CN106836926A - 一种调谐质量阻尼器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于阻尼器领域，并公开了一种调谐质量阻尼器，包括底板、油缸、连接板和质量块，所述油缸包括缸筒、活塞杆和活塞，所述缸筒的下端固定安装在所述底板上，所述活塞杆的下端穿过所述上端盖后与所述活塞固定连接，所述活塞包括从上往下设置的多个活塞片，这些活塞片分为第一活塞片和第二活塞片并且它们交替设置，所述缸筒的内壁上固定套接有轴承座，所述轴承座上固定安装有直线轴承；所述连接板固定安装在所述活塞杆的上端；所述质量块与所述连接板固定连接，并且所述质量块与所述底板之间设置有压缩弹簧，以用于传递振动。本发明所提供的调谐质量阻尼器可以在满足工作要求的情况下对加工精度的要求降低从而实现低成本。

Description

一种调谐质量阻尼器
技术领域
本发明属于阻尼器领域，更具体地，涉及一种调谐质量阻尼器。
背景技术
结构振动控制是通过采取一定的控制措施以调整建筑结构自身的动力特性或是通过施加外部能量来抵消外荷载作用，从而达到抗震减灾性能。根据是否需要外界能源，结构控制一般可分为以下四类：被动控制系统、主动控制系统、半主动控制系统和混合控制系统。
其中被动调谐减振控制系统是由结构和附加在主结构上的子结构组成。附加的子结构具有质量、刚度和阻尼，因而可以调节子结构的自振频率，使其尽量接近主结构的基本频率或激振频率，这样当主结构受激振而振动时，子结构就会产生一个与主结构振动方向相反的惯性力作用在主结构上，使主结构的反应衰减并受到控制。子结构的质量可以是固体质量也可以是液体质量。
目前市场上大多数传统调谐质量阻尼器由多根导向杆与液压缸筒平行放置，达到其在多自由度上实现减震控制的目的，但是在设计之中的加工精度、安装平行度要求较高，在实际生产当中往往会出现一定的精度和平行度的偏差，导致其在一些自由度上的运动出现受力不均从而引起系统的减震效果不佳的问题。
由于一些工程需要，在实际应用中往往TMD系统中的弹簧刚度和阻尼需要进行一定的调整，传统的不可调TMD系统在此方面并不理想，这在很大程度上增加了费用成本
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种调谐质量阻尼器，能提供竖直方向上的减震，可以有效避免多导向柱较高的加工和装配精度问题，从而可以有效降低成本。
为实现上述目的，按照本发明，提供了一种调谐质量阻尼器，其特征在于，包括底板、油缸、连接板和质量块，其中，
所述油缸竖直设置，其包括缸筒、活塞杆和活塞，所述缸筒的上下两端分别安装有上端盖和下端盖，并且所述缸筒的下端固定安装在所述底板上，所述活塞杆的下端穿过所述上端盖后与所述活塞固定连接，所述活塞包括从上往下设置的多个活塞片，这些活塞片分为第一活塞片和第二活塞片并且它们交替设置，而且从上至下，首个活塞片和最后一个活塞片均为第一活塞片，其中，所述第一活塞片固定穿装在所述活塞杆上，第一活塞片与第二活塞片之间通过垫圈隔开，所述第二活塞片的外径大于所述第一活塞片的外径，所述第一活塞片的外壁与所述缸筒的内壁之间存在间隙，以作为阻尼油的流通通道，所述第二活塞片与所述缸筒间隙配合并且所述第二活塞片的内壁与所述活塞杆之间存在间隙，而且所述第二活塞片上设置有阻尼孔，以便阻尼油流动；
所述缸筒的内壁上固定套接有轴承座，所述轴承座上固定安装有直线轴承，所述活塞杆穿过所述直线轴承；
所述连接板固定安装在所述活塞杆的上端；
所述质量块与所述连接板固定连接，并且所述质量块与所述底板之间设置有压缩弹簧，以用于传递振动。
优选地，所述活塞片组设置有多组并且它们按从上至下的顺序设置。
优选地，所述直线轴承设置有多个并且它们按从上至下的顺序设置。
优选地，所述缸筒的下端螺纹连接在所述底板上。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1)本发明所提供的调谐质量阻尼器可以在满足工作要求的情况下对加工精度的要求降低从而实现低成本；
2)活塞片的设计使得阻尼可调，并且可实现尺寸较小的活塞获得较大的阻尼。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中阻尼油流经活塞片时的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
参照图1，一种调谐质量阻尼器，包括底板13、油缸、连接板7和质量块1，其中，
