一种黏滞阻尼器试验装置

摘要

本实用新型公开一种黏滞阻尼器试验装置，涉及阻尼器领域，以解决现有技术中测试精度不高、加载过程连续性差的技术问题。本实用新型实施例的黏滞阻尼器试验装置，包括压力试验机、缸体、设置于所述缸体内且活动的活塞组件，所述活塞组件包括活塞和设置于所述活塞的活塞杆，所述活塞上设置密封装置，所述密封装置用于密封所述活塞与所述缸体之间的间隙；所述缸体靠近底部的侧壁上连通有至少一个高压管路，所述至少一个高压管路用于连通待测试的所述黏滞阻尼器；所述压力试验机用于将所述缸体内的阻尼介质压入所述黏滞阻尼器中。本实用新型提供的试验装置用于所述黏滞阻尼器的耐压试验。

说明书

技术领域

本实用新型涉及阻尼器领域，尤其涉及一种黏滞阻尼器试验装置。

背景技术

黏滞阻尼器是一种与活塞运动速度相关的阻尼器，其是当流体通过节流孔时会产生节流阻力的工作原理而制成的阻尼器。目前广泛应用于高层建筑、桥梁、建筑结构抗震改造、工业管道设备抗振、军工等领域。

由于黏滞阻尼器在使用过程中经常出现密封泄漏问题，因此相关标准中对黏滞阻尼器的耐压测试有一定的要求。而标准中规定，耐压测试采用液压泵或液压加载设备完成存在精度不高、误差较大、加载过程连续性差等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种黏滞阻尼器试验装置和试验方法，以解决能够提高耐压性能检测精度及检测的自动化和智能化的技术问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种黏滞阻尼器试验装置，用于所述黏滞阻尼器的耐压试验，包括压力试验机、缸体、设置于所述缸体内且活动的活塞组件，

所述活塞组件包括活塞和设置于所述活塞的活塞杆，所述活塞上设置密封装置，所述密封装置用于密封所述活塞与所述缸体之间的间隙；

所述缸体靠近底部的侧壁上连通有至少一个高压管路，所述至少一个高压管路用于连通待测试的所述黏滞阻尼器；

所述压力试验机用于将所述缸体内的阻尼介质压入所述黏滞阻尼器中。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述活塞为圆柱形，所述活塞的外圆表面周向设置有至少一个沟槽，所述至少一个沟槽内设置所述密封装置。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述密封装置包括密封圈，所述密封圈包括O型密封圈、唇形截面密封圈、Y形截面密封圈的至少一种。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述密封装置还包括设置于所述沟槽中的至少一个密封挡圈，所述密封挡圈的材质为聚四氟乙烯或聚甲醛。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述密封挡圈为两个，所述至少一个密封圈夹设于两个所述密封挡圈之间。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述缸体内壁的粗糙度为Ra，其中Ra小于或等于0.8μm。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述缸体具有螺纹的连通口，所述高压管路通过螺纹连接于所述连通口。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述缸体底部为全封闭结构，所述连通口与所述缸体底部之间具有第一间距，所述第一间距为所述缸体内腔高度的5％-10％。

根据本实用新型的至少一个实施方式，所述压力试验机具有伺服驱动器，所述伺服驱动器用于将一定载荷和加载速率的力施加于所述活塞组件上。

与现有技术相比，本实用新型提供的黏滞阻尼器试验装置，用于黏滞阻尼器的耐压试验，测量黏滞阻尼器在耐压试验过程中的压力降低及阻尼介质泄漏情况。本实用新型利用帕斯卡原理，将黏滞阻尼器和缸体通过高压管路构成一个连通器，缸体中阻尼介质的压力与黏滞阻尼器的压力始终保持一致，使得黏滞阻尼器耐压性可以很精确地测量得到。高压管路设置在缸体靠近底部的侧壁上连通，另一端连通待测试的黏滞阻尼器。当测试不同类型的黏滞阻尼器时，只要将高压管路的接口处更换为其他黏滞阻尼器，即便黏滞阻尼器的接口不同，只要在接一个转接口即可。因此，本实用新型实施例的黏滞阻尼器试验装置可以适应各种型号的黏滞阻尼器，通用性强。同时，在缸体靠近底部的侧壁上连通有一个高压管路或者两个，甚至更多个高压管路，那么一个缸体即可在一次运行时，可同时测量两个或更多个同型号或不同型号的黏滞阻尼器，这是因为实验装置利用的是帕斯卡原理，进入到不同黏滞阻尼器的压力是相同的，因此，可以同时测试多个黏滞阻尼器，工作效率更高。缸体中的活塞组件的活塞上设置有密封装置，通过密封装置密封活塞与缸体之间的间隙，使得缸体内的阻尼介质不会从间隙处泄露，保证了压力试验机的压力数据与缸体内的压力一致，保证了数据的准确性。

