偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于建筑結構的減振【技術領域】,具體涉及利用電渦流提供阻尼的調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置。包括導體板和永磁體,其特征在于還包括主軸、彈簧和偏心質(zhì)量塊,所述偏心質(zhì)量塊固定設置在主軸上或者偏心質(zhì)量塊與主軸之間設有轉動軸承,彈簧的一端與偏心質(zhì)量塊相連,導體板垂直于主軸中軸線方向固定設置在偏心質(zhì)量塊的一側,永磁體位于導體板與偏心質(zhì)量塊之間并且固定設置在偏心質(zhì)量塊上,導體板與永磁體之間留有間隙,所述導體板、永磁體、主軸、彈簧和偏心質(zhì)量塊共同構成一組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構。結構簡單,實用性強,安全可靠,性價比更高,其可以廣泛應用于各種高層、超高層建筑、細高結構或大跨度建筑的結構振動控制,市場應用前景十分廣闊。
【專利說明】偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于建筑結構的減振【技術領域】,具體涉及一種利用電渦流提供阻尼的調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置。
【背景技術】
[0002]隨著城市建設的發(fā)展,各種高層、超高層建筑和細高結構、大跨度建筑物日益增多,同時,城市交通網(wǎng)絡越來越發(fā)達,各種大跨度的機場登機橋、人行天橋、港口棧橋等橋梁結構得到了廣泛的應用,為人們的生活和出行帶來了極大的便利。但是,此類細高建筑物及橋梁在強風或地震等外力激勵作用下容易發(fā)生共振,給居民或行人帶來不舒服的感覺,造成結構物自身結構損壞,甚至嚴重威脅到人和車輛的安全。如何防止這類大跨度、低頻結構物發(fā)生破壞性共振成為工程建設中不得不著手解決的現(xiàn)實問題。實踐證明,調(diào)諧質(zhì)量減振器(也有文獻中稱質(zhì)量調(diào)諧阻尼器,或稱質(zhì)量調(diào)諧減振器,本文中也簡稱減振器或TMD)是一種有效的振動控制裝置,將它的固有頻率調(diào)整到接近結構的自振頻率,然后安裝在結構上。當結構受到激振力干擾發(fā)生振動時,引起TMD的共振,吸收并消耗外部激振能量,達到減小結構反應的目的。要想最大限度發(fā)揮TMD的減振作用,要求其固有頻率要盡可能與主結構的自振頻率一致,否則TMD的減振效果就會大幅下降。需要指出的是,沒有阻尼元件的TMD在實踐上很少使用,因為一但參數(shù)不準或激振力頻率發(fā)生改變,結構的振幅就會迅速增大,形成新的共振,所以無阻尼TMD的減振頻率范圍很窄。由此可見,要想最大限度發(fā)揮TMD的減振作用,不僅要求其固有頻率要盡可能接近結構的自振頻率,還需要其阻尼比保持在最佳值。這就要求TMD的固有頻率和阻尼比都應該可以隨時進行相應調(diào)整。可是,現(xiàn)有TMD中,阻尼器多為小孔節(jié)流式或液壓油活塞式結構,阻尼器的阻尼比都是一定的,調(diào)整阻尼比只能更換阻尼器,此外,阻尼器處于往復振動條件下密封損壞較快,密封損壞后阻尼腔的壓力差無法保持原設計,阻尼力下降,必須更換,而阻尼器的價格很高,依靠更換的方法解決此類問題勢必造成極大的浪費。另外,此類產(chǎn)品的剛度與阻尼相互影響,參數(shù)不易精確調(diào)整,特別是一但產(chǎn)品成形,其阻尼難以實現(xiàn)后期調(diào)節(jié),從而嚴重影響TMD產(chǎn)品的減振效果,同時也增加后期維護的難度和成本。
[0003]另一方面,對于某些機械設備或建筑結構,其振動不單純表現(xiàn)在垂向振動或單一橫向振動,而是同時帶有扭轉振動或/和水平面內(nèi)的多方向振動,現(xiàn)有TMD產(chǎn)品尚無法有效滿足上述復雜振動的減振要求。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于克服上述缺陷,提供一種剛度與阻尼完全分離、阻尼參數(shù)調(diào)節(jié)便利的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置。
[0005]本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置是這樣實現(xiàn)的,包括導體板和永磁體,其特征在于還包括主軸、彈簧和偏心質(zhì)量塊,所述偏心質(zhì)量塊固定設置在主軸上或者偏心質(zhì)量塊與主軸之間設有轉動軸承,彈簧的一端與偏心質(zhì)量塊相連,導體板垂直于主軸中軸線方向固定設置在偏心質(zhì)量塊的一側,永磁體位于導體板與偏心質(zhì)量塊之間并且固定設置在偏心質(zhì)量塊上,導體板與永磁體之間留有間隙,所述導體板、永磁體、主軸、彈簧和偏心質(zhì)量塊共同構成一組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構。
[0006]本實用新型中所述彈簧的具體形式可以多種多樣,包括拉簧、扭簧、板簧、壓縮彈簧、剪切式橡膠彈簧、聚氨酯彈簧及彈性繩索等,實際應用中可以根據(jù)需要選擇。彈簧的一端與偏心質(zhì)量塊相連,另一端與其他固定結構相連。當偏心質(zhì)量塊固定設置在主軸上時,偏心質(zhì)量塊可以在彈簧的約束下隨主軸一起繞主軸的中軸線往復擺動;當偏心質(zhì)量塊與主軸之間設有轉動軸承時,偏心質(zhì)量塊可以在彈簧的約束下繞主軸往復擺動。此外,偏心質(zhì)量塊與主軸之間還可以通過直臂連桿結構或曲臂連桿結構相連,并且在直臂連桿結構或曲臂連桿結構與主軸之間設置轉動軸承。另外,偏心質(zhì)量塊還可以包括至少兩個子偏心質(zhì)量塊,每個子偏心質(zhì)量塊分別通過直臂連桿結構或曲臂連桿結構與主軸相連,所述子偏心質(zhì)量塊中至少一個子偏心質(zhì)量塊與彈簧相連,并且子偏心質(zhì)量塊之間彼此非對稱地布置在主軸周圍,這樣既可以保證偏心的效果,又可以避免采用單個偏心質(zhì)量塊時容易出現(xiàn)單個偏心質(zhì)量塊的重量過大或主軸某個方向承受彎矩過大等問題。
[0007]所述電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中還可以包括導磁板,導磁板位于導體板距離永磁體較遠的一側。其中,可以利用緊固件將導磁板與導體板直接固定相連;也可以將導磁板與主軸固連成一體,再利用緊固件將導體板固定連接在導磁板上。為了便于調(diào)整導體板與永磁體之間的間距,導體板與導磁板之間還可以設置調(diào)整墊片;當然,也可以利用緊固件將永磁體與偏心質(zhì)量塊連接在一起,在永磁體與偏心質(zhì)量塊之間設置調(diào)整墊片,也可以實現(xiàn)同樣的效果。為了便于調(diào)整導體板與永磁體之間的間距,還可以在導體板與主軸之間設置位置調(diào)整結構,所述位置調(diào)整結構包括導體板與主軸之間設置的滑鍵和鍵槽,或者主軸上對應導體板設置的外螺紋段及鎖緊螺母,或者導體板上設置的螺紋通孔和頂絲。當然,也可以在導磁板與主軸之間設置位置調(diào)整結構,所述位置調(diào)整結構包括導磁板與主軸之間設置的滑鍵和鍵槽,或者主軸上對應導磁板設置的外螺紋段及鎖緊螺母,或者導磁板上設置的螺紋通孔和頂絲。此外,所述電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中至少設置一組彈簧,根據(jù)偏心質(zhì)量塊的形狀不同,每個偏心質(zhì)量塊對應彈簧的具體數(shù)量可以是一組、二組、三組甚至更多。優(yōu)選的,電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中偏心質(zhì)量塊設置成圓盤狀,每個偏心質(zhì)量塊上對應設置二組彈簧,二組彈簧沿主軸的中軸線對稱布置。另外,為了便于進行組裝和使用,本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置中還可以設置外框架,組裝時,將主軸固定在外框架上。當然,本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中,也可以將彈簧的一端與偏心質(zhì)量塊相連,另一端固定連接在外框架上保持不動。
