CN108506250B - 建筑风机减振系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建筑风机减振系统，包括风机本体及减振支座；减振支座包括从上往下依次设置的浮置板、减振顶板和减振底板；浮置板的顶面与第一橡胶减振垫的底面固定连接，浮置板的底面与液压杆的一端固定连接，液压杆的另一端与矩形金属滑块的顶面固定连接，两个相邻的液压杆中间设有水平放置的支撑杆；减振顶板的顶面开有矩形滑槽，矩形金属滑块嵌入矩形滑槽并与减振顶板滑动连接，矩形滑槽的侧壁与第一减振弹簧的一端固定连接，第一减振弹簧的另一端与矩形金属滑块的侧壁固定连接；减振顶板底部中央设有上缓冲座，上缓冲座的底部为凸面；本发明能够有效消减风机向建筑物传递的振动，以保护建筑结构，降低噪声污染。

Description

建筑风机减振系统

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，尤其涉及一种建筑风机减振系统。

背景技术

建筑设备指所有适用于房间和建筑的技术措施，包括经营场所和公共场所的能源(采暖，照明)和供应(水，空气)或废物排放(污水，垃圾)，其目的是对居民和用户提供建筑物的正常使用和必要的安全性。建筑风机即是一种关键的建筑设备；风机依靠输入的机械能，提高气体压力并排送气体，从而为建筑物提供通风性能；风机一般设置在建筑物楼顶，在工作时产生较大振动，容易危害建筑结构及干扰环境；目前一般在风机与建筑物之间设置减振系统，然而减振系统一般为简单的胶垫结构，其减振性不足，使用寿命短，容易引发环境噪声污染。

因此，就需要一种建筑风机减振系统，能够有效消减风机向建筑物传递的振动，以保护建筑结构，降低噪声污染。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种建筑风机减振系统，能够有效消减风机向建筑物传递的振动，以保护建筑结构，降低噪声污染。

本发明的建筑风机减振系统，包括风机本体及用于支撑风机本体的减振支座；所述减振支座包括从上往下依次设置的浮置板、减振顶板和减振底板；所述浮置板的顶面与第一橡胶减振垫的底面固定连接，所述浮置板的底面与垂直放置的液压杆的一端固定连接，所述液压杆的另一端与矩形金属滑块的顶面固定连接，两个相邻的液压杆中间设有水平放置的支撑杆，支撑杆与液压杆的侧壁固定连接；所述减振顶板的顶面开有矩形滑槽，所述矩形金属滑块嵌入矩形滑槽并与减振顶板滑动连接，所述矩形滑槽的侧壁与第一减振弹簧的一端固定连接，第一减振弹簧的另一端与矩形金属滑块的侧壁固定连接；

所述减振顶板底部中央设有上缓冲座，所述上缓冲座的底部为凸面；所述减振底板顶部中央设有下缓冲座，所述下缓冲座的顶部为与上缓冲座底部的凸面相配合的凹面，凸面与凹面之间设有缓冲垫；所述减振顶板与减振底板之间且位于缓冲座的两侧对称设有第二减振弹簧及阻尼装置，所述阻尼装置设在第二减振弹簧外侧；所述阻尼装置包括磁流变扭转减振器和用于将振动产生的直线运动转换为旋转运动以使磁流变扭转减振器对振动进行抑制的运动转换机构；所述运动转换机构包括用于承受振动载荷的齿条和用于将齿条直线运动转变为旋转运动的齿轮，所述齿条的上端竖直固定在减振顶板下表面、下端与设在减振底板的导向座配合，所述齿轮固定连接于所述磁流变扭转减振器的转轴并同步转动。

优选地，所述风机本体包括壳体及安装在壳体中的轴流风机，所述壳体对应轴流风机的进风口部分套设有采用隔音材料制成的降噪环。

优选地，所述减振底板的底面固定连接有第二橡胶减振垫，所述第二橡胶减振垫的底面开有若干交叉设置的锥形凹槽。

优选地，在所述上缓冲座两侧的减振顶板底部对称设有两上凸块，在所述下缓冲座两侧的减振底板顶部对称设有两下凸块，两上凸块与两下凸块一一对应设置，所述第二减振弹簧的上端套设在上凸块上、下端套设在下凸块上。

优选地，所述磁流变扭转减振器包括减振器缸体和设在减振器缸体内的定子及内筒，所述定子与减振器缸体固定连接，并且定子的外圆上设有电磁线圈；所述转轴与内筒固定连接并配合形成磁流变扭转减振器的转子组件；所述转轴同轴穿过定子的内孔，且转轴位于内孔的部分设有用于螺旋推动减振器缸体内磁流变液的螺旋条；所述内筒套在定子外，定子的内孔、定子与内筒之间以及内筒与减振器缸体之间设有相连通的间隙，磁流变液填充在间隙中并可在螺旋条的推动下流动。

优选地，所述减振器缸体包括外筒及分别固定在外筒两侧的左端盖和右端盖，所述定子的左端面与左端盖固定连接，且定子的左端面设有用于供定子与内筒之间的磁流变液进入定子内孔的通道槽。

