CN108374327B - 一种悬吊减震装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种悬吊减震装置，涉及减震装置技术领域，包括：悬吊杆以及多个由上至下依次设置在悬吊杆下端的阻尼单元，相邻的两个阻尼单元之间均通过连接杆连接；阻尼单元包括阻尼组件以及一对用于配合阻尼组件产生阻尼力的惯性部件；位于最上方的阻尼组件的中段与悬吊杆的下端连接，相邻的两个阻尼组件的中段均通过连接杆连接，一对惯性部件分别套设在阻尼单元的两端。本发明能够不受安装区域以及空间的影响，减轻建筑物受到的冲击力，帮助建筑物维持内部结构的稳定。

Description

一种悬吊减震装置
技术领域
本发明涉及减震装置技术领域，具体涉及一种悬吊减震装置。
背景技术
高层建筑结构、桥梁等因地震或风载激励作用下的破坏，将造成人员伤亡和直接或间接的严重经济损失，传统的确保建筑和桥梁等结构的安全性和正常使用性的方法多为将悬吊减震装置至于建筑或桥梁结构中；
传统悬吊装置采用一阶固结单体结构，其主要采用悬吊质量的摆动耗能，但有限的空间及其被动控制特性导致控制效果较差，成为限制其应用的主要因素。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种悬吊减震装置，能够不受安装区域以及空间的影响，减轻建筑物受到的冲击力，帮助建筑物维持内部结构的稳定。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种悬吊减震装置，包括：
悬吊杆以及多个由上至下依次设置在所述悬吊杆下端的阻尼单元，相邻的两个所述阻尼单元之间均通过连接杆连接；
所述阻尼单元包括阻尼组件以及一对用于配合所述阻尼组件产生阻尼力的惯性部件；
位于最上方的所述阻尼组件的中段与所述悬吊杆的下端连接，相邻的两个所述阻尼组件的中段均通过连接杆连接，一对所述惯性部件分别套设在所述阻尼单元的两端；
所述阻尼组件包括：外壳、转动轴、一对磁电发电单元以及旋转磁流变阻尼单元；
所述磁电发电单元以及所述旋转磁流变阻尼单元均位于所述外壳内部，且所述旋转磁流变阻尼单元位于一对所述磁电发电单元之间；
所述外壳、所述转动轴、所述磁电发电单元以及所述旋转磁流变阻尼单元形成的密闭空腔内填充有磁流变液；
所述转动轴可转动的设置在所述外壳、所述磁电发电单元以及所述旋转磁流变阻尼单元内，所述转动轴的两端均位于所述外壳的外部，一对所述惯性部件分别套设在所述转动轴的两端；
所述磁电发电单元配置成当所述转动轴转动时产生电流；
所述旋转磁流变阻尼单元包括一对第一隔磁板以及至少一个磁力线圈，所述磁力线圈内可转动的设置有剪切板，所述剪切板套设在所述转动轴上。
在上述技术方案的基础上，所述旋转磁流变阻尼单元包括多个磁力线圈；
多个所述磁力线圈间隔排布在以及一对所述第一隔磁板之间。
在上述技术方案的基础上，所述磁电发电单元包括永磁体、转子以及一对第二隔磁板；
所述永磁体内部设有空腔，所述转子可转动的设置在所述永磁体的空腔内，所述转子套设在所述转动轴上；
所述永磁体位于一对所述第二隔磁板之间；
所述转动轴可转动的穿设在所述永磁体以及一对所述第二隔磁板的中心。
在上述技术方案的基础上，所述转子至少包括1组电磁感应线圈。
在上述技术方案的基础上，所述惯性部件为环形部件。
在上述技术方案的基础上，所述转动轴的两端设置为不规则柱状结构，所述惯性部件的中心通孔的内轮廓与所述转动轴的两端的外轮廓匹配。
在上述技术方案的基础上，所述惯性部件上设置有辅助惯性部件。
在上述技术方案的基础上，所述第一隔磁板的外侧设置有密封板，所述密封板套设在所述转动轴上。
在上述技术方案的基础上，所述悬吊杆的下端以及所述连接杆的两端均设有用于加固的固结连接点。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明能够不受安装区域以及空间的影响，减轻建筑物受到的冲击力，帮助建筑物维持内部结构的稳定。
附图说明
图1为本发明实施例1中悬吊减震装置的结构示意图；
图2为本发明实施例2中阻尼单元的结构示意图；
图3为本发明实施例2中磁电发电单元的结构示意图；
图4为本发明实施例2中旋转磁流变阻尼单元的结构示意图；
图5为本发明实施例2中惯性部件的结构示意图；
图6为本发明实施例2中转动轴的结构示意图；
图7为本发明实施例2中惯性部件与辅助惯性部件的结构示意图；
图8为本发明实施例3中旋转磁流变阻尼单元的结构示意图；