[0008]偏心質(zhì)量塊上設有偏心結構,所述偏心結構包括通孔、豁口、凸起或凹槽。
[0009]為平衡偏心質(zhì)量塊旋轉時對主軸產(chǎn)生的剪切力,可以在本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置中同時設置二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構,二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構構成一個減振單元,所述減振單元中的二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構沿主軸的中軸線方向?qū)ΨQ布置,其中,二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中分別設置的永磁體的鄰近端面保持極性相反,二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中偏心質(zhì)量塊的偏心部分沿主軸的中軸線對稱布置。這樣,當二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中偏心質(zhì)量塊分別轉動時對主軸形成的慣性剪切力大小基本相等、方向相反,如果偏心質(zhì)量塊之間的間距較小時,其對主軸的慣性剪切力彼此相互抵消,可以最大限度的減小對主軸的影響,使系統(tǒng)更加穩(wěn)定。
[0010]此外,二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中偏心質(zhì)量塊上可以分別設置二組偏心結構,二組偏心結構之間相對主軸的中軸線彼此呈90°夾角布置,二個偏心質(zhì)量塊上的偏心結構相對主軸中軸線兩兩之間分別呈90°夾角布置。這樣,無論振動激勵從哪一個方向傳來,偏心質(zhì)量塊都會繞主軸發(fā)生旋轉運動,可以實現(xiàn)全方向控制?;谏鲜鲈恚緦嵱眯滦推氖诫姕u流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置中還可以包括四組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構,四組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構兩兩組合構成二個減振單元,二個減振單元分別沿主軸軸向串聯(lián)布置,二個減振單元中偏心質(zhì)量塊的偏心部分相對主軸中軸線彼此呈90°夾角布置。為了便于裝配,二個減振單元中的主軸之間可以通過聯(lián)軸器相連。
[0011]本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置可以將建筑結構的振動轉化成偏心質(zhì)量塊的轉動,同時帶動永磁體轉動,當永磁體相對導體板運動時,導體板中產(chǎn)生感應電流,感應電流由于其渦流特性產(chǎn)生與永磁體磁極相反的電磁場,根據(jù)楞次定律,此磁極相反的電磁場與永磁體的磁場產(chǎn)生電渦流效應,阻礙永磁體的運動,形成阻尼效應,實現(xiàn)耗能。導磁板用來閉合永磁體磁場,增強電磁阻尼效應。其工作過程中,導體板內(nèi)部電渦流使得導體板發(fā)熱,偏心質(zhì)量塊轉動的機械能轉變?yōu)閷w板的熱能,此過程消耗了機械能。通過調(diào)節(jié)永磁體磁場大小、導體板的厚度、導磁板的厚度、永磁體與導體板之間的距離等參數(shù),都可以實現(xiàn)對系統(tǒng)阻尼參數(shù)的調(diào)整,十分方便。此外,本實用新型工作過程中,永磁體、偏心質(zhì)量塊、導流板等各主要工作部件之間沒有摩擦損耗,因此本實用新型還具有使用壽命長,基本無需維護等特點。與現(xiàn)有應用最廣泛的各種彈性元件支承質(zhì)量的TMD產(chǎn)品相比,本實用新型具有如下主要優(yōu)點
[0012](I)本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的偏心質(zhì)量塊通過摩擦力極小的轉動軸承實現(xiàn)偏轉運動,其結構摩擦小,啟動靈敏;
[0013](2)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置可以通過改變永磁體與導體板之間的間距,實現(xiàn)阻尼參數(shù)的精確調(diào)節(jié),方便快捷;
[0014](3)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置實現(xiàn)了剛度與阻尼的完全分離,阻尼力與質(zhì)量塊的運動速度成精確的線性關系,調(diào)整阻尼力時對系統(tǒng)固有頻率無任何影響;
[0015](4)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置利用永磁鐵來提供形成電渦流所需的磁場,無需輸入額外的外界能源,就可實現(xiàn)較大的阻尼比,特別是用于戶外結構如橋梁與高層建筑等,避免了由于不方便或不能保證可靠供電對產(chǎn)品的正常使用造成的不良影響,其適用性更好;
[0016](5)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置不依靠機械摩擦耗能,沒有懸臂梁等應力集中元件,同時也不存在密封等問題,因此可靠性和使用壽命相比現(xiàn)有的其它TMD裝置都有了較大提升,同時還可以實現(xiàn)基本免維護,性價比更高;
[0017](6)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置可以將建筑結構的振動由平動轉變?yōu)檗D動,再利用電渦流效應消耗掉,其可以對各個方向的振動激勵產(chǎn)生響應,從而實現(xiàn)全方位抑制建筑結構振動的目的。
[0018]綜上所述,本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置結構簡單,實用性強,安全可靠,性價比更高,其可以廣泛應用于各種高層、超高層建筑、細高結構或大跨度建筑的結構振動控制,市場應用前景十分廣闊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之一。
