一种智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器及其使用方法

1.本发明涉及阻尼器技术领域，尤其涉及一种智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器及其使用方法。


背景技术：

2.在地震作用下结构主要是通过构件的塑性变形来消耗能量，这种方式会对结构构件产生不可逆的破坏，不利于结构的后续使用。在结构中加装摩擦阻尼器可以有效避免结构产生永久性破坏，阻尼器拥有耗能能力强，拆装方便，应用前景广泛等诸多优势。
3.现今多数位移相关型阻尼器在工作时的位移与连接点的相对位移相等，当结构相对变形较小时，阻尼器因位移较小难以充分发挥作用，耗能能力较差。而且在震后，传统摩擦阻尼器会产生较大位移，存在较大残余变形，不能在震后自动恢复初始状态，因此需要搭配自复位装置一起使用。目前国内外学者对于自复位装置的研究普遍采用被动复位装置，如预应力筋或形状记忆合金，但这些被动复位装置存在一些缺陷：1.被动复位装置的复位效果难以保证，复位精确度较差；2.被动复位装置易受环境影响，无法充分实现复位功能，如形状记忆合金受到温度影响较大；3.被动复位装置在多次工作后，其复位功能会出现不可恢复的损失。因此，这些缺陷可能会限制复位装置在实际工程中的应用。
4.如何解决上述技术问题为本发明面临的课题。
5.针对以上问题，本发明可以在结构变形较小的情况下，将小变形放大实现更高效的摩擦耗能，在变形后通过发条的初始复位结合马达的主动复位实现阻尼器的精确复位。


技术实现要素：

6.为了解决以上技术问题，本发明提供了一种智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器及其使用方法，该阻尼器可通过位移放大装置，使阻尼器在工作时的位移大于连接点的相对位移，使其充分发挥耗能能力，可通过调节松紧螺栓松紧，控制摩擦材料与扇形钢板间的摩擦力，实现不同阻尼力，当复位程度难以确定时，可通过三点空间定位装置以及主动复位马达实现精准复位，解决了被动复位装置的复位效果难以保证，复位精确度较差、被动复位装置易受环境影响，无法充分实现复位功能、被动复位装置在多次工作后，其复位功能会出现不可恢复的损失等问题。
7.本发明是通过以下措施实现的，一种智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器，其中，所述阻尼器包括位移放大摩擦耗能部分和智能复位部分；
8.所述位移放大摩擦耗能部分包括摩擦材料、松紧螺栓、位移放大装置；所述位移放大装置包括扇形钢板和固定钢板，扇形钢板通过固定螺栓与固定钢板连接；
9.所述扇形钢板的一侧顶部设置有套箍；
10.所述固定钢板一侧通过柱螺栓连接有钢垫片；
11.所述智能复位部分包括弧形齿条、齿条螺栓、齿轮螺栓、同轴齿轮、发条齿轮、发条、主动复位马达、三点空间定位装置。
12.所述扇形钢板与所述固定螺栓转动连接，所述摩擦材料通过焊接固定在所述固定钢板内侧，扇形钢板位于摩擦材料内侧，所述摩擦材料与扇形钢板间通过所述松紧螺栓形成摩擦接触，所述位移放大摩擦耗能部分的固定钢板、摩擦材料和扇形钢板由固定螺栓与松紧螺栓连成一体，所述固定钢板、摩擦材料和扇形钢板之间相互平行。扇形钢板可围绕固定螺栓转动。
13.所述智能复位部分中的弧形齿条通过所述齿条螺栓固定在所述扇形钢板上，所述同轴齿轮通过所述齿轮螺栓固定在所述固定钢板上，所述发条齿轮、所述发条通过所述固定螺栓与扇形钢板连成一体；弧形齿条和发条齿轮均与同轴齿轮啮合；
14.所述主动复位马达设置在固定钢板上，固定钢板内侧设置有电机齿轮，所述电机齿轮与同轴齿轮啮合；所述三点定位装置分别位于固定钢板的两侧底边以及所述套箍底部。