使用压力试验机将缸体内的阻尼介质压入黏滞阻尼器中。试样装置与黏滞阻尼器构成一个连通器，通过对缸体和活塞组件的试验装置施加竖向力达到内部压强一致。由于压力试验机的控制精度高，加载速度可控，因此可以保证整个实验过程连续稳定。同时，压力试验机的载荷控制精确度高，使得耐压性能测试的压强精度远高于现有技术中对压力表的读数。而且，由于压力试验机可以控制整个试验过程，试验过程中各环节严格按照试验程序开展，实现整个试验过程程序化控制，因此采用本实用新型黏滞阻尼器试验装置，程序化和自动化程度高。

附图说明

附图示出了本实用新型的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本实用新型的原理，其中包括了这些附图以提供对本实用新型的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本实用新型的黏滞阻尼器试验装置的结构示意图。

图2是本实用新型的活塞密封的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

黏滞阻尼器具有耗能能力高、无附加刚度等特点，广泛应用于各种领域。但是，黏滞阻尼器在使用过程中经常出现的质量问题是阻尼器的密封泄漏问题，因此，国家的相关标准要求中需要对黏滞阻尼器的耐压性能进行测试。例如，阻尼器耐压性能主要是通过对阻尼器施加1.5倍设计压力并持荷一定时间，从而表征阻尼器中阻尼介质的泄露情况。但现有技术中，压力的加载一般是通过液压泵或液压加载设备来完成，而液压泵或液压加载设备的加载一般过手动液压泵来加注压力，通过压力表来判断加载的压力大小，由于压力表的精度不高，容易产生较大的误差；手动液压泵加载的速率不稳定，加载过程需要通过观察压力表的读数来调节加载速率，加载过程的连续性较差且试验过程的自动化及智能化程度不高。

针对上述问题，本实用新型实施例提供了一种黏滞阻尼器试验装置，用于所述黏滞阻尼器的耐压试验，包括压力试验机、缸体、设置于缸体内且活动的活塞组件，活塞组件包括活塞和设置于活塞的活塞杆，活塞上设置密封装置，密封装置用于密封活塞与缸体之间的间隙；缸体靠近底部的侧壁上连通有至少一个高压管路，至少一个高压管路用于连通待测试的黏滞阻尼器；压力试验机用于将缸体内的阻尼介质压入黏滞阻尼器中。

请参阅图1所示，本实用新型实施例提供了一种黏滞阻尼器试验装置，该试验装置具有结构简单、通用性强的特点，通过压力试验机(图中未示出)可实现智能化加载、加载压力准确度高和时间记录偏差小。本实用新型实施例利用帕斯卡原理使得黏滞阻尼器和缸体试验装置构成一个连通器，因此能够适应各种型号黏滞阻尼器的耐压性能检测。通过高压管路6将缸体1和黏滞阻尼器连通，当测试不同型号的黏滞阻尼器时，可以很方便地拆卸更换即可，具有非常好的规格适应性。可以理解的是，其他需要压力测试的装置，不限于黏滞阻尼器，也可使用本实用新型的试验装置进行压力测试。活塞组件包括活塞2和设置于活塞2上的活塞杆，活塞2可以在缸体1中上下活动从而给缸体内的阻尼介质4施加不同的压力载荷。活塞2上还设置有密封装置3，密封装置3将活塞2在缸体1的空间完全隔开，使得缸体1内的阻尼介质4不至于泄露到活塞2上部，进而保证了压力试验机的压力数据即是缸体1内的阻尼介质的压力，从而压力精确。压力试验机通过施加于活塞杆的载荷，进而将缸体1内的阻尼介质4压入到黏滞阻尼器中，由于本实验装置是基于帕斯卡原理，因此，缸体1内的压力与黏滞阻尼器压力一致，由于缸体1的压力数据可以精确控制，则黏滞阻尼器压力测试数据也是非常精确的。

