專利名稱：硅流體速度鎖定器的制作方法
技術領域：
本發明涉及結構防護領域，更特別地說，是指一種適用于橋梁、建筑物的抗震，重載鐵路橋梁的加固和防爆裝置的娃流體速度鎖定器。
背景技術：
在外界能量作用下對結構實施防護的途徑有兩種消耗能量和分布能量。硅流體速度鎖定器即為一種分布能量的裝置，用其連接結構與基礎或結構中的內部節點。它對結構的蠕變、收縮等緩慢運動不會產生有害約束。而當結構受到地震、暴風、重載列車制動、爆炸等能量的沖擊作用時，速度鎖定器成為一種剛性連接，可靠地將破壞能量引起的沖擊力傳遞分流。由于速度鎖定器的這種特性，它可應用于結構防護領域，如橋梁、建筑物的抗震， 重載鐵路橋梁的加固和防爆等。發明內容
本發明的目的是提供一種結構抗沖擊防護用硅流體速度鎖定器，該速度鎖定器包括有缸體、活塞、導桿、端蓋、缸體連接頭、活塞桿連接頭、流動介質。缸體、導桿、活塞和端蓋裝配形成密閉空腔，流動介質位于空腔內；所述流動介質選用的是特制硅流體；活塞和缸體間的環隙形成流動通道，活塞在充滿硅流體的缸體內往復移動，硅流體通過活塞和缸體間的環隙往返流動；密封采用端蓋與缸體間的靜密封和端蓋與導桿間的動密封相結合的方式，確保缸體內的硅流體不會泄露；速度鎖定器通過缸體連接頭和活塞桿連接頭上的銷軸分別與結構預埋構件相連，來傳遞相鄰構件間的相對運動。缸體連接頭和活塞桿連接頭內設置有關節軸承，可使速度鎖定器在一定的偏轉角下仍正常工作。本發明使用的硅流體在低速形變下，呈現塑性，在高速形變下，呈現彈性，剪切變稀，粘溫特性好。使速度鎖定器隨結構緩慢移動時，活塞受到的阻力很小，可近似認為速度鎖定器的剛度為零，對結構的正常緩慢形變不產生有害約束；當速度鎖定器受到沖擊荷載時，環隙中的硅流體發生快速形變， 硅流體表現出類似固體的阻力，速度鎖定器瞬間剛度增大，處于鎖定態，起到剛性支撐的作用。
本發明的一種結構抗沖擊防護用硅流體速度鎖定器的優點使用特制硅流體，對結構的蠕變、收縮等緩慢運動不會產生有害約束，而當結構受到地震、暴風等破壞能量的沖擊作用時，硅流體的流動抗力迅速升高，速度鎖定器成為一種剛性連接，可靠地將破壞能量引起的沖擊力傳遞分流。工作方式是完全被動的，故無需外部能源，適合野外環境使用。采用端蓋與缸體間的靜密封和端蓋與導桿間的動密封相結合的方式，確保缸體內的娃流體不會泄露。銷軸與活塞桿連接頭和缸體連接頭之間分別設置有關節軸承，可使速度鎖定器在一定的偏轉角下仍能正常工作。
圖I是本發明硅流體速度鎖定器的內部結構剖視圖。
圖2是本發明外部結構圖。上圖中序號活塞桿連接頭I、防護罩2、端蓋3、注液孔4、活塞5、缸體6、缸體連接頭7、導桿8、流動介質9、環隙10、銷軸11、關節軸承12。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明做進一步的詳細說明。參見圖I所示，本發明的一種結構抗沖擊防護用硅流體速度鎖定器，該速度鎖定器包括有活塞桿連接頭I、端蓋3、活塞5、缸體6、缸體連接頭7、導桿8、流動介質9、銷軸11和關節軸承12。活塞5、缸體6、導桿8和端蓋3裝配形成密閉空腔，流動介質9位于空腔內，流動介質9為特制硅流體。端蓋3為圓柱狀，通過螺紋和缸體6連接，端蓋3內設有與缸體6間的靜密封和與導桿8間的動密封。活塞5和導桿8可以一體化加工，也可以通過螺紋連接成為一體。缸體6上設有注液孔4。活塞5和缸體6間的間隙形成流動通道，即環隙10。活塞桿連接頭I和導桿8通過螺紋連接，缸體連接頭7和缸體6通過螺紋連接。防護罩2可以防止雜質進入缸體6內。銷軸11與缸體連接頭7和活塞桿連接頭I之間分別設置有關節軸承12，可使速度鎖定器在一定的偏轉角下仍正常工作。硅流體速度鎖定器工作原理描述當活塞5和缸體6的相對速度較小時，硅流體在活塞的推動下流過環隙10，環隙10中的硅流體經歷的是低速形變，其分子有充足的時間蠕變，擺脫纏繞，硅流體將以粘性流動特性為主，此時活塞5受到的阻力很小，可近似認為速度鎖定器的剛度為零，對結構的蠕變、收縮等緩慢運動不會產生有害約束；當活塞5和缸體6的相對速度較大時，硅流體將承受瞬時高壓，高的壓力迫使其流向環隙10。環隙10中的硅流體在高剪切力作用下發生快速形變，越來越多的形變能量由分子內及分子間的彈性形變吸收，而沒有充足的時間使硅流體發生粘性流動，硅流體表現出類似固體的阻力。速度鎖定器瞬間剛度增大，處于鎖定態，起到了剛性連接的作用，可靠地將破壞能量引起的沖擊力傳遞分流。
權利要求
1.抗沖擊防護用硅流體速度鎖定器，包括有缸體、活塞、導桿、端蓋、缸體連接頭、活塞桿連接頭、流動介質。缸體、活塞、導桿和端蓋裝配形成密閉空腔，所述流動介質位于空腔內，其特征在于 所述流動介質選用的是特制娃流體； 所述活塞和所述缸體間的環隙形成流動通道； 所述缸體連接頭和活塞桿連接頭內設有關節軸承。
2.根據權利要求I所述的抗沖擊防護用硅流體速度鎖定器，其特征在于所述硅流體在低速形變下，呈現塑性，在高速形變下，呈現彈性，剪切變稀，粘溫特性好。
3.根據權利要求I所述的抗沖擊防護用硅流體速度鎖定器，其特征在于通過端蓋與缸體間的靜密封和端蓋與導桿間的動密封相結合的方式，確保缸體內的娃流體不會泄露。
全文摘要
本發明公開了一種結構抗沖擊防護用硅流體速度鎖定器，該速度鎖定器包括有缸體、活塞、導桿、端蓋、缸體連接頭、活塞桿連接頭、流動介質。密封采用端蓋與缸體間靜密封和端蓋與導桿間動密封相結合的方式，確保缸體內的硅流體不會泄露；速度鎖定器通過缸體連接頭和活塞桿連接頭上的銷軸分別與結構預埋構件相連，來傳遞相鄰構件間的相對運動。缸體連接頭和活塞桿連接頭內設置有關節軸承，可使速度鎖定器在一定的偏轉角下仍能正常工作。本發明使用的流動介質為特制硅流體，該硅流體剪切變稀，粘溫特性好。使速度鎖定器對結構的正常緩慢形變不產生有害約束；而當速度鎖定器受到沖擊荷載時，硅流體流動阻抗增加，速度鎖定器起到了剛性支撐的作用。
文檔編號E04B1/98GK102979214SQ20121056401
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月24日 優先權日2012年12月24日
發明者梁杰 申請人:鄭州大學