15.所述扇形钢板中部用固定螺栓固定，所述扇形钢板在所述松紧螺栓处开设有孔槽，可供其在摩擦材料间来回滑动，同时孔槽对扇形钢板的滑动起到限位作用，扇形钢板与松紧螺栓滑动连接。扇形钢板可通过孔槽来回滑动，所述松紧螺栓可调节松紧，通过调节松紧螺栓的松紧程度，进而控制摩擦材料与扇形钢板间的摩擦力，使阻尼器达到不同阻尼力的效果。所述扇形钢板一侧的上端部设置有水平翼缘，所述水平翼缘通过套箍螺栓与所述套箍连接，进而实现阻尼器与梁的连接；
16.所述扇形钢板在所述固定螺栓处开设有螺栓孔，所述螺栓孔与所述孔槽的水平距离为l1，所述螺栓孔与所述水平翼缘几何中心的水平距离为l2，通过调整所述扇形钢板尺寸，即l1与l2的比例，实现位移放大倍数的控制。位移放大耗能原理为扇形钢板绕固定螺栓转动，通过扇形钢板、固定螺栓和固定钢板组成的放大装置实现在孔槽处的转动位移放大，同时与摩擦材料摩擦耗能。
17.所述发条齿轮内壁开设滑槽，所述固定钢板上设置有发条固定杆，所述发条在内端通过发条齿轮上的滑槽连接，发条外端与所述固定钢板上的发条固定杆连接，从而固定发条外侧。通过发条齿轮的转动，带动发条内端转动，进而将齿轮的动能转化为发条的弹性势能，为震后提供复位力。所述同轴齿轮包括同轴设置的位于内侧的小齿轮和位于外侧的大齿轮；
18.所述同轴齿轮的内侧小齿轮与所述弧形齿条相互啮合；同轴齿轮的大小齿轮具有相同角速度，而半径设定不同，进而达到线速度放大的效果。
19.所述同轴齿轮的外侧大齿轮与所述发条齿轮啮合。同轴齿轮的外侧大齿轮与发条齿轮具有相同的线速度，而同轴齿轮中的大齿轮设定的半径比发条齿轮的半径大，进而放大了发条齿轮的角速度，使其进行更大角度的旋转，为发条提供更多的弹性势能，为阻尼器的复位提供足够的复位力。
20.所述主动复位马达内部设置有空间坐标接收器和马达，所述空间坐标接收器用于接收三点定位装置的空间坐标。在通过发条实现初步复位后，空间坐标接收器得到初步复位后的三点空间坐标，主动复位马达开始工作，对初步复位后的阻尼器进行微调，使三点空间坐标回到初始坐标位置，实现精确复位。
21.分别位于所述固定钢板的两侧底边以及所述套箍底部的所述三点定位装置，三者处于同一竖直面。三点定位装置用于测量空间坐标，并且可以传输该坐标，结合空间坐标接
收器判断阻尼器在初始复位后的复位程度。
22.为了更好地实现上述发明目的，本发明还提供了一种智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器的使用方法，具体包括以下步骤：
23.s1：首先将套箍通过套箍螺栓与梁进行连接，将固定钢板通过柱螺栓、钢垫片与柱进行连接，实现阻尼器与建筑物梁柱的连接；
24.s2：接着，梁发生转动时带动套箍及相连接的扇形钢板转动，扇形钢板的旋转中心为固定螺栓处螺栓孔的圆心，扇形钢板在松紧螺栓处开有孔槽可供其在摩擦材料间来回滑动，螺栓孔与孔槽的水平距离为l1，螺栓孔与水平翼缘几何中心的水平距离为l2，通过控制扇形钢板尺寸，即l1大于l2，实现扇形钢板在摩擦材料处的转动位移放大，提高阻尼器的摩擦耗能能力；
25.s3：然后，扇形钢板带动弧形齿条转动，弧形齿条与同轴齿轮的内侧小齿轮啮合，同轴齿轮的外侧大齿轮与发条齿轮啮合，实现齿轮传动，通过齿轮滑槽与发条的连接，带动发条转动，实现齿轮动能转化为发条的弹性势能，在阻尼器停止工作后，发条释放弹性势能，带动发条齿轮转动，通过齿轮传动，实现阻尼器的初始复位；
26.s4：通过在固定钢板两侧底边以及套箍底部设置三点空间定位装置，实现阻尼器角度实时测量及数据传输功能，通过空间坐标接收器进行数据存储及处理，对比被动复位后三点空间坐标与初始坐标的差值，判断阻尼器复位程度；
27.s5：最后，主动复位马达带动电机齿轮转动，通过电机齿轮与同轴齿轮的啮合，实现齿轮传动，实现阻尼器的主动复位，结合三点空间定位装置，实时判断空间坐标，达到阻尼器主动且精确的复位功能。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
