴的外周面上，由此能够保证摩擦配合的可靠性和稳定性。
针对上述的摩擦滑块3，本实例通过挤压环2与限位弹簧7配合对所有摩擦滑块3的两端同步形成预压力，使得所有摩擦滑块3的圆弧形摩擦基面层5直接与滑动轴6的摩擦面保持接触配合；同时可根据摩擦滑块3的移动方向和行程线性调整对摩擦滑块3的两端同步形成的压力。
具体的，本实例中的挤压环2整体为圆环状，其内表面为与摩擦滑块3上圆弧斜面10相配合的去顶圆锥面，即挤压环2内表面的倾斜坡度与摩擦滑块3上圆弧斜面10相同；而挤压环2的外表面为圆弧平面。
如此结构的挤压环2分别套设在沿滑动轴周向呈环状分布的若干摩擦滑块3的两端，每个挤压环2通过其内侧的圆锥面与沿滑动轴周向呈环状分布的若干摩擦滑块3一端的圆弧斜面同步面接触配合，同时挤压环2的外表面与外套筒的内壁接触配合。这样外套筒的内壁对每个挤压环2的可移动方向形成导向和限位，而每个挤压环2通过其内侧的圆锥面与若干摩擦滑块3一端的圆弧斜面之间形成的斜面配合，在与摩擦滑块3之间进行相对轴向移动时，可对接触的若干摩擦滑块3一端的圆弧斜面同步形成面向滑动轴6(径向)的压力。
这里的限位弹簧7，具体相对于挤压环2设置，以对每个挤压环2形成面向摩擦滑块3的预压力。
为了能够有效的对套设在若干摩擦滑块3的两端的挤压环2形成限位，本实例中优选两组限位弹簧7，两组限位弹簧7分别设置在位于摩擦滑块3两端的两挤压环2与外套筒1的端板11之间，这样从两侧同步对位于摩擦滑块3两端的两挤压环2形成预压力。
如图1和4所示，这里每组限位弹簧7中包括多个限位弹簧7，这多个限位弹簧7相对于挤压环2沿滑动轴6周向分布，每个限位弹簧7的一端与挤压环2连接，另一端与外套筒1的端板11抵接，且正常状态下每个限位弹簧7都处于预压状态。
对于每组限位弹簧7中限位弹簧7的个数可根据实际需求而定，本实例优选与所采用的摩擦滑块3的数量相对应。即参见图2和图4，图示案例中采用了4块摩擦滑块3，故本案例中每组采用四根限位弹簧7，并且每个限位弹簧7的分布位置对应于每个摩擦滑块3的中心位置。这里设置的限位弹簧用于保持滑块3上部的挤压力；同时，限位弹簧对称布置可以保证弹簧的出力稳定，并且保证滑块上的挤压力稳定，当拉杆在阻尼器套筒内快速运动时不至于出现卡死的状况。
作为替换方案，每组限位弹簧7也可采用一根限位弹簧7来构成。参见图5，可采用一根螺旋限位弹簧7来设置在挤压环2和外套筒1的端板11之间，以对挤压环2形成限位和预压。该螺旋限位弹簧7整体套设在滑动轴6上，其一端与挤压环2的端面进行抵接，另一端与外套筒1的端板11抵接。该替代方案采用一个螺旋弹簧，这样制作更加方便，同时可以获得更加大的挤压力。
基于上述方案构成的双出杆式摩擦阻尼器中滑动轴6整体可以移动的穿设在外套筒中，形成两活动端头，该两活动端头可分别与需耗能的构件连接。滑动轴在轴方向上能够双向滑动，当外套筒和滑动轴在轴方向上相对移动时，滑动轴外周摩擦面和摩擦块的摩擦基面相互摩擦滑动，吸收振动能量。由于限位弹簧顶着挤压环，摩擦阻力接触面上的正压力以及接触面积保持不变，摩擦阻尼力恒定，耗能能力随变形幅度的增大而增加。
本实例给出的双出杆式摩擦阻尼器在具体应用时，可替代常规摩擦阻尼器，亦可用于柔性连接中，这样既可以应用于建筑结构减振、建筑索结构减振以及斜拉桥或悬索桥减振。
参见图6，其所示为本双出杆式摩擦阻尼器应用于常规的建筑结构中的示例。
由图可知，本阻尼器在用于常规结构减震设计中时，可将阻尼器的外套筒1固定于建筑结构上，一端头与构件相连，另一端头空置时，结构在地震或风荷载作用下，阻尼器中的滑动轴6在轴向上滑动耗能。
由于本双出杆式摩擦阻尼器可用于柔性连接中，这样可采用一种拉索与阻尼器相连的减震装置来增大阻尼器两端相对变形，充分利用阻尼器行程，大幅提高减震效率。
参见图7，其所示为本实例双出杆式摩擦阻尼器应用于斜拉桥等索结构中的示例。
由图可知，本双出杆式摩擦阻尼器12在用于斜拉桥等索结构中时，其两活动端头9可通过拉索13与构件相连，可通过拉索13作用放大阻尼器12位移增大耗能，亦可用于建筑索结构或者拉索桥梁中局部区域用本阻尼器12替代拉索实现消能减震。
参见图8，其所示为本实例双出杆式摩擦阻尼器应用于拉索与阻尼器相连的减震装置中的示例。
在拉索与阻尼器相连的减震装置中，包括在建筑某几楼层上部、中部或者底部等合适部位设置本摩擦阻尼器12，该阻尼器两活动端头通过施加有张紧预应力的拉索13以及绕过固定于建筑物上的定滑轮14与其他几个或多个设置在不同部位的阻尼器12相连在一起。
由此，建筑在地震或者风荷载作用下产生层间变形，阻尼器两端的相对变形即为各个楼层层间变形总和，因此可大量消耗输入主体结构的能量达到大幅度减震的效果。拉索与阻尼器相连的减震装置中的阻尼器布置灵活，对建筑使用功能和建筑外观影响很小。同时可通过设置该减震装置的跨楼层数和阻尼器数量来实现预期的减震
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.双出杆式摩擦阻尼器，其特征在于，包括外套筒、滑动轴、摩擦滑块、挤压环以及限位弹簧；所述滑动轴可移动的穿设在外套筒中，其两端从外套筒两端伸出，所述滑动轴的表面为具有一定摩擦系统的摩擦面；所述摩擦滑块的内表面为与滑动轴表面相配合的摩擦基面，外表面为呈对称分布的圆弧斜面，若干摩擦滑块沿滑动轴周向分布，每个摩擦滑块的摩擦基面与滑动轴表面形成滑动摩擦配合；所述挤压环的内表面为与摩擦滑块上圆弧斜面相配合的去顶圆锥面；所述挤压环分别套设在沿滑动轴周向分布的若干摩擦滑块的两端，每个挤压环的内表面与若干摩擦滑块上的圆弧斜面同步接触配合，外表面与外套筒的内壁接触配合；所述限位弹簧相对于挤压环设置，对挤压环形成面向摩擦滑块的预压力。
2.根据权利要求1所述的双出杆式摩擦阻尼器，其特征在于，所述外套筒的两端设置有与滑动轴配合的导向环。
3.根据权利要求1所述的双出杆式摩擦阻尼器，其特征在于，所述滑动轴的两端设置有耳环。
技术总结