[0020]圖2為圖1所示偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的應用示意圖。
[0021]圖3為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之二。
[0022]圖4為圖3所示偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的應用示意圖。
[0023]圖5為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之三。
[0024]圖6為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之四。
[0025]圖7為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之五。
[0026]圖8為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之六。
[0027]圖9為圖8所示偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的應用示意圖。
[0028]圖10為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之七。
[0029]圖11為圖10所示偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的應用示意圖。
[0030]圖12為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之八及應用示意圖。
[0031]圖13為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之九及應用示意圖。
[0032]圖14為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之十。
[0033]圖15為圖14的A-A剖視圖。
[0034]圖16為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之十一。
[0035]圖17為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之十二。
[0036]圖18為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之十三。
[0037]圖19為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之十四。
[0038]圖20為圖19的B向示圖。
[0039]圖21為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之十五。
[0040]圖22為本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的結構示意圖之十六
【具體實施方式】
[0041]實施例一
[0042]如圖1和圖2所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,包括主軸1、彈簧和偏心質(zhì)量塊2、導體板4和永磁體3,所述主軸I貫穿導體板4和永磁體3設置,偏心質(zhì)量塊2與主軸I之間設有轉動軸承12,導體板4垂直于主軸I中軸線方向固定設置在偏心質(zhì)量塊2的一側,永磁體3位于導體板4與偏心質(zhì)量塊2之間并且粘接固定在偏心質(zhì)量塊2上,導體板4與永磁體3之間留有間隙,所述彈簧具體為拉簧5,拉簧5的一端與偏心質(zhì)量塊2相連,另一端與周圍的固定結構14相連保持固定不動,所述導體板4、永磁體3、主軸1、拉簧5和偏心質(zhì)量塊2共同構成一組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構。其中,偏心質(zhì)量塊2的形狀呈非對稱的扇形,偏心質(zhì)量塊2與轉動軸承12之間采用過盈配合,主軸I上設有彈性擋圈13對轉動軸承12實現(xiàn)限位。此外,導體板4與主軸I之間設有位置調(diào)整結構6,所述位置調(diào)整結構6具體為導體板4與主軸I之間設置的滑鍵及鍵槽。
[0043]應用時,為防止主軸I發(fā)生轉動,主軸兩端分別加工成正方體段10和正方體段15,正方體段10和正方體段15分別與連接座9和連接座16組裝在一起,連接座9和連接座16再分別與上層待減振結構7及下層待減振結構19相連,其中,連接座9通過緊固件11固定在上層待減振結構7中預埋的金屬錨固件8上;連接座16通過緊固件18固定在下層待減振結構19中預埋的金屬錨固件17上。
[0044]本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置中,由于采用的質(zhì)量塊為一偏心質(zhì)量塊2,且偏心質(zhì)量塊2與主軸I之間設有轉動軸承12,其啟動阻力很小,因此,當上層待減振結構7或/和下層待減振結構19發(fā)生振動時,偏心質(zhì)量塊2可以迅速將結構振動轉化為轉動,同時帶動永磁體3轉動,當然,由于設有拉簧5,偏心質(zhì)量塊2及永磁體3的轉動為左右交替的偏擺運動,通過拉簧5可以調(diào)節(jié)偏心質(zhì)量塊2左右偏擺的頻率。由于主軸I及導體板4不發(fā)生轉動,當永磁體3相對導體板4往復轉動時,永磁體3與導體板4之間的相對運動切割磁力線,導體板4中感應生成電渦流,感應電渦流產(chǎn)生與永磁體4磁極相反的電磁場,阻礙永磁體4的運動,進而形成抑制偏心質(zhì)量塊轉動所需的阻尼。在此過程中,導體板4內(nèi)部電渦流使得導體板發(fā)熱,將相對轉動的機械能轉變?yōu)閷w板溫度升高的熱能,實現(xiàn)耗能,使待減振結構的振動強度迅速衰減,進而實現(xiàn)良好的保護作用。
[0045]本實用新型中,根據(jù)功能和經(jīng)濟性的綜合考慮,導體板可以采用銅、鋁等金屬材料制成,導體板的尺寸及厚度根據(jù)磁能量的需求和TMD整體阻尼比確定;永磁體可以采用釹鐵硼或釤鈷等材料制成,其尺寸及厚度根據(jù)磁能量的需求確定。本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置可以通過調(diào)節(jié)永磁體磁場大小、導體板的厚度、永磁體與導體板之間的距離等方式來調(diào)節(jié)電磁阻尼效應。永磁體與導體板之間由于沒有摩擦,只要對導體板做一定的防腐處理,就可以實現(xiàn)很長的使用壽命,同時服役期間也無需任何維護。特別要指出的是,由于導體板與主軸之間設置了位置調(diào)整結構,在現(xiàn)場安裝時,利用位置調(diào)整結構調(diào)節(jié)永磁體與導體板之間的距離即可精確調(diào)節(jié)阻尼,十分方便快捷,適應性更強。