优选地，所述转轴的两端分别从左端盖、右端盖穿出并均与齿轮固定连接，两齿轮与两齿条分别配合传动。

优选地，所述内筒的右端面设有用于供转轴穿过的轴孔，且内筒的右端面设有用于供内筒与外筒之间的磁流变液进入内筒中的流通孔。

优选地，用于产生控制磁流变体的磁场为由所述电磁线圈和永磁体组成的复合磁性结构；所述永磁体为环形永磁体，所述定子沿径向由内向外依次设有用于安装永磁体的第一环槽及用于安装电磁线圈的第二环槽。

优选地，所述内筒的圆筒体为由采用导磁材料制成的第一环形筒及采用不导磁材料制成的第二环形筒连接而成，且所述第二环形筒正对电磁线圈设置。

通过上述公开内容，本发明具有以下有益技术效果：

本发明的建筑风机减振系统，能够有效消减风机向建筑物传递的振动，以保护建筑结构，降低噪声污染；具体而言，第一橡胶减振垫可防止风机本体与减振支座刚性接触，并实现初步减振；液压杆可顶升浮置板，通过调节液压杆的高度可以调节浮置板的离地高度，从而适应不同风机本体的安装要求；支撑杆可防止两个相邻的液压杆发生不当倾斜，保证其安全运行；当风机本体发生水平方向振动时，浮置板发生水平方向位移，并带动矩形金属滑块沿矩形滑槽移动，第一减振弹簧则对该位移进行缓冲复位，从而消减风机本体发生水平方向振动；当风机本体发生竖直方向振动时，通过上缓冲座底部的凸面与下缓冲座顶部的凹面相互配合，能过使风机本体在一定程度上往一侧偏转，设在偏转侧的减振顶板与减振底板之间的第二减振弹簧及磁流变扭转减振器受压缩形成阻尼，起到缓冲振动的效果，外力消失后受压缩的减振弹簧伸长，重新使减振顶板回复原位；同时，磁流变扭转减振器与运动转换机构相配合，可以将往复的振动冲击转化为平稳的旋转运动，实现全过程平稳减振。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的阻尼装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1和图2所示：本实施例的建筑风机减振系统，包括风机本体1及用于支撑风机本体1的减振支座；所述减振支座包括从上往下依次设置的浮置板2、减振顶板3和减振底板4；所述浮置板2的顶面与第一橡胶减振垫51的底面固定连接，所述浮置板2的底面与垂直放置的液压杆6的一端固定连接，所述液压杆6的另一端与矩形金属滑块7的顶面固定连接，两个相邻的液压杆6中间设有水平放置的支撑杆8，支撑杆8与液压杆6的侧壁固定连接；所述减振顶板3的顶面开有矩形滑槽301，所述矩形金属滑块7嵌入矩形滑槽301并与减振顶板3滑动连接，所述矩形滑槽301的侧壁与第一减振弹簧91的一端固定连接，第一减振弹簧91的另一端与矩形金属滑块7的侧壁固定连接；浮置板2呈倒“U”形，布置时其与地面具有一定距离，以满足弹性减振要求，其他部件则设在其内部，形成防护；第一橡胶减振垫51可防止风机本体1与减振支座刚性接触，并实现初步减振；液压杆6为伸缩式结构，可顶升浮置板2，通过调节液压杆6的高度可以调节浮置板2的离地高度，从而适应不同风机本体1的安装要求；支撑杆8可防止两个相邻的液压杆6发生不当倾斜，保证其安全运行；当风机本体1发生水平方向振动时，浮置板2发生水平方向位移，并带动矩形金属滑块7沿矩形滑槽301移动，第一减振弹簧91则对该位移进行缓冲复位，从而消减风机本体1发生水平方向振动。

所述减振顶板3底部中央设有上缓冲座3a，所述上缓冲座3a的底部为凸面；所述减振底板4顶部中央设有下缓冲座4a，所述下缓冲座4a的顶部为与上缓冲座3a底部的凸面相配合的凹面，凸面与凹面之间设有缓冲垫10；所述减振顶板3与减振底板4之间且位于缓冲座的两侧对称设有第二减振弹簧92及阻尼装置，所述阻尼装置设在第二减振弹簧92外侧；所述阻尼装置包括磁流变扭转减振器11和用于将振动产生的直线运动转换为旋转运动以使磁流变扭转减振器11对振动进行抑制的运动转换机构；所述运动转换机构包括用于承受振动载荷的齿条12和用于将齿条12直线运动转变为旋转运动的齿轮13，所述齿条12的上端竖直固定在减振顶板3下表面、下端与设在减振底板4的导向座14配合，所述齿轮13固定连接于所述磁流变扭转减振器11的转轴1106并同步转动；通过上缓冲座3a底部的凸面与下缓冲座4a顶部的凹面相互配合，能够使风机本体在一定程度上往一侧偏转，设在偏转侧的减振顶板与减振底板之间的第二减振弹簧92受压缩形成阻尼，起到缓冲振动的效果，外力消失后受压缩的第二减振弹簧92伸长，重新使减振顶板回复原位；转轴1106即为磁流变扭转减振器11的转动部分，其转动使得磁流变液以流动、剪切或者混合的模式进行阻尼减振；齿条12与齿轮13啮合传动；齿条12宽度大于齿轮13的宽度；导向座引导齿条12垂直运动；磁流变扭转减振器11与运动转换机构相配合，可以将往复的振动冲击转化为平稳的旋转运动，实现全过程平稳减振；缓冲垫10优选为橡胶垫。

本实施例中，所述风机本体1包括壳体101及安装在壳体101中的轴流风机102，所述壳体101对应轴流风机102的进风口部分套设有采用隔音材料制成的降噪环103；壳体101通过其底座与减振支座相连；降噪环103包裹在壳体101外，例如可通过弹性压力、螺接或者绑接的方式实现连接；降噪环103例如可采用隔音棉或者隔音橡胶制成；在壳体101外套设降噪环，有效降低了轴流风机噪音的行成，降低了对施工环境及人员的危害。

本实施例中，所述减振底板4的底面固定连接有第二橡胶减振垫52，所述第二橡胶减振垫52的底面开有若干交叉设置的锥形凹槽52a；第二橡胶减振垫52有效防止了减振支座与地面的刚性接触，并实现进一步的减振；锥形凹槽52a可以增加减振支座与地面的摩擦力，防止减振支座发生滑动；此外，锥形凹槽52a还利于地面积水的通过，防止积水对支座的腐蚀。

本实施例中，在所述上缓冲座3a两侧的减振顶板3底部对称设有两上凸块3b，在所述下缓冲座4a两侧的减振底板4顶部对称设有两下凸块4b，两上凸块3b与两下凸块4b一一对应设置，所述减振弹簧的上端套设在上凸块3b上、下端套设在下凸块4b上。

本实施例中，所述磁流变扭转减振器11包括减振器缸体和设在减振器缸体内的定子1101及内筒1102，所述定子1101与减振器缸体固定连接，并且定子1101的外圆上设有电磁线圈1103；所述转轴1106与内筒1102固定连接并配合形成磁流变扭转减振器11的转子组件；所述转轴1106同轴穿过定子1101的内孔1101a，且转轴1106位于内孔1101a的部分设有用于螺旋推动减振器缸体内磁流变液的螺旋条；所述内筒1102套在定子1101外，定子1101的内孔1101a、定子1101与内筒1102之间以及内筒1102与减振器缸体之间设有相连通的间隙1104，磁流变液填充在间隙1104中并可在螺旋条1105的推动下流动；减振器缸体可固定在底板上；螺旋条1105使得转轴1106形成螺旋轴结构，具有螺旋输送的功能；螺旋条1105上可顺着螺旋方向开槽，在槽中填充树脂形成树脂密封带，使螺旋条1105与定子1101内孔1101a的孔壁之间密封；通过转轴1106的螺旋条1105推动磁流变液做循环流动，充分利用了磁流变液的流动和剪切工作模式，产生的阻尼力大，可以在等体积条件下实现较大扭矩的传递，可调范围宽。

本实施例中，所述减振器缸体包括外筒1107及分别固定在外筒1107两侧的左端盖1108和右端盖1109，所述定子1101的左端面与左端盖1108固定连接，且定子1101的左端面设有用于供定子1101与内筒1102之间的磁流变液进入定子1101内孔1101a的通道槽(图中未示出)；转轴1106与端盖之间可设置角接触轴承及密封圈；通过通道槽，定子1101与内筒1102之间的磁流变液可进入定子1101内孔1101a，从而实现在装置作用时磁流变液始终在内孔1101a中保持流动状态；此外，所述内筒1102的右端面设有用于供转轴1106穿过的轴孔，轴孔与转轴1106之间通过紧固螺栓向相连；且内筒1102的右端面设有用于供内筒1102与外筒1107之间的磁流变液进入内筒1102中的流通孔，由此使得内筒1102与外筒1107之间的磁流变液也可流动，使得处于减振器缸体内的磁流变液得以充分循环流动，有效避免了磁流变液沉降而带来的性能下降问题，使得装置运行的可靠性得到了保障；流通孔可为周向均匀设置的六个或者其它合理个数。

本实施例中，所述转轴1106的两端分别从左端盖1108、右端盖1109穿出并均与齿轮13固定连接，两齿轮13与两齿条12分别配合传动，以提高动力传递的平稳性和及时性。

本实施例中，用于产生控制磁流变体的磁场为由所述电磁线圈1103和永磁体1110组成的复合磁性结构；通过改变电磁线圈1103的通电电流大小和通电电流方向可改变线圈磁场与永磁磁场的叠加方式及叠加幅值，可实现装置在外载荷作用下在更大范围内的变阻尼运动功能；同时永磁体1110还可以起到失效保护的作用，即装置断电时，依然能够提供一定的阻尼力；所述永磁体1110为环形永磁体1110，所述定子1101沿径向由内向外依次设有用于安装永磁体1110的第一环槽及用于安装电磁线圈1103的第二环槽，便于磁性部件