(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211162256.3 (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 北京固力同创工程科技有限公司 地址 100088 北京市海淀区北三环中路4 4 号52号楼3层324 号 (72)发明人 王啸霆　王涛　邱霖　滕睿　徐丹　 尚庆学　周禹江　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 孙玲 (51)Int.Cl. E04B 1/98(2006.01) E04H 9/02(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 基于压电摩擦的监控一体化摩擦阻尼器及 监控系统 (57)摘要 本发明公开一种基于摩擦发电的监控一体 化摩擦阻尼器， 通过在摩擦阻尼器的结构基础上 布置应变监控装置， 能够实时监测摩擦阻尼器本 体工作过程中滑动主板的应变的变化， 通过在两 滑动副板与滑动主板之间安装摩擦起电正极板 和摩擦起电负极板， 利用两种起电性不同的摩擦 材料， 在摩擦耗能中的电压信号差来对摩擦阻尼 器中摩擦型螺栓的位移实时监测； 本发明结构简 单、 性能稳定， 实现了结构振动控制与震害监控 一体化的目的， 工程实用性好， 具有广泛的应用 前景。 本发明公开一种监控系统， 包含上述摩擦 阻尼器， 实现了将结构振动控制与健康监测相结 合。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115506502 A 2022.12.23 CN 115506502 A 1.一种基于 压电摩擦的监控一体化摩擦阻尼器， 其特 征在于， 包括： 摩擦阻尼器本体， 所述摩擦阻尼器本体包括滑动主板、 第 一滑动副板和第 二滑动副板； 所述滑动主板的第一端设置有第一挡板， 第二端开设有滑槽， 且所述滑槽由所述滑动主板 的第二端至第一端延伸； 所述第一滑动副板和所述第二滑动副板分别位于所述滑动主板的 第二端两侧， 所述第一滑动副板、 所述滑动主板和所述第二滑动副板通过摩擦 型螺栓连接， 且所述摩擦型螺栓贯穿所述滑槽设置， 所述摩擦型螺栓的两端均设置有紧固件； 所述第一 滑动副板的远离所述滑动主板的第一端的一端， 以及所述第二滑动副板的远离所述滑动主 板的第一端的一端， 均连接在第二挡板上； 所述第一挡板和所述第二挡板均用于与待减震 构件相连； 摩擦阻尼器应变监测 组件， 所述摩擦阻尼器应变监测 组件包括应变监控装置， 所述应 变监控装置 设置于所述滑动主板上， 所述应变监控装置能够在所述摩擦阻尼器工作时监测 所述滑动主板的应 变； 摩擦阻尼器耗能监测组件， 所述摩擦阻尼器耗能监测组件包括摩擦起电正极板和摩擦 起电负极板， 所述摩擦起电正极板和所述摩擦起电负极板中的一者设置于所述第一滑动副 板与所述滑动主板之间， 另一者设置于所述滑动主板与所述第二滑动副板之间； 所述摩擦 阻尼器耗能监测组件能够通过监测所述摩擦起电正极板和所述摩擦起电负极板之间的电 压差， 监测所述摩擦型螺 栓在所述滑槽内的位移。 2.根据权利要求1所述的基于压电摩擦的监控一体化摩擦阻尼器， 其特征在于， 所述第 一滑动副板、 所述滑动主板和所述第二滑动副板通过多个所述摩擦型螺栓连接， 且所有所 述摩擦型螺 栓沿所述滑槽的延伸方向依次排布。 3.根据权利要求1或2所述的基于压电摩擦的监控一体化摩擦阻尼器， 其特征在于， 所 述紧固件为与所述摩擦型螺栓适配的紧固螺母； 所述第一滑动副板与对应的所述紧固螺母 之间， 以及所述第二滑动副板与对应的所述紧 固螺母之间均设置有碟形弹簧。 4.根据权利要求1或2所述的基于压电摩擦的监控一体化摩擦阻尼器， 其特征在于， 所 述第一滑动副板与所述滑动主板之 间设置所述摩擦起电正极板， 所述滑动主板与所述第二 滑动副板之间设置所述摩擦起电负极板 。 5.根据权利要求4所述的基于压电摩擦的监控一体化摩擦阻尼器， 其特征在于， 所述摩 擦起电正极板固定于所述第一滑动副板和所述滑动主板中的一者上， 所述摩擦起电负极板 固定于所述滑动主板与所述第二滑动副板中的一 者上。 6.根据权利要求5所述的基于压电摩擦的监控一体化摩擦阻尼器， 其特征在于， 所述摩 擦起电正极板固定于所述第一滑动副板上， 所述摩擦起电负极板固定于所述第二滑动副板 上。 7.根据权利要求1或2所述的基于压电摩擦的监控一体化摩擦阻尼器， 其特征在于， 所 述应变监控装置为应 变片或光 栅。 8.根据权利要求1或2所述的基于压电摩擦的监控一体化摩擦阻尼器， 其特征在于， 所 述第一滑动副板、 所述第二滑动副板与所述滑动主板之 间的空隙大于所述滑动主板滑移时 的位移。 9.一种监控系统， 其特征在于， 包括控制模块和如权利要求1～8任意一项所述的基于 压电摩擦的监控一体化摩擦阻尼器， 所述应变监控装置、 所述摩擦起电正极板和所述摩擦权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115506502 A 2起电负极板均 与所述控制模块 通讯连接 。 10.根据权利要求9所述的监控系统， 其特征在于， 所述控制模块包括数据采集仪、 交换 机和远端服务器， 所述应变监控装置、 所述摩擦起电正极板和所述摩擦起电负极板均与所 述数据采集仪通讯连接， 所述数据采集仪通过光纤光栅解调仪或数据采集工控仪与所述交 换机通讯连接， 所述交换机与所述远端服 务器通讯连接 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115506502 A 3