29.1、本发明提供的智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器，可通过位移放大装置，使阻尼器在工作时的位移大于连接点的相对位移，使其充分发挥耗能能力。
30.2、本发明提供的智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器，可通过调节松紧螺栓松紧，控制摩擦材料与扇形钢板间的摩擦力，实现不同阻尼力。
31.3、本发明提供的智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器，阻尼器工作使弧形齿条产生位移，该位移通过同轴齿轮的放大作用，将弧形齿条的动能放大传输至发条，转化为势能，为阻尼器提供足够的复位力，实现自复位功能。当复位程度难以确定时，可通过三点空间定位装置以及主动复位马达实现精准复位。
附图说明
32.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
33.图1为本发明的整体结构示意图。
34.图2为本发明的整体结构正视图。
35.图3为本发明的扇形钢板与弧形齿条及发条齿轮连接示意图。
36.图4为本发明的放大装置弧形钢板示意图。
37.图5为本发明的同轴齿轮与固定钢板连接示意图。
38.图6为本发明的主动复位马达以及三点空间定位装置示意图。
39.图7为本发明的三点空间定位装置仰视示意图。
40.图8为本发明的发条与固定钢板连接示意图。
41.图9为本发明的发条齿轮与发条连接示意图。
42.图10为本发明的主动复位马达示意图。
43.图11为本发明的主动复位马达内部示意图。
44.其中，附图标记为：
45.1、钢垫片；2、柱螺栓；3、摩擦材料；4、固定钢板；5、弧形齿条；6、套箍；7、松紧螺栓；8、齿轮螺栓；9、齿条螺栓；10、同轴齿轮；11、固定螺栓；12、发条齿轮；13、发条；14、扇形钢板；15、套箍螺栓；16、主动复位马达；17、三点空间定位装置；41、发条固定杆；121、滑槽；161、电机齿轮；162、空间坐标接收器；163、马达。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
47.如图1至图7所示，本发明提供一种智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器，其中，阻尼器包括位移放大摩擦耗能部分和智能复位部分；
48.位移放大摩擦耗能部分包括摩擦材料3、松紧螺栓7、位移放大装置；位移放大装置包括扇形钢板14和固定钢板4，扇形钢板14通过固定螺栓11与固定钢板4连接；
49.扇形钢板14的一侧顶部设置有套箍6；
50.固定钢板4一侧通过柱螺栓2连接有钢垫片1；
51.智能复位部分包括弧形齿条5、齿条螺栓9、齿轮螺栓8、同轴齿轮10、发条齿轮12、发条13、主动复位马达16、三点空间定位装置17。
52.扇形钢板14与固定螺栓11转动连接，摩擦材料3通过焊接固定在固定钢板4内侧，扇形钢板位于摩擦材料内侧，摩擦材料3与扇形钢板14间通过松紧螺栓7形成摩擦接触，位移放大摩擦耗能部分的固定钢板、摩擦材料和扇形钢板由固定螺栓与松紧螺栓连成一体，固定钢板4、摩擦材料3和扇形钢板14之间相互平行。扇形钢板14可围绕固定螺栓11转动。
53.智能复位部分中的弧形齿条5通过齿条螺栓9固定在扇形钢板14上，同轴齿轮10通过齿轮螺栓8固定在固定钢板4上，发条齿轮12、发条13通过固定螺栓11与扇形钢板14连成一体；弧形齿条5和发条齿轮12均与同轴齿轮10啮合；
54.主动复位马达16设置在固定钢板4上，固定钢板4内侧设置有电机齿轮161，电机齿轮161与同轴齿轮10啮合；三点定位装置17分别位于固定钢板4的两侧底边以及套箍6底部。