[0046]特別要說明的是,圖1和圖2所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的技術方案中,導流體4與永磁體3之間的間隙并非實際產(chǎn)品的實際應用狀態(tài),僅是為了便于看清楚各部分結構組成,在實際應用中,導流體4與永磁體3之間的間距應根據(jù)工程需要進行設計,并根據(jù)工程實際通過位置調(diào)整結構6進行調(diào)整。這一點同樣適用于本實用新型的其他附圖和實施例,在此一并給予說明。另外,基于本例所述的技術原理,應用時也可以將主軸I的兩端分別焊接固定在金屬錨固件8及金屬錨固件17上,也能實現(xiàn)同樣的技術效果,在此僅用文字給予說明,也在本實用新型要求的保護范圍之內(nèi)。
[0047]與現(xiàn)有應用最廣泛的各種彈性元件支承質(zhì)量的TMD產(chǎn)品相比,本實用新型具有如下主要優(yōu)點
[0048](I)本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的質(zhì)量塊通過摩擦力極小的轉動軸承實現(xiàn)偏轉運動,其結構摩擦小,啟動靈敏;
[0049](2)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置可以通過改變永磁體與導體板之間的間距,實現(xiàn)阻尼參數(shù)的精確調(diào)節(jié),方便快捷;
[0050](3)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置實現(xiàn)了剛度與阻尼的完全分離,阻尼力與質(zhì)量塊的運動速度成精確的線性關系,調(diào)整阻尼力時對系統(tǒng)固有頻率無任何影響;
[0051](4)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置利用永磁鐵來提供形成電渦流所需的磁場,無需輸入額外的外界能源,就可實現(xiàn)較大的阻尼比,特別是用于戶外結構如橋梁與高層建筑等,避免了由于不方便或不能保證可靠供電對產(chǎn)品的正常使用造成的不良影響,其適用性更好;
[0052](5)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置不依靠機械摩擦耗能,沒有懸臂梁等應力集中元件,同時也不存在密封等問題,因此可靠性和使用壽命相比現(xiàn)有的其它TMD裝置都有了較大提升,特別是還可以實現(xiàn)基本免維護,性價比更高;
[0053](6)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置可以將建筑結構的振動由平動轉變?yōu)檗D動,再利用電渦流效應消耗掉,其可以對多個方向的振動激勵產(chǎn)生響應,從而實現(xiàn)全方位抑制建筑結構振動的目的;
[0054](7)本實用新型的結構中不包含液體阻尼,不存在泄漏的問題,沒有使用方向的限制,可以沿垂向布置,也可以沿水平向布置,還可以傾斜布置,十分方便,而且環(huán)保。
[0055]綜上所述,本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置結構簡單,實用性強,安全可靠,性價比更高,其可以廣泛應用于各種高層、超高層建筑、細高結構或大跨度建筑的結構振動控制,也可以應用于各種機械設備的振動控制,特別適用于附帶扭轉振動或/和水平面內(nèi)的多方向振動等復雜振動工況的控制,市場應用前景十分廣闊。
[0056]實施例二
[0057]如圖3、圖4所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,與實施例一的區(qū)別在于,偏心質(zhì)量塊2與主軸I之間通過直臂連桿結構相連,直臂連桿結構與主軸I之間設置轉動軸承12,所述直臂連桿結構由直連桿20及軸承座100構成,直連桿20設置在偏心質(zhì)量塊2與軸承座100之間,轉動軸承12設置在軸承座100內(nèi),轉動軸承12與軸承座100之間采用過盈配合。此外,導體板4與主軸I之間設有位置調(diào)整結構6,所述位置調(diào)整結構6具體為導體板4上設置的螺絲通孔和頂絲。
[0058]本例所述本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的應用方法、工作原理及優(yōu)點與實施例一基本相同,在此不再重復。需要指出的是,本例所述技術方案的缺點在于,當振動沿直臂連桿結構中直連桿20的軸向傳遞時,偏心質(zhì)量塊2無法產(chǎn)生響應。
[0059]實施例三
[0060]如圖5所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,與實施例二的區(qū)別在于,偏心質(zhì)量塊2與主軸I之間通過曲臂連桿結構相連,曲臂連桿結構與主軸I之間設置轉動軸承。所述直臂連桿結構由曲連桿21及軸承座100構成,曲連桿21設置在偏心質(zhì)量塊2與軸承座100之間,轉動軸承12設置在軸承座100內(nèi),轉動軸承12與軸承座100之間采用過盈配合。
[0061]本例所述技術方案除了具有實施例二所述技術方案的全部優(yōu)點以外,與實施例二相比,由于設置了曲臂連桿結構21,可以克服實施例二中,振動沿直臂連桿結構中直連桿的軸向傳遞時,偏心質(zhì)量塊2無法產(chǎn)生響應的缺點,其可以對每個方向的振動激勵產(chǎn)生響應,從而真正實現(xiàn)全方位抑制建筑結構振動的目的。
[0062]實施例四
[0063]如圖6所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,與實施例二的區(qū)別在于,偏心質(zhì)量塊包括兩個子偏心質(zhì)量塊22和25,相應的直臂連桿結構也設置二組,偏心質(zhì)量塊22和25分別分別通過直臂連桿結構與主軸I相連,其中,與偏心質(zhì)量塊22相連的直臂連桿結構由直連桿23及軸承座100構成,與偏心質(zhì)量塊25相連的直臂連桿結構由直連桿24及軸承座100構成。此外,子偏心質(zhì)量塊22與拉簧5相連,子偏心質(zhì)量塊25與拉簧26相連,并且子偏心質(zhì)量塊22和子偏心質(zhì)量塊25彼此非對稱地布置在主軸I周圍。
[0064]與實施例二相比,由于偏心質(zhì)量塊由非對稱布置在主軸周圍的二個子偏心質(zhì)量塊構成,其可以克服實施例二中,振動沿直臂連桿結構中直連桿的軸向傳遞時,偏心質(zhì)量塊無法產(chǎn)生響應的缺點,其可以對每個方向的振動激勵產(chǎn)生響應,從而真正實現(xiàn)全方位抑制建筑結構振動的目的。
[0065]另外,要說明的是,基于本例的技術原理,子偏心質(zhì)量塊也可以設置三個、四個甚至更多,只需要相應增加直臂連桿結構進行連接即可,都能實現(xiàn)很好的效果,不再一一【專利附圖】

【附圖說明】,在此僅以文字進行說明,都在本實用新型要求的保護范圍之中。
[0066]基于圖5和圖6所示技術方案記錄的技術原理,子偏心質(zhì)量塊也可以通過曲臂連桿結構與主軸I相連,例如如圖7所不技術方案,與圖6所不技術方案的區(qū)別在于,偏心質(zhì)量塊22通過曲臂連桿結構與主軸I相連,與偏心質(zhì)量塊22相連的曲臂連桿結構由曲連桿130及軸承座100構成,也在本實用新型要求的保護范圍這中。當然,偏心質(zhì)量塊25也可以通過曲臂連桿結構與主軸I相連,也能實現(xiàn)同樣的效果,都在本實用新型要求的保護范圍之中。
[0067]設置多個子偏心質(zhì)量塊組合成所述偏心質(zhì)量塊的意義還在于,這樣既可以保證偏心的效果,又可以避免采用單個偏心質(zhì)量塊時容易出現(xiàn)單個偏心質(zhì)量塊的重量過大或主軸某個方向承受彎矩過大等問題。