图中：1、悬吊杆；2、阻尼单元；20、阻尼组件；200、外壳；201、转动轴；202、磁电发电单元；2021、永磁体；2022、转子；2023、第二隔磁板；203、旋转磁流变阻尼单元；2030、第一隔磁板；2031、磁力线圈；2032、剪切板；2033、密封板；21、惯性部件；210、辅助惯性部件；3、连接杆；4、固结连接点。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
实施例1
参见图1所示，本发明实施例提供一种悬吊减震装置，该悬吊减震装置包括：
悬吊杆1以及多个由上至下依次设置在悬吊杆1下端的阻尼单元2，相邻的两个阻尼单元2之间均通过连接杆3连接；
阻尼单元2包括阻尼组件20以及一对用于配合阻尼组件20产生阻尼力的惯性部件21；
位于最上方的阻尼组件20的中段与悬吊杆1的下端连接，相邻的两个阻尼组件20的中段均通过连接杆3连接，一对惯性部件21分别套设在阻尼单元2的两端。
本发明的悬吊杆1用于将本发明吊置在建筑物上，在建筑物受到地震或其他的冲击力时，惯性部件21能够随着冲击力而带动阻尼组件20产生阻尼力，用于吸收冲击力，进而起到减震作用，本发明能够不受安装区域以及空间的影响，减轻建筑物受到的冲击力，帮助建筑物维持内部结构的稳定。
在实际使用时，根据需要，使用者可设置多个本发明进行组合使用，以获得更佳的减震效果。
实施例2
参见图2至7所示，本发明实施例提供一种悬吊减震装置，与实施例1的区别在于，阻尼组件20包括：外壳200、转动轴201、一对磁电发电单元202以及旋转磁流变阻尼单元203；
磁电发电单元202以及旋转磁流变阻尼单元203均位于外壳200内部，且旋转磁流变阻尼单元203位于一对磁电发电单元202之间；
外壳200、转动轴201、磁电发电单元202以及旋转磁流变阻尼单元203形成的密闭空腔内填充有磁流变液；
转动轴201可转动的设置在外壳200、磁电发电单元202以及旋转磁流变阻尼单元203内，转动轴201的两端均位于外壳200的外部，一对惯性部件21分别套设在转动轴201的两端；
磁电发电单元202配置成当转动轴201转动时产生电流；
旋转磁流变阻尼单元203包括一对第一隔磁板2030以及至少一个磁力线圈2031，磁力线圈2031内可转动的设置有剪切板2032，剪切板2032套设在转动轴201上；
由于本发明吊置在建筑物上，在建筑物受到地震或其他的冲击力时，一对惯性部件21带动转动轴201转动，而磁电发电单元202因转动轴201转动而产生电流，由于外壳200、转动轴201、磁电发电单元202以及旋转磁流变阻尼单元203形成的密闭空腔内填充有磁流变液，因此电流能够传至旋转磁流变阻尼单元203的磁力线圈2031上，而此时磁力线圈2031能够给剪切板2032施加与转动轴201转动方向相反的力，由于剪切板2032套设在转动轴201上，故而磁力线圈2031能够通过给剪切板2032施加力，而最终向转动轴201施加阻尼力，从而抵抗转动轴201的转动力，而由于转动轴201的转动力是由惯性部件21提供的，故而用于抵抗建筑物受到地震或其他的冲击力，起到吸能的作用。
需要说明的是，阻尼单元的工作原理：阻尼单元是基于磁流变液的磁流变效应而制作的，阻尼器中磁流变液在外加磁场作用下，磁流变液流动特性会发生显著的变化，即粘度增大、屈服应力增加，表现为类固体特性；磁场作用撤除时，其性能又迅速恢复为良好的流动性；
由此，通过调节外加磁场，改变磁流变液的特性，调节转动轴201与磁流变液之间的粘滞力，实现阻尼效果。
本实施例中，磁电发电单元202包括永磁体2021、转子2022以及一对第二隔磁板2023；
其中，转子2022附带感应线圈；
永磁体2021内部设有空腔，转子2022可转动的设置在永磁体2021的空腔内，转子2022套设在转动轴201上；
永磁体2021位于一对第二隔磁板2023之间；
转动轴201可转动的穿设在永磁体2021以及一对第二隔磁板2023的中心；
在传动轴跟随惯性部件21来回往复摆动过程中，根据法拉第电磁感应定律，转子2022附带感应线圈相对于永磁体2021产生转动，感应线圈中将产生感应电流，供给阻尼器电磁线圈，改变阻尼器的阻尼性能。
通过转动轴201的转动，能够带动转子2022,从而使得转子2022在永磁体2021内转动，从而产生电流，而第二隔磁板2023则起到磁性隔绝作用。
本实施例中，转子2022至少包括1组电磁感应线圈。
本实施例中，惯性部件21为环形部件。
本实施例中，转动轴201的两端设置为不规则柱状结构，惯性部件21的中心通孔的内轮廓与转动轴201的两端的外轮廓匹配；
利用转动轴201的两端的不规则柱状结构的外轮廓与惯性部件21的中心通孔的内轮廓相匹配，一方面能够起到固定作用，另一方面，由于不规则柱状结构的横截面为不规则形状，其存在棱角或曲线，故而便于惯性部件21向转动轴201施加转动力。