55.扇形钢板14中部用固定螺栓11固定，扇形钢板14在松紧螺栓7处开设有孔槽，扇形钢板14可围绕固定螺栓11转动，通过位移放大装置实现转动位移放大，可供其在摩擦材料间来回滑动，同时孔槽对扇形钢板14的滑动起到限位作用，扇形钢板14与松紧螺栓7滑动连接。扇形钢板14可通过孔槽来回滑动，松紧螺栓7可调节松紧，通过调节松紧螺栓7的松紧程度，进而控制摩擦材料3与扇形钢板14间的摩擦力，使阻尼器达到不同阻尼力的效果。扇形钢板14一侧的上端部设置有水平翼缘，水平翼缘通过套箍螺栓15与套箍6连接，进而实现阻
尼器与梁的连接；
56.扇形钢板14在固定螺栓11处开设有螺栓孔，螺栓孔与孔槽的水平距离为l1，螺栓孔与水平翼缘几何中心的水平距离为l2，通过调整扇形钢板14尺寸，即l1与l2的比例，实现位移放大倍数的控制。位移放大耗能原理为扇形钢板绕固定螺栓转动，通过扇形钢板、固定螺栓和固定钢板组成的放大装置实现在孔槽处的转动位移放大，同时与摩擦材料摩擦耗能。
57.发条齿轮12内壁开设滑槽121，固定钢板4上设置有发条固定杆41，发条13在内端通过发条齿轮12上的滑槽121连接，发条13外端与固定钢板4上的发条固定杆41连接，从而固定发条外侧。通过发条齿轮12的转动，带动发条13内端转动，进而将齿轮的动能转化为发条的弹性势能，为震后提供复位力。同轴齿轮10包括同轴设置的位于内侧的小齿轮和位于外侧的大齿轮；
58.同轴齿轮10的内侧小齿轮与弧形齿条5相互啮合；同轴齿轮10的大小齿轮具有相同角速度，而半径设定不同，进而达到线速度放大的效果。
59.同轴齿轮10的外侧大齿轮与发条齿轮12啮合。同轴齿轮10的外侧大齿轮与发条齿轮12具有相同的线速度，而同轴齿轮10中的大齿轮设定的半径比发条齿轮12的半径大，进而放大了发条齿轮12的角速度，使其进行更大角度的旋转，为发条提供更多的弹性势能，为阻尼器的复位提供足够的复位力。
60.主动复位马达16内部设置有空间坐标接收器162和马达163，空间坐标接收器162用于接收三点定位装置17的空间坐标。在通过发条13实现初步复位后，空间坐标接收器162得到初步复位后的三点空间坐标，主动复位马达16开始工作，对初步复位后的阻尼器进行微调，使三点空间坐标回到初始坐标位置，实现精确复位。
61.分别位于固定钢板4的两侧底边以及套箍6底部的三点定位装置17，三者处于同一竖直面。三点定位装置17用于测量空间坐标，并且可以传输该坐标，结合空间坐标接收器162判断阻尼器在初始复位后的复位程度。
62.为了更好地实现上述发明目的，本发明还提供了一种智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器的使用方法，具体包括以下步骤：
63.s1：首先将套箍6通过套箍螺栓15与梁进行连接，将固定钢板4通过柱螺栓2、钢垫片1与柱进行连接，实现阻尼器与建筑物梁柱的连接；
64.s2：接着，梁发生转动时带动套箍6及相连接的扇形钢板14转动，扇形钢板14的旋转中心为固定螺栓11处螺栓孔的圆心，扇形钢板14在松紧螺栓7处开有孔槽可供其在摩擦材料3间来回滑动，螺栓孔与孔槽的水平距离为l1，螺栓孔与水平翼缘几何中心的水平距离为l2，通过控制扇形钢板14尺寸，即l1大于l2，实现扇形钢板14在摩擦材料3处的转动位移放大，提高阻尼器的摩擦耗能能力；
65.s3：然后，扇形钢板14带动弧形齿条5转动，弧形齿条5与同轴齿轮10的内侧小齿轮啮合，同轴齿轮10的外侧大齿轮与发条齿轮12啮合，实现齿轮传动，通过齿轮滑槽121与发条13的连接，带动发条13转动，实现齿轮动能转化为发条13的弹性势能，在阻尼器停止工作后，发条13释放弹性势能，带动发条齿轮12转动，通过齿轮传动，实现阻尼器的初始复位；