[0068]實施例五
[0069]如圖8和圖9所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,與實施例一的區(qū)別在于,本例所述偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置中,電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中還包括導磁板29,導磁板29也設置在主軸I上,并且位于導體板4距離永磁體3較遠的一側,在圖8中導磁板29位于導體板4的上方。此外,導體板4與主軸I之間設有位置調(diào)整結構,所述位置調(diào)整結構具體為主軸I上對應導體板4設置的局部外螺紋段27及鎖緊螺母28,通過鎖緊螺母28將導體板4及導磁板29 —起固定在主軸I上。此外,偏心質(zhì)量塊2呈圓盤狀,偏心質(zhì)量塊2上還設有偏心結構,所述偏心結構具體為偏心質(zhì)量塊上局部設置的一個豁口101。
[0070]在現(xiàn)場安裝時,利用位置調(diào)整結構調(diào)節(jié)永磁體與導體板之間的距離即可精確調(diào)節(jié)阻尼,十分方便快捷,適應性更強。
[0071]與實施例一相比,本例所述技術方案的優(yōu)點在于,由于電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中增設了導磁板29,可以顯著增強磁感應強度,提高電渦流阻尼效應,因此工作時耗能更快,減振效果更佳。導磁板可以利用鋼、鐵材料制成,經(jīng)濟實用。另外要說明的是,偏心質(zhì)量塊上設有偏心結構,所述偏心結構除了已經(jīng)提到的通孔外,還可以是偏心質(zhì)量塊上設置的豁口、凸起或凹槽等其他結構,只要能實現(xiàn)偏心的效果,都可以應用于本實用新型中,都在本實用新型要求的保護范圍中。本例所述本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置在待減振結構中的應用方式與實施例一中的描述基本相同,在此不再重復。當然,除了利用緊固件將連接座與金屬錨固件相連以外,也可以直接將主軸兩端與金屬錨固件焊接固定在一起,或者將連接座與金屬錨固件焊接固定在一起,也都可以起到相同的作用,這一點適用于本實用新型所有實施例,在此一并說明。
[0072]實施例六
[0073]如圖10和圖11所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,與實施例五的區(qū)別在于,導體板4與導磁板29通過緊固件32連成一體,導磁板29與主軸I之間設有位置調(diào)整結構6,所述位置調(diào)整結構6具體為導磁板29與主軸I之間設置的滑鍵和鍵槽。此夕卜,偏心質(zhì)量塊2上設置的偏心結構具體為一個通孔30。另外,偏心質(zhì)量塊2上對應設置二根彈簧,分別是拉簧5和拉簧31,所述拉簧5和拉簧31沿主軸I的中軸線對稱布置。應用時,拉簧5 —端與偏心質(zhì)量塊2相連,另一端與固定結構14相連;拉簧31 —端與偏心質(zhì)量塊2相連,另一端與固定結構33相連。
[0074]與實施例五相比,本例所述技術方案可以利用滑鍵和鍵槽構成的位置調(diào)整結構調(diào)節(jié)導磁體及導體板與永磁體之間的距離,進而精確調(diào)節(jié)系統(tǒng)阻尼;此外,偏心質(zhì)量塊2上同時設置拉簧5和拉簧31,有利于系統(tǒng)的穩(wěn)定。當然,基于本實用新型的技術原理,也可以在偏心質(zhì)量塊上設置更多根拉簧,也能實現(xiàn)很好的效果,在實際應用中,可以根據(jù)工程需要設定拉簧的數(shù)量。此外,基于本例的技術原理,以及之前實施例中描述的技術原理,導磁板與主軸之間設置的位置調(diào)整結構,除了可以是導磁板與主軸之間設置的滑鍵和鍵槽以外,還可以是主軸上對應導磁板設置的外螺紋段及鎖緊螺母,或者導磁板上設置的螺紋通孔和頂絲,都可以起到相同的效查,都可以應用于本實用新型中,在此僅以文字給予說明,不再另外附圖,都在本實用新型要求的保護范圍之中。
[0075]實施例七
[0076]如圖12所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,與實施例六的區(qū)別在于,導磁板29與主軸I焊接固連成一體,并利用緊固件32將導體板4固連在導磁板29上,導體板4與導磁板29之間還設有調(diào)整墊片34。此外,偏心質(zhì)量塊2上設置的偏心結構具體為一個盲孔結構的凹槽35。
[0077]與實施例六相比,本例所述技術方案的最大優(yōu)點在于,通過改變導體板4與導磁板29之間調(diào)整墊片34的總厚度,就可以調(diào)節(jié)導體板29與永磁體3之間的距離,進而精確調(diào)節(jié)系統(tǒng)阻尼,其結構更加簡單,安全性更好。
[0078]實施例八
[0079]如圖13所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,與實施例七的區(qū)別在于,利用緊固件36將永磁體3與偏心質(zhì)量塊2連接在一起,永磁體3與偏心質(zhì)量塊2之間設有調(diào)整墊片34。此外,偏心質(zhì)量塊2上設置的偏心結構具體為一個圓柱狀凸起37。
[0080]與實施例七相似,本例所述技術方案中,通過改變永磁體3與偏心質(zhì)量塊2之間調(diào)整墊片34的總厚度,就可以調(diào)節(jié)導體板29與永磁體3之間的距離,進而精確調(diào)節(jié)系統(tǒng)阻尼,其結構更加簡單,安全性更好。
[0081]實施例九
[0082]如圖14所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,與實施例六的區(qū)別在于,包括二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構,其中,主軸1、導體板4、導磁板29、永磁體3、偏心質(zhì)量塊2、拉簧5和拉簧31構成一組所述電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構;主軸1、導體板46、導磁板47、永磁體48、偏心質(zhì)量塊41、拉簧43和拉簧44構成另外一組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構。二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構構成一個減振單元B,所述減振單元B中的二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構沿主軸的中軸線方向?qū)ΨQ布置,其中,二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中分別設置的永磁體3和永磁體48的鄰近端面保持極性相反,二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中偏心質(zhì)量塊的重心沿主軸的中軸線對稱布置,在此,表現(xiàn)為偏心質(zhì)量塊2上設置的通孔30與偏心質(zhì)量塊41上設置的通孔42沿主軸的中軸線對稱布置。二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構共用一根主軸I,如圖15所示,偏心質(zhì)量塊41與主軸I之間也設有轉動軸承52,主軸I上設有彈性擋圈53對轉動軸承52實現(xiàn)限位,偏心質(zhì)量塊41與永磁體48通過緊固件49固定連接在一起。此外,偏心質(zhì)量塊2與永磁體3也通過緊固件36固定連接在一起。為了便于安裝應用,本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置還包括一個外框架40,主軸I兩端通過連接法蘭50和連接法蘭51分別固定在外框架的頂面和底面,拉簧43和拉簧44以及拉簧5和拉簧31兩兩對應分別沿對角線方向與外框架40的四根立柱相連。