在某些实施方式中，活塞组件的活塞2与活塞杆可以通过焊接成为一体，然后进行精加工。活塞组件的活塞2和活塞杆也可以可拆卸连接，分别加工后组装在一起。

由于压力试验机是较为成熟的压力试验设备，可以理解的是，本实用新型某些实施例中，不对压力试验机的具体型号进行限定。压力试验机具有连续智能化加载、加载压力准确度高和时间记录偏差小的特点，控制精度高，加载速度均匀可控，能够保证整个试验过程的连续稳定。压力试验机可以进行编程，因此根据需要可对整个试验过程进行精确控制，试验过程中各环节严格按照试验程序开展，实现整个试验过程程序化控制，因此可以实现黏滞阻尼器压力测试的智能化和自动化。

可以理解的是，虽然图1中仅示出了一个连通高压管路，但由于本实用新型实施例的是根据帕斯卡原理工作的，因此缸体1上可以连接1个，也可以连接2个、3个、4个、6个、8个等高压管路，可以同时试验，而不会影响测试结果的准确性。

使用时，先对缸体1、活塞2、密封装置3、高压管路6等用干净的溶剂对其进行认真清洗，保证其内部无铁削或其他杂质，清理过程中注意不能划伤缸筒内壁。高压管路6的一端与耐压试验工装的缸筒1连接，保证连接完好，避免高压试验过程中接口处出现泄漏。将密封装置3安装到活塞组件的活塞2上，安装过程中确保损伤密封装置3。向缸体1内加注与黏滞阻尼器所用的完全相同的阻尼介质，阻尼介质的装载高度为缸体1内腔高度的60％左右，保证活塞组件能够装入缸体1内部；最后将活塞组件装入缸体1，组装过程中要保护好密封装置3不受任何损伤。

在某些实施例中，活塞2为圆柱形，活塞2的外圆表面周向设置有至少一个沟槽，至少一个沟槽内设置密封装置3。

活塞2的外圆表面周向设置可以设置一个环形的沟槽，由于缸体1的阻尼介质施加的力很大，需1.5倍于阻尼器的设计压力并持荷一定时间。为了防止在活塞2处阻尼介质的泄露，活塞2的圆周表面采用沟槽加密封装置的形式进行密封。沟槽可以设置为多个，示例性地为2个，进一步保证活塞2与缸体1之间的密封效果。

在某些实施例中，密封装置3包括密封圈32，密封圈32包括O型密封圈、唇形截面密封圈、Y形截面密封圈的至少一种。

密封装置3可以包括密封圈32，而密封圈32可以采用常用的O型密封圈，也可以采用其他异型的密封圈，例如唇形截面密封圈、Y形截面密封圈。可以理解的是，密封圈32可以为一个，根据实际需要，也可以为2个或多个的组合，从而达到一定的密封效果。

考虑到进一步提高密封装置3的密封效果，密封装置3还包括设置于沟槽中的至少一个密封挡圈31，密封挡圈31的材质为聚四氟乙烯或聚甲醛。密封挡圈31可与密封圈32配合使用，密封挡圈31可以为一个，其设置于密封圈32的一侧，由于材质为聚四氟乙烯或聚甲醛，密封挡圈31的刚度较密封圈32大。因此，当密封圈32受到挤压变形时挡圈31可以对O型橡胶圈有个很好的支撑作用，可以防止密封圈32变形过大或者由于沟槽的深度的原因无法使O型橡胶圈充分变形，从而使得密封圈32的密封效果达不到试验所需的密封。当密封挡圈31设置为2个时，两个密封挡圈31分别位于密封圈32的两侧，从而当O型橡胶圈32受到挤压变形时，两个挡圈31可以对O型橡胶圈在两个侧面上具有很好的支撑作用。同时，密封挡圈31的材质为聚四氟乙烯或聚甲醛，二者均具有良好的自润滑性能，对于活塞在缸体内的滑动不仅起到密封作用，还起到自润滑，使得密封挡圈31的使用寿命更长。聚四氟乙烯和聚甲醛还具有抗酸碱，抗有机溶剂的特点，因此可以适用于几乎所有的阻尼介质。