66.s4：通过在固定钢板4两侧底边以及套箍6底部设置三点空间定位装置17，实现阻尼器角度实时测量及数据传输功能，通过空间坐标接收器162进行数据存储及处理，对比被
动复位后三点空间坐标与初始坐标的差值，判断阻尼器复位程度；
67.s5：最后，主动复位马达16带动电机齿轮161转动，通过电机齿轮161与同轴齿轮10的啮合，实现齿轮传动，实现阻尼器的主动复位，结合三点空间定位装置17，实时判断空间坐标，达到阻尼器主动且精确的复位功能。
68.如图1、图2、图4所示，摩擦材料3通过焊接固结于左右固定钢4板内侧，扇形钢板14中部通过固定螺栓11与固定钢板4连接，组成位移放大装置，左端松紧螺栓7将固定钢板4、摩擦材料3、扇形钢板14连接在一起，扇形钢板14在松紧螺栓7处开有孔槽。阻尼器与柱通过固定钢板4一侧的柱螺栓2连接，且加装钢垫板1，阻尼器与梁通过扇形钢板14水平翼缘与套箍6连接。
69.采用上述方案：设有钢垫板，使柱的受力更加均匀，扇形钢板14在松紧螺栓7处开有孔槽，可绕固定螺栓11转动，通过放大装置实现在孔槽处的转动位移放大，同时与摩擦材料摩擦达到耗能的目的，通过调整扇形钢板14的尺寸，即扇形钢板14在固定螺栓11开设的螺栓孔到孔槽的水平距离与螺栓孔到水平翼缘几何中心的水平距离的比例，控制位移放大倍数，通过调节松紧螺栓7，可改变扇形钢板14与摩擦材料3之间的摩擦力，提供不同阻尼力。
70.如图1、图2、图3、图4、图5所示，弧形齿条5由齿条螺栓9固定在扇形钢板14上，同轴齿轮10通过齿轮螺栓8固定在固定钢板4上，同轴齿轮10内侧小齿轮与弧形齿条5相互啮合，外侧大齿轮与发条齿轮12相互啮合。
71.采用上述方案：当扇形钢板14绕固定螺栓11转动时，带动固定在扇形钢板14的弧形齿条5转动，从而带动同轴齿轮10转动，同轴齿轮10的大小齿轮具有相同角速度，而半径设定不同，进而达到放大线速度效果，同轴齿轮10的大齿轮与发条齿轮12啮合，两者具有相同的线速度，而同轴齿轮10的大齿轮设定的半径是发条齿轮12的两倍，进而放大了发条齿轮12的角速度，使其进行更大角度的旋转，为发条13提供更多的弹性势能，使阻尼器具有足够的复位力。
72.如图1、图6、图7、图10、图11所示，主动复位马达16安装在固定钢板4上，电机齿轮161位于固定钢板4内侧，与同轴齿轮10啮合；三点定位装置17分别位于固定钢板4的两侧底边以及套箍底部，主动复位马达16内部装有空间坐标接收器162。
73.采用上述方案：空间坐标接收器162可接收三点定位装置17的空间坐标；在通过发条13实现初步复位后，空间坐标接收器得到初步复位后的三点空间坐标，主动复位马达16开始工作，对初步复位的阻尼器进行微调，可使三点空间坐标回到初始坐标位置，实现精确复位。
74.如图1、图8所示，固定钢板4上设有发条固定杆41。
75.采用上述方案：发条13的外端与固定钢板4上的发条固定杆41连接，从而固定发条13外侧，发条齿轮12转动带动发条内端转动，将齿轮动能转化为发条的弹性势能。
76.如图1、图9所示，发条齿轮12上开有滑槽121。
77.采用上述方案：将发条13的内端通过发条齿轮12上的滑槽121固定，固定方式类似于榫卯连接，滑槽121深度可根据发条13而定，滑槽121的设计可以提供限位，便于现场安装。
78.本发明的工作原理：固定钢板4可通过柱螺栓2，钢垫片1与柱连接，扇形钢板14上
端部设有水平翼缘，可与套箍6通过套箍螺栓15连接，套箍6可与梁连接，从而使智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器与结构相连。
79.位移放大摩擦耗能部分的扇形钢板14通过固定螺栓11与固定钢板4连接，组成位移放大装置，扇形钢板14在松紧螺栓7处开有孔槽，扇形钢板14可围绕固定螺栓11转动，通过放大装置实现转动位移放大，摩擦材料3通过焊接固定在固定钢板4内侧，由松紧螺栓7使摩擦材料3与扇形钢板14间形成摩擦接触，固定钢板4、摩擦材料3和扇形钢板14之间相互平行。