[0083]本例所述本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置除了具有實施例六的所有優(yōu)點以外,其最大優(yōu)越之處在于,當偏心質(zhì)量塊2與偏心質(zhì)量塊41之間的間距較小時,其對主軸I的慣性剪切力彼此相互抵消,可以最大限度的減小對主軸的影響,使系統(tǒng)更加穩(wěn)定。
[0084]需要指出的是,圖14所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置中,導體板4與永磁體3之間的間距、導體板46與永磁體48之間的間距以及偏心質(zhì)量塊2和偏心質(zhì)量塊41之間的間距,都僅為了說明本實用新型的技術原理,不一定與實際產(chǎn)品保持一致,在實際應用中,上述間距應根據(jù)工程需要設計和確定。另外,拉簧一端與偏心質(zhì)量塊相連,另一端除了可以與外框架固定相連以外,也可以與外部其他固定結構相連,也可以實現(xiàn)相同的技術效果,也在本實用新型要求的保護范圍之中。
[0085]實施例十
[0086]如圖16所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,與實施例九的區(qū)別在于,包括四組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構,四組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構兩兩組合構成二個減振單元B,二個減振單元B中的主軸65和主軸67通過聯(lián)軸器66相連,二個減振單元B分別沿主軸軸向串聯(lián)布置,二個減振單元B中偏心質(zhì)量塊的重心相對主軸中軸線彼此呈90°夾角布置,具體的,上方減振單元B中偏心質(zhì)量塊61上設置的通孔62與下方減振單元B中偏心質(zhì)量塊68上設置的通孔69相對主軸中軸線呈90°夾角;上方減振單元B中偏心質(zhì)量塊61上設置的通孔62與下方減振單元B中偏心質(zhì)量塊70上設置的通孔71相對主軸中軸線也呈90°夾角;相應的,上方減振單元B中偏心質(zhì)量塊63上設置的通孔64與通孔69及通孔71之間也存在這樣的空間位置關系。主軸65與主軸67的另一端分別與外框架60的頂部及底部固定相連。
[0087]與實施例九相比,本例所述技術方案的最大優(yōu)點在于,由于二個減振單元B中偏心質(zhì)量塊的重心相對主軸中軸線彼此呈90°夾角布置,無論振動從哪個方向傳來,都會有至少二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構產(chǎn)生工作響應,克服了圖14所述技術方案在振動沿通孔30圓心與通孔42圓心連線方向傳遞時系統(tǒng)無法產(chǎn)生響應的缺點,其可以對任何方向的振動激勵產(chǎn)生響應,從而真正實現(xiàn)全方位抑制建筑結構振動的目的。此外,本例中,主軸采用分體式結構,再利用聯(lián)軸器連接主軸65和主軸67,主要是基于降低主軸加工難度和降低裝配難度的考慮,實際應用中,也可以采用一體式的主軸,只是主軸的結構相對更加復雜,也能實現(xiàn)同樣的效果,也在本實用新型要求的保護范圍之中。另外,基于本例所述的技術原理,也可以在圖16所示技術方案的基礎上,將二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中偏心質(zhì)量塊上分別設置二組偏心結構,二組偏心結構之間相對主軸的中軸線彼此呈90°夾角布置,二個偏心質(zhì)量塊上的偏心結構相對主軸中軸線兩兩之間分別呈90°夾角布置,例如如圖17所示,偏心質(zhì)量塊2上設置通孔30和通孔104,通孔30和通孔104相對主軸中軸線呈90°夾角;偏心質(zhì)量塊41上設置通孔42和通孔103,通孔42和通孔103相對主軸中軸線呈90°夾角;再有通孔30與通孔103之間相對主軸中軸線也呈90°夾角,通孔104與通孔42之間相對主軸中軸線也呈90°夾角。這樣,也可以克服圖14所示技術方案在振動沿通孔30圓心與通孔42圓心連線方向傳遞時系統(tǒng)無法產(chǎn)生響應的缺點,其可以對任何方向的振動激勵產(chǎn)生響應,從而真正實現(xiàn)全方位抑制建筑結構振動的目的,也在本實用新型要求的保護范圍之中。
[0088]與實施例十中的說明相似,圖16和圖17所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置中,每組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中的導體板與永磁體之間的間距、以及相鄰電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中鄰近的偏心質(zhì)量塊與偏心質(zhì)量塊之間的間距,都僅為了說明本實用新型的技術原理,不一定與實際產(chǎn)品保持一致,在實際應用中,上述間距應根據(jù)工程需要設計和確定。
[0089]實施例^^一
[0090]如圖18所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,與實施例一的區(qū)別在于,所述偏心質(zhì)量塊2固定設置在主軸I上,拉簧5的一端與偏心質(zhì)量塊相連,另一端與周圍的固定結構14相連保持固定不動,導體板4垂直于主軸I中軸線方向固定設置在偏心質(zhì)量塊2的一側,應用時如圖16中所示,具體的導體板4位于偏心質(zhì)量塊2下方,并通過緊固件111固定設置在連接座16上,永磁體3位于導體板4與偏心質(zhì)量塊2之間并且通過緊固件110固定設置在偏心質(zhì)量塊2上,導體板4與永磁體3之間留有間隙,所述導體板4、永磁體3、主軸1、拉簧5和偏心質(zhì)量塊2共同構成一組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構。
`[0091]應用時,通過連接座9將主軸I的上部與上層待減振結構7相連,具體的,連接座9通過緊固件11固定在上層待減振結構7中預埋的金屬錨固件8上,連接座9與主軸I之間設有轉動軸承112 ;通過連接座16將主軸I的下部與下層待減振結構19相連,具體的,連接座16通過緊固件18固定在下層待減振結構19中預埋的金屬錨固件17上,連接座16與主軸I之間設有轉動軸承113。