由于密封装置3与缸体1之间的反复摩擦，考虑到密封装置3的使用寿命以及缸体1内腔中压力的精确施加，缸体1的内壁粗糙度为Ra，其中Ra小于或等于0.8μm。可选地为缸体1的内壁粗糙度加工后Ra为0.1μm。

为了方便连接高压管路6，缸体1具有螺纹的连通口5，高压管路6通过螺纹连接于连通口5。连通口5处与高压管路6通过具有密封的密封螺纹连接，示例性地为管螺纹，以保证缸体1内部介质不从连通口处泄露。高压管路6要求承受的压力不低于90Mpa，以满足常规黏滞阻尼器的检测要求。

在某些实施方式中，缸体1底部为全封闭结构，连通口5与缸体底部之间具有第一间距，第一间距为缸体1内腔高度的5％-10％。为了保证缸体1内部的阻尼介质受到高压作用时不从底部发生泄漏，缸体1底部为全封闭结构，示例性地，缸体1底部与缸体1一体成型。而连通口5设置在靠近缸体底部，一方面可以与活塞组件之间不发生干涉；另一方面连通口5距离缸体底部的第一间距，其中第一间距为整个缸体内腔高度的5％-10％，例如，第一间距为20mm，既可以保证加工连通口的工艺性，也可以保证使得缸体底部具有一体化封闭的空腔，可以最大限度地保证阻尼介质不在缸体底部泄露。

本实用新型实施例所采用的压力试验机，具有伺服驱动器，伺服驱动器用于将一定载荷和加载速率的力施加于活塞组件上。采用具有伺服驱动器的压力试验机，可以确保可以精确控制载荷的加载速度、加载载荷值和保载时间等，不但控制精度高、加载速度均匀可控，能够保证整个试验过程的连续稳定。伺服驱动器伺服驱动具备良好的程序可控性，因此整个试验过程可以实现程序化自动控制。

本实用新型实施例还提供了一种黏滞阻尼器试验方法，应用于上述的黏滞阻尼器试验装置。

将高压管路6的一端连接于缸体1；

向缸体1中加注阻尼介质4，阻尼介质4与待测试的黏滞阻尼器的阻尼介质相同；

将活塞组件装入缸体1中，排空高压管路6中的空气；

将高压管路6与待测试的黏滞阻尼器连接；

将组装好的缸体放于压力试验机的平台上施加压力。

具体地，黏滞阻尼器试验方法包括，

步骤S1001：试验前，对试验工装进行清理，例如缸体1、活塞组件、密封装置3、高压管路6等使用溶剂进行清洗，保证各个部件内部无铁削或其他杂质，清理过程中注意不能划伤缸体1内壁；工装清理干净后开始进行工装的组装；

步骤S1002：高压管路6的一端与缸体1在连通口5管螺纹连接，保证接口处的密封性，避免高压过程中接口处出现泄漏。

步骤S1003：组装活塞组件和密封装置3，将密封挡圈31和密封圈32安装到活塞2的沟槽中，保证密封件不损伤。

步骤S100：向缸体1中加注与黏滞阻尼器使用的完全相同的阻尼介质，阻尼介质的装载高度为缸体内腔高度的60％左右，保证活塞杆结构能够装入缸体1内部；

步骤S200：将活塞组件装入缸体1中，组装过程中要保护好密封件不受任何损伤；对活塞组件施加一定的载荷，使得缸体1及高压管路6中的气体全部排出；

步骤S2001：待缸体1及高压管路6空气被排净后将高压管路6的另一端与阻尼器的注油孔连接。

步骤S300：将组装好的缸体放在大吨位压力试验机上，根据活塞的直径和预压压强精确计算活塞上施加的荷载。在压力试验机软件上设定加载速度、加载载荷和保载时间等相关试验参数，按照载荷控制方式通过压力试验机对活塞组件施加竖向力，开展试验。

试验过程中，注意观察试验装置各接口部位及黏滞阻尼器本体是否有泄漏状况。试验结束后，拆卸各组件，清理试验现场。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本实用新型，而并非是对本实用新型的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本实用新型的范围内。