80.智能复位部分包括弧形齿条5、齿条螺栓9、齿轮螺栓8、同轴齿轮10、发条齿轮12、发条13，主动复位马达16，三点空间定位装置17。弧形齿条5由齿条螺栓9固定在扇形钢板14，同轴齿轮10通过齿轮螺栓8固定在固定钢板4上，发条齿轮12、发条13通过固定螺栓11与扇形钢板14连成一体，弧形齿条5和发条齿轮12都与同轴齿轮10啮合；发条13在内端通过发条齿轮12上的滑槽121连接，发条外端通过发条固定杆41与固定钢板4连接；主动复位马达16安装在固定钢板4上，电机齿轮161位于固定钢板4内侧，与同轴齿轮10啮合；三点定位装置17分别位于固定钢板4的两侧底边以及套箍底部。
81.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器，其特征在于：所述阻尼器包括位移放大摩擦耗能部分和智能复位部分；所述位移放大摩擦耗能部分包括摩擦材料(3)、松紧螺栓(7)、位移放大装置；所述位移放大装置包括扇形钢板(14)和固定钢板(4)，扇形钢板(14)通过固定螺栓(11)与固定钢板(4)连接；所述扇形钢板(14)的一侧顶部设置有套箍(6)；所述固定钢板(4)一侧通过柱螺栓(2)连接有钢垫片(1)；所述智能复位部分包括弧形齿条(5)、齿条螺栓(9)、齿轮螺栓(8)、同轴齿轮(10)、发条齿轮(12)、发条(13)、主动复位马达(16)、三点空间定位装置(17)。2.根据权利要求1所述的智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器，其特征在于：所述扇形钢板(14)与所述固定螺栓(11)转动连接，所述摩擦材料(3)通过焊接固定在所述固定钢板(4)内侧，所述摩擦材料(3)与扇形钢板(14)间通过所述松紧螺栓(7)形成摩擦接触，所述固定钢板(4)、摩擦材料(3)和扇形钢板(14)之间相互平行。3.根据权利要求1所述的智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器，其特征在于：所述智能复位部分中的弧形齿条(5)通过所述齿条螺栓(9)固定在所述扇形钢板(14)上，所述同轴齿轮(10)通过所述齿轮螺栓(8)固定在所述固定钢板(4)上，所述发条齿轮(12)、所述发条(13)通过所述固定螺栓(11)与扇形钢板(14)连成一体；弧形齿条(5)和发条齿轮(12)均与同轴齿轮(10)啮合；所述主动复位马达(16)设置在固定钢板(4)上，固定钢板(4)内侧设置有电机齿轮(161)，所述电机齿轮(161)与同轴齿轮(10)啮合；所述三点定位装置(17)分别位于固定钢板(4)的两侧底边以及所述套箍(6)底部。4.根据权利要求2所述的智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器，其特征在于：所述扇形钢板(14)在所述松紧螺栓(7)处开设有孔槽，扇形钢板(14)与松紧螺栓(7)滑动连接。5.根据权利要求4所述的智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器，其特征在于：所述扇形钢板(14)一侧的上端部设置有水平翼缘，所述水平翼缘通过套箍螺栓(15)与所述套箍(6)连接，进而实现阻尼器与梁的连接；所述扇形钢板(14)在所述固定螺栓(11)处开设有螺栓孔，所述螺栓孔与所述孔槽的水平距离为l1，所述螺栓孔与所述水平翼缘几何中心的水平距离为l2，通过调整所述扇形钢板(14)尺寸，即l1与l2的比例，实现位移放大倍数的控制。6.