[0092]本例所述本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置中,偏心質(zhì)量塊2可以同主軸I 一起轉動,且主軸I與連接座9及16之間分別設置了轉動軸承,其啟動阻力很小,因此,當上層待減振結構7或/和下層待減振結構19發(fā)生振動時,偏心質(zhì)量塊2可以迅速同主軸I 一起發(fā)生偏轉,將結構振動轉化為轉動,同時帶動永磁體3轉動,當然,由于設有拉簧5,偏心質(zhì)量塊2及永磁體3的轉動為左右交替的偏擺運動,通過拉簧5可以調(diào)節(jié)偏心質(zhì)量塊2左右偏擺的頻率。由于導體板4不發(fā)生轉動,當永磁體3相對導體板4往復轉動時,永磁體3與導體板4之間的相對運動切割磁力線,導體板4中感應生成電渦流,感應電渦流產(chǎn)生與永磁體4磁極相反的電磁場,阻礙永磁體4的運動,進而形成抑制偏心質(zhì)量塊轉動所需的阻尼。在此過程中,導體板4內(nèi)部電渦流使得導體板發(fā)熱,將相對轉動的機械能轉變?yōu)閷w板溫度升高的熱能,實現(xiàn)耗能,使待減振結構的振動強度迅速衰減,進而實現(xiàn)良好的保護作用。
[0093]本例中,將導體板4固定設置在偏心質(zhì)量塊2的下方,永磁體3也設置在導體板4與偏心質(zhì)量塊2之間。當然,基于本例所述的技術原理,導體板4也可以固定設置在偏心質(zhì)量塊2的上方,相應的永磁體3也設置在偏心質(zhì)量塊上表面,位于導體板4與偏心質(zhì)量塊2之間,也能實現(xiàn)同樣的效果,也在本實用新型要求的保護范圍之中。此外,本例與實施例一具有相同的優(yōu)點,在此不再重復,不同之處在于,當需要調(diào)整永磁體3與導體板4之間的距離時,可以在偏心質(zhì)量塊2與永磁體3之間增設一定厚度的調(diào)整墊片(圖中未示出),或者是在導體板4與連接座16之間增設一定厚度的調(diào)整墊片,都能實現(xiàn)相同的技術效果,都在本實用新型要求的保護范圍之中,在此僅以文字給予說明。
[0094]實施例十二
[0095]本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置除了可以將主軸垂直布置進行應用外,也可以將主軸水平或傾斜布置進行應用。如圖19和圖20所示本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,與實施例一的區(qū)別在于,電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中還包括導磁板29,導磁板29位于導體板4距離永磁體3較遠的一側。此外,彈簧具體為二根橡校材料制成的彈性繩索117。應用時,彈性繩索117的一端與偏心質(zhì)量塊2相連,另一端固定在上方固定結構116上保持固定不動;通過連接座9將主軸I的一端與右側待減振結構115相連,具體的,連接座9通過緊固件11固定在右側待減振結構115中預埋的金屬錨固件8上,連接座9與主軸I之間設有轉動軸承112 ;通過連接座16將主軸I的另一端與左側待減振結構19相連,具體的,連接座16通過緊固件18固定在左側待減振結構114中預埋的金屬錨固件17上,連接座16與主軸I之間設有轉動軸承113。
[0096]本例所述本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的工作原理及優(yōu)點與實施例十一基本相同,在此不再重復。與實施例十一相比,本例所述技術方案中,由于增設了導磁板29,可以顯著增強磁感應強度,提高電渦流阻尼效應,因此工作時耗能更快,減振效果更佳。此外,彈性繩索117除了可以設置在偏心質(zhì)量塊2上方以外,也可以設置在偏心質(zhì)量塊的下方,也能實現(xiàn)同樣的效果,在此不再另外【專利附圖】

【附圖說明】,也在本實用新型要求的保護范圍之中。
[0097]需要指出的是,基于本實用新型上述實施例的技術原理,本實用新型中的彈簧可以多種多樣,除了已經(jīng)提到的拉簧、彈性繩索之外,還可以是扭簧、板簧、壓縮彈簧、剪切式橡膠彈簧、聚氨酯彈簧等具體形式。例如,如圖21所示,可以利用壓縮彈簧121替代圖20所示技術方案中的彈性繩索117,應用時,在偏心質(zhì)量塊2上固定焊接設置擋板118,在擋板118兩側與固定結構116之間設置壓縮彈簧121,當偏心質(zhì)量塊2發(fā)生偏擺時,通過擋板118反復壓縮兩側設置的壓縮彈簧121 ;此外,也可以如圖22所示,在在偏心質(zhì)量塊2上固定焊接設置擋板118,在擋板118兩側與固定結構116上固定設置的金屬錨固件119之間設置剪切式橡膠彈簧120,剪切式橡膠彈簧120的二端分別與擋板118及金屬錨固件119焊接固定相連,當偏心質(zhì)量塊2發(fā)生偏擺時,通過擋板118反復壓迫剪切式橡膠彈簧120。這些都是基于本實用新型技術原理的簡單變化,都能實現(xiàn)相同或相似的技術效果,在此不再一一舉例說明,都在本實用新型要求的保護范圍之中。
[0098]通過上述實施例可以看出,與現(xiàn)有應用最廣泛的各種彈性元件支承質(zhì)量的TMD產(chǎn)品相比,本實用新型具有如下主要優(yōu)點:(1)本實用新型偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置的質(zhì)量塊通過摩擦力極小的轉動軸承實現(xiàn)偏轉運動,其結構摩擦小,啟動靈敏;(2)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置可以通過改變永磁體與導體板之間的間距,實現(xiàn)阻尼參數(shù)的精確調(diào)節(jié),方便快捷;(3)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置實現(xiàn)了剛度與阻尼的完全分離,阻尼力與質(zhì)量塊的運動速度成精確的線性關系,調(diào)整阻尼力時對系統(tǒng)固有頻率無任何影響;(4)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置利用永磁鐵來提供形成電渦流所需的磁場,無需輸入額外的外界能源,就可實現(xiàn)較大的阻尼比,特別是用于戶外結構如橋梁與高層建筑等,避免了由于不方便或不能保證可靠供電對產(chǎn)品的正常使用造成的不良影響,其適用性更好;(5)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置不依靠機械摩擦耗能,沒有懸臂梁等應力集中元件,同時也不存在密封等問題,因此可靠性和使用壽命相比現(xiàn)有的其它TMD裝置都有了較大提升,特別是還可以實現(xiàn)基本免維護,性價比更高;(6)本實用新型的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置可以將建筑結構的振動由平動轉變?yōu)檗D動,再利用電渦流效應消耗掉,其可以對多個方向、甚至各個方向的振動激勵產(chǎn)生響應,從而實現(xiàn)全方位抑制建筑結構振動的目的;(7)本實用新型的結構中不包含液體阻尼,不存在泄漏的問題,沒有使用方向的限制,可以沿垂向布置,也可以沿水平向布置,還可以傾斜布置,十分方便,而且環(huán)保。其結構簡單,實用性強,安全可靠,性價比更高,其可以廣泛應用于各種高層、超高層建筑、細高結構或大跨度建筑的結構振動控制,也可以應用于各種機械設備的振動控制,特別適用于附帶扭轉振動或/和水平面內(nèi)的多方向振動等復雜振動工況的控制,市場應用前景十分廣闊。