本实施例中，惯性部件21上设置有辅助惯性部件210，在建筑物受到地震或其他的冲击力时，助辅助惯性部件210能够配合惯性部件21，给转动轴201施加更大的转动力。
本实施例中，第一隔磁板2030的外侧设置有密封板2033，密封板2033套设在转动轴201上；
密封板2033用于起到密封以及固定作用。
本实施例中，悬吊杆1的下端以及连接杆3的两端均设有用于加固的固结连接点4；
在悬吊杆1上，固结连接点4用于对悬吊杆1的下端与阻尼单元2的连接处进行加固；
在连接杆3上，固结连接点4用于对连接杆3的两端与阻尼单元2的连接处进行加固。
实施例3
参见图8所示，本发明实施例提供一种悬吊减震装置，与实施例2的区别在于，旋转磁流变阻尼单元203包括多个磁力线圈2031；
多个磁力线圈2031间隔排布在以及一对第一隔磁板2030之间；
多个磁力线圈2031以及多个磁力线圈2031内的剪切板2032能够配合使用，施加更大的阻尼力，进一步提升减震效果。
本发明不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。

Claims (9)

1.一种悬吊减震装置，其特征在于，所述减震装置包括：
悬吊杆(1)以及多个由上至下依次设置在所述悬吊杆(1)下端的阻尼单元(2)，相邻的两个所述阻尼单元(2)之间均通过连接杆(3)连接；
所述阻尼单元(2)包括阻尼组件(20)以及一对用于配合所述阻尼组件(20)产生阻尼力的惯性部件(21)；
位于最上方的所述阻尼组件(20)的中段与所述悬吊杆(1)的下端连接，相邻的两个所述阻尼组件(20)的中段均通过连接杆(3)连接，一对所述惯性部件(21)分别套设在所述阻尼单元(2)的两端；
所述阻尼组件(20)包括：外壳(200)、转动轴(201)、一对磁电发电单元(202)以及旋转磁流变阻尼单元(203)；
所述磁电发电单元(202)以及所述旋转磁流变阻尼单元(203)均位于所述外壳(200)内部，且所述旋转磁流变阻尼单元(203)位于一对所述磁电发电单元(202)之间；
所述外壳(200)、所述转动轴(201)、所述磁电发电单元(202)以及所述旋转磁流变阻尼单元(203)形成的密闭空腔内填充有磁流变液；
所述转动轴(201)可转动的设置在所述外壳(200)、所述磁电发电单元(202)以及所述旋转磁流变阻尼单元(203)内，所述转动轴(201)的两端均位于所述外壳(200)的外部，一对所述惯性部件(21)分别套设在所述转动轴(201)的两端；
所述磁电发电单元(202)配置成当所述转动轴(201)转动时产生电流；
所述旋转磁流变阻尼单元(203)包括一对第一隔磁板(2030)以及至少一个磁力线圈(2031)，所述磁力线圈(2031)内可转动的设置有剪切板(2032)，所述剪切板(2032)套设在所述转动轴(201)上。
2.如权利要求1所述的悬吊减震装置，其特征在于：所述旋转磁流变阻尼单元(203)包括多个磁力线圈(2031)；
多个所述磁力线圈(2031)间隔排布在一对所述第一隔磁板(2030)之间。
3.如权利要求1所述的悬吊减震装置，其特征在于：所述磁电发电单元(202)包括永磁体(2021)、转子(2022)以及一对第二隔磁板(2023)；
所述永磁体(2021)内部设有空腔，所述转子(2022)可转动的设置在所述永磁体(2021)的空腔内，所述转子(2022)套设在所述转动轴(201)上；
所述永磁体(2021)位于一对所述第二隔磁板(2023)之间；所述转动轴(201)可转动的穿设在所述永磁体(2021)以及一对所述第二隔磁板(2023)的中心。
4.如权利要求3所述的悬吊减震装置，其特征在于：所述转子(2022)至少包括1组电磁感应线圈。
5.如权利要求1所述的悬吊减震装置，其特征在于：所述惯性部件(21)为环形部件。
6.如权利要求3所述的悬吊减震装置，其特征在于：所述转动轴(201)的两端设置为不规则柱状结构，所述惯性部件(21)的中心通孔的内轮廓与所述转动轴(201)的两端的外轮廓匹配。
7.如权利要求3所述的悬吊减震装置，其特征在于：所述惯性部件(21)上设置有辅助惯性部件(210)。
8.如权利要求1所述的悬吊减震装置，其特征在于：所述第一隔磁板(2030)的外侧设置有密封板(2033)，所述密封板(2033)套设在所述转动轴(201)上。
9.如权利要求1所述的悬吊减震装置，其特征在于：所述悬吊杆(1)的下端以及所述连接杆(3)的两端均设有用于加固的固结连接点(4)。
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