根据权利要求3所述的智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器，其特征在于：所述发条齿轮(12)内壁开设滑槽(121)，所述固定钢板(4)上设置有发条固定杆(41)，所述发条(13)在内端通过发条齿轮(12)上的滑槽(121)连接，发条(13)外端与所述固定钢板(4)上的发条固定杆(41)连接。7.根据权利要求3所述的智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器，其特征在于：所述同轴齿轮(10)包括同轴设置的位于内侧的小齿轮和位于外侧的大齿轮；所述同轴齿轮(10)的内侧小齿轮与所述弧形齿条(5)相互啮合；所述同轴齿轮(10)的外侧大齿轮与所述发条齿轮(12)啮合。8.根据权利要求3所述的智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器，其特征在于：所述主动复位马达(16)内部设置有空间坐标接收器(162)和马达(163)，所述空间坐标接收器(162)
用于接收三点定位装置(17)的空间坐标。9.根据权利要求3所述的智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器，其特征在于：分别位于所述固定钢板(4)的两侧底边以及所述套箍(6)底部的所述三点定位装置(17)，三者处于同一竖直面。10.一种如权利要求1所述的智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：s1：首先将套箍(6)通过套箍螺栓(15)与梁进行连接，将固定钢板(4)通过柱螺栓(2)、钢垫片(1)与柱进行连接，实现阻尼器与建筑物梁柱的连接；s2：接着，梁发生转动时带动套箍(6)及相连接的扇形钢板(14)转动，扇形钢板(14)的旋转中心为固定螺栓(11)处螺栓孔的圆心，扇形钢板(14)在松紧螺栓(7)处开有孔槽可供其在摩擦材料(3)间来回滑动，螺栓孔与孔槽的水平距离为l1，螺栓孔与水平翼缘几何中心的水平距离为l2，通过控制扇形钢板(14)尺寸，即l1大于l2，实现扇形钢板(14)在摩擦材料(3)处的转动位移放大，提高阻尼器的摩擦耗能能力；s3：然后，扇形钢板(14)带动弧形齿条(5)转动，弧形齿条(5)与同轴齿轮(10)的内侧小齿轮啮合，同轴齿轮(10)的外侧大齿轮与发条齿轮(12)啮合，实现齿轮传动，通过齿轮滑槽(121)与发条(13)的连接，带动发条(13)转动，实现齿轮动能转化为发条(13)的弹性势能，在阻尼器停止工作后，发条(13)释放弹性势能，带动发条齿轮(12)转动，通过齿轮传动，实现阻尼器的初始复位；s4：通过在固定钢板(4)两侧底边以及套箍(6)底部设置三点空间定位装置(17)，实现阻尼器角度实时测量及数据传输功能，通过空间坐标接收器(162)进行数据存储及处理，对比被动复位后三点空间坐标与初始坐标的差值，判断阻尼器复位程度；s5：最后，主动复位马达(16)带动电机齿轮(161)转动，通过电机齿轮(161)与同轴齿轮(10)的啮合，实现齿轮传动，实现阻尼器的主动复位，结合三点空间定位装置(17)，实时判断空间坐标，达到阻尼器主动且精确的复位功能。

技术总结
本发明公开了一种智能复位位移放大型转动摩擦阻尼器及其使用方法，属于阻尼器技术领域；其技术方案为：阻尼器包括位移放大型摩擦耗能部分和智能复位部分。本发明的有益效果是：本发明相较于传统阻尼器，可通过位移放大装置将建筑物的梁柱转动位移放大，使摩擦材料与扇形钢板之间的相对位移变大，实现更好的摩擦耗能作用；在转动的过程中将动能转化为发条势能，为阻尼器提供足够的复位力，实现初始复位，结合三点空间定位装置以及主动复位马达对初始复位后的阻尼器进行智能微调，实现精准复位。位。位。


技术研发人员：胡宝琳 徐宇豪 徐世安 李宇华
受保护的技术使用者：上海大学
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/9