此外,上述實施例主要是為了方便理解本實用新型的技術原理,并不局限于上述實施例記載的內(nèi)容,上述實施例記載的技術內(nèi)容也可以進行交叉使用,基于本實用新型技術原理,本領域技術人員可以對上述實施例所述技術方案重新進行組合或利用同類技術對其中某些元件進行簡單替換,只要基于本實用新型的技術原理,都在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,包括導體板和永磁體,其特征在于還包括主軸、彈簧和偏心質(zhì)量塊,所述偏心質(zhì)量塊固定設置在主軸上或者偏心質(zhì)量塊與主軸之間設有轉動軸承,彈簧的一端與偏心質(zhì)量塊相連,導體板垂直于主軸中軸線方向固定設置在偏心質(zhì)量塊的一側,永磁體位于導體板與偏心質(zhì)量塊之間并且固定設置在偏心質(zhì)量塊上,導體板與永磁體之間留有間隙,所述導體板、永磁體、主軸、彈簧和偏心質(zhì)量塊共同構成一組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于所述彈簧包括拉簧、扭簧、板簧、壓縮彈簧、剪切式橡膠彈簧、聚氨酯彈簧及彈性繩索。
3.根據(jù)權利要求1所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于偏心質(zhì)量塊與主軸之間通過直臂連桿結構或曲臂連桿結構相連,直臂連桿結構或曲臂連桿結構與主軸之間設置轉動軸承。
4.根據(jù)權利要求3所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于偏心質(zhì)量塊包括至少兩個子偏心質(zhì)量塊,每個子偏心質(zhì)量塊分別通過直臂連桿結構或曲臂連桿結構與主軸相連,每個子偏心質(zhì)量塊分別與彈簧相連,并且子偏心質(zhì)量塊之間彼此非對稱地布置在主軸周圍。
5.根據(jù)權利要求1所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中還包括導磁板,所述導磁板位于導體板距離永磁體較遠的一側。
6.根據(jù)權利要求5所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于導磁板與導體板之間利用緊固件固定相連。
7.根據(jù)權利要求6所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于導磁板與主軸固連成一體,并利用緊固件將導體板固連在導磁板上。
8.根據(jù)權利要求7所`述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于導體板與導磁板之間設有調(diào)整墊片。
9.根據(jù)權利要求6所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于導磁板與主軸之間設有位置調(diào)整結構,所述位置調(diào)整結構包括導磁板與主軸之間設置的滑鍵和鍵槽,或者主軸上對應導磁板設置的外螺紋段及鎖緊螺母,或者導磁板上設置的螺紋通孔和頂絲。
10.根據(jù)權利要求1所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中每個偏心質(zhì)量塊上對應設置二組彈簧,二組彈簧沿主軸的中軸線對稱布置。
11.根據(jù)權利要求1所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于還包括外框架,主軸固定在外框架上。
12.根據(jù)權利要求11所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中,彈簧的一端與偏心質(zhì)量塊相連,另一端固定連接在外框架上保持不動。
13.根據(jù)權利要求1所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于導體板與主軸之間設有位置調(diào)整結構,所述位置調(diào)整結構包括導體板與主軸之間設置的滑鍵和鍵槽,或者主軸上對應導體板設置的外螺紋段及鎖緊螺母,或者導體板上設置的螺紋通孔和頂絲。
14.根據(jù)權利要求1所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于偏心質(zhì)量塊上設有偏心結構,所述偏心結構包括通孔、豁口、凸起或凹槽。
15.根據(jù)權利要求1所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于利用緊固件將永磁體與偏心質(zhì)量塊連接在一起,永磁體與偏心質(zhì)量塊之間設有調(diào)整墊片。
16.根據(jù)權利要求1-15中任一權利要求所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于包括二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構,二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構構成一個減振單元,所述減振單元中的二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構沿主軸的中軸線方向?qū)ΨQ布置,其中,二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中分別設置的永磁體的鄰近端面保持極性相反,二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中偏心質(zhì)量塊的重心沿主軸的中軸線對稱布置。
17.根據(jù)權利要求16所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于包括四組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構,四組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構兩兩組合構成二個減振單元,二個減振單元分別沿主軸軸向串聯(lián)布置,二個減振單元中偏心質(zhì)量塊的重心相對主軸中軸線彼此呈90°夾角布置。
18.根據(jù)權利要求17所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于二個減振單元中的主軸之間通過聯(lián)軸器相連。
19.根據(jù)權利要求16所述的偏心式電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼裝置,其特征在于二組電渦流調(diào)諧質(zhì)量阻尼結構中偏心質(zhì)量塊上分別設有二組偏心結構,二組偏心結構之間相對主軸的中軸線彼此呈90°夾角布置,二個偏心質(zhì)量塊上的偏心結構相對主軸中軸線兩兩之間分別呈90°夾角布置。`
【文檔編號】F16F7/104GK203627625SQ201420043889
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權日:2014年1月22日
【發(fā)明者】劉中冬, 徐建, 尹學軍, 徐趙東, 張元剛, 孟令帥, 孫召成, 姜成, 孔祥斐 申請人:青島科而泰環(huán)境控制技術有限公司, 尹學軍