一种带保险装置的位移-速度复合型阻尼器
技术领域
本实用新型涉及工程元件技术领域。
背景技术
与其他发电形式相比，火电具有原料资源丰富、经济成本低、调峰性能好等优势，在全国用电需求日益增大的趋势下，火电在可预见的未来依然拥有十分重要的地位。
在火力发电站锅炉钢结构中，通常需设置一定数量的导向装置，其一端与沿锅炉四周布置的刚性梁相连，一端与限位柱相连。在锅炉膨胀、风荷载和遭遇地震时，起到限制锅炉与钢结构相对位移的作用，防止锅炉与钢结构产生碰撞而损坏。传统的导向装置刚度较大，只有单一的限位功能，在地震作用时，传递给钢结构的水平力较大，使设计出的结构构件材料用量多、经济性不高。因此，有必要结合阻尼器的优点，改进导向装置的形式，使其同时具有限位和减震耗能的功能。
实用新型内容
本实用新型公开了一种带保险装置的位移-速度复合型阻尼器：该体系包括金属阻尼器、粘滞阻尼器、保险装置、钢牛腿、万向铰、刚性梁和限位柱等。该体系结合了位移型阻尼器和速度型阻尼器的优点，作为导向装置用于火电站锅炉钢结构中，可为结构同时提供附加阻尼比和刚度，可以有效消耗地震能量，减小地震剪力和位移，并结合保险装置，在风荷载作用下和锅炉受热膨胀时实现限位功能。解决了现有锅炉钢结构导向装置只能实现限位、无法耗能，导致地震反应较大的问题，具有广阔的工程应用前景。
本实用新型的技术方案如下：
一种带保险装置的位移-速度复合型阻尼器，该体系包括金属阻尼器、粘滞阻尼器、保险装置、钢牛腿、万向铰、刚性梁、限位柱、约束端板、约束中板、耗能板、扁钢杆、销轴和螺栓。
金属阻尼器、粘滞阻尼器、保险装置安装在钢牛腿与限位柱之间；保险装置布置在中央，金属阻尼器与粘滞阻尼器以保险装置为中心呈对称布置，竖向布置两层；钢牛腿通过螺栓与刚性梁连接。
金属阻尼器由两块约束端板、一块约束中板和板间焊接的数块耗能板组成；约束端板、约束中板采用普通钢材制成，耗能板采用低屈服钢材制成；约束端板一端采用万向铰与钢牛腿连接，约束中板一端采用万向铰与限位柱连接。
粘滞阻尼器两端采用万向铰与钢牛腿和限位柱连接。
保险装置由三根扁钢杆和销轴构成；扁钢杆一端采用万向铰与钢牛腿或限位柱连接，另一端通过销轴彼此相连。
本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)结合了速度型和位移型两种阻尼器的优点，可同时为结构增加附加阻尼比和刚度，在小震和大震下都可以有效消耗地震能量；
(2)在锅炉受热膨胀和风荷载作用下，通过保险装置和万向铰实现膨胀和荷载作用方向的限位功能，且不限制另一水平正交方向和竖向的变形；
(3)在地震作用时，保险装置的销轴被剪断，通过金属阻尼器为结构提供刚度，使结构不发生大的位移，实现地震下的限位功能，同时利用粘滞阻尼器消耗地震能量，进一步减小地震剪力和位移；
(4)复合型阻尼器可与钢牛腿一起预制，并通过螺栓整体装配到刚性梁上，安装简单，更换方便。
附图说明
图1为本实用新型的整体示意图(平面布置图)；
图2为本实用新型的构件竖向布置示意图；
图3为本实用新型的金属阻尼器截面示意图；
图4为本实用新型的保险装置构造图；
图中：1-金属阻尼器、2-粘滞阻尼器、3-保险装置、4-钢牛腿、5-万向铰、6-刚性梁、7-限位柱、8-约束端板、9-约束中板、10-耗能板、11-扁钢杆、12-销轴、13-螺栓。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作进一步描述。
如图1所示，一种带保险装置的位移-速度复合型阻尼器，其构造包括金属阻尼器(1)、粘滞阻尼器(2)、保险装置(3)、钢牛腿(4)、万向铰(5)、刚性梁(6)、限位柱(7)和螺栓(13)；金属阻尼器(1)、粘滞阻尼器(2)、保险装置(3)安装在钢牛腿(4)与限位柱(7)之间，两端均采用万向铰(5)连接；钢牛腿(4)通过螺栓(13)与刚性梁(6)连接。
如图2所示，复合阻尼器体系的布置方式为：保险装置(3)布置在中央，金属阻尼器(1)与粘滞阻尼器(2)以保险装置(3)为中心呈对称布置，竖向布置两层。
如图3所示，金属阻尼器(1)由两块约束端板(8)、一块约束中板(9)和板间焊接的数块耗能板(10)组成；约束端板(8)、约束中板(9)采用普通钢材制成，耗能板(10)采用低屈服钢材制成；约束端板(8)一端采用万向铰(5)与钢牛腿(4)连接，约束中板(9)一端采用万向铰(5)与限位柱(7)连接。
如图4所示，保险装置(3)由三根扁钢杆(11)和销轴(12)构成；扁钢杆(11)一端采用万向铰(5)与钢牛腿(4)或限位柱(7)连接，另一端通过销轴(12)彼此相连。
本实用新型提出了一种带保险装置的位移-速度复合型阻尼器。该体系作为导向装置用于火电站锅炉钢结构中，可以有效消耗地震能量，减小地震剪力和位移，同时实现限位功能。解决了现有锅炉钢结构导向装置只能实现限位、无法耗能，导致地震反应较大的问题，具有广阔的工程应用前景。
以上所述仅仅是本实用新型的优选实施方案，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方案。在本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干修改、补充或改用类似方式替代，这些也应视作本实用新型的保护范围。
尽管本文较多地使用了：1-金属阻尼器、2-粘滞阻尼器、3-保险装置、4-钢牛腿、5-万向铰、6-刚性梁、7-限位柱、8-约束端板、9-约束中板、10-耗能板、11-扁钢杆、12-销轴、13-螺栓等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型的精神相违背的。