所述油缸竖直设置，其包括缸筒4、活塞杆9和活塞，所述缸筒4的上下两端分别安装有上端盖5和下端盖6，并且所述缸筒4的下端固定安装在所述底板13上，所述活塞杆9的下端穿过所述上端盖5后与所述活塞固定连接，所述活塞包括从上往下设置的多个活塞片，这些活塞片分为第一活塞片8和第二活塞片10并且它们交替设置，而且从上至下，首个活塞片和最后一个活塞片均为第一活塞片8，其中，所述第一活塞片8固定穿装在所述活塞杆9上，第一活塞片8与第二活塞片10之间通过垫圈隔开，所述第二活塞片10的外径大于所述第一活塞片8的外径，所述第一活塞片8的外壁与所述缸筒4的内壁之间存在间隙，以作为阻尼油的流通通道，所述第二活塞片10与所述缸筒4间隙配合并且所述第二活塞片10的内壁与所述活塞杆9之间存在间隙，而且所述第二活塞片10上设置有阻尼孔，以便阻尼油流动；在活塞的上方和下方分别设置有弹性挡圈14，弹性挡圈14固定安装在活塞杆9上，以用于对活塞进行限位；
所述缸筒4的内壁上固定套接有轴承座3，所述轴承座3上固定安装有直线轴承，所述活塞杆9穿过所述直线轴承；
所述连接板7固定安装在所述活塞杆9的上端；
所述质量块1与所述连接板7固定连接，并且所述质量块1与所述底板13之间设置有压缩弹簧12，以用于传递振动。
进一步，所述活塞片组设置有多组并且它们按从上至下的顺序设置，所述直线轴承设置有多个并且它们按从上至下的顺序设置，所述缸筒4的下端螺纹连接在所述底板13上。
本发明通过质量块1的谐振和阻尼耗能为固定底座的结构或装置提供单一方向的振动抑制功能，并且可以通过调节活塞片的数量来改变阻尼的大小，具体原理如下：
所述的调谐质量阻尼器中，活塞由若干组第一活塞片8和开有阻尼孔的第二活塞片10堆叠并固定于活塞杆9上构成，其中，第二活塞片10与缸筒4的内壁保持间隙配合，第一活塞片8与缸筒4的内壁之间保持相对较大的间隙。当活塞在缸筒4内移动时，阻尼油依次流经第一活塞片8与缸筒4之间的间隙、第一活塞片8与第二活塞片10之间的间隙、第二活塞片10的阻尼孔。其中，第二活塞片10与缸筒4的内壁保持间隙配合，且与活塞杆9的圆柱面之间保持较大的间隙，由此保证当活塞杆9与缸筒4平行度或同轴度不佳时活塞依旧能够顺畅地在缸筒4内移动。
本发明的活塞由若干组开有阻尼孔的第二活塞片10、第一活塞片8及二者之间的垫片11顺次堆叠而成。第二活塞片10与缸筒4的内壁保持间隙配合、与活塞杆9保持相对较大的径向间隙。当活塞在缸筒4内移动时，活塞一侧的阻尼油依次流经第一活塞片8与缸筒4之间的间隙、第一活塞片8与第二活塞片10之间的间隙、第二活塞片10的阻尼孔，依此周而复始，直至到达活塞的另一侧。本发明所述的堆叠片式活塞结构可以较小的活塞厚度实现较大的阻尼，且保证当活塞杆9与缸筒4平行度或同轴度不佳时活塞依旧能够顺畅地在缸筒4内移动。
工作时，底板13连接其下方的外部结构，连接板7连接其上方的外部结构，则底板下方的外部结构的振动可以通过压缩弹簧12传递给质量块1，质量块1带动活塞杆9和活塞沿直线轴承的纵向上下移动，这样缸筒4内的阻尼油对活塞可以起到一个阻尼作用来达到减振目的。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种调谐质量阻尼器，其特征在于，包括底板、油缸、连接板和质量块，其中，
所述油缸竖直设置，其包括缸筒、活塞杆和活塞，所述缸筒的上下两端分别安装有上端盖和下端盖，并且所述缸筒的下端固定安装在所述底板上，所述活塞杆的下端穿过所述上端盖后与所述活塞固定连接，所述活塞包括从上往下设置的多个活塞片，这些活塞片分为第一活塞片和第二活塞片并且它们交替设置，而且从上至下，首个活塞片和最后一个活塞片均为第一活塞片，其中，所述第一活塞片固定穿装在所述活塞杆上，第一活塞片与第二活塞片之间通过垫圈隔开，所述第二活塞片的外径大于所述第一活塞片的外径，所述第一活塞片的外壁与所述缸筒的内壁之间存在间隙，以作为阻尼油的流通通道，所述第二活塞片与所述缸筒间隙配合并且所述第二活塞片的内壁与所述活塞杆之间存在间隙，而且所述第二活塞片上设置有阻尼孔，以便阻尼油流动；
所述缸筒的内壁上固定套接有轴承座，所述轴承座上固定安装有直线轴承，所述活塞杆穿过所述直线轴承；
所述连接板固定安装在所述活塞杆的上端；
所述质量块与所述连接板固定连接，并且所述质量块与所述底板之间设置有压缩弹簧，以用于传递振动。
2.根据权利要求1所述的一种调谐质量阻尼器，其特征在于，所述活塞片组设置有多组并且它们按从上至下的顺序设置。
3.根据权利要求1所述的一种调谐质量阻尼器，其特征在于，所述直线轴承设置有多个并且它们按从上至下的顺序设置。
4.根据权利要求1所述的一种调谐质量阻尼器，其特征在于，所述缸筒的下端螺纹连接在所述底板上。
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CN205444535U (zh) * 2015-12-31 2016-08-10 武汉鑫拓力工程技术有限公司 新型调谐质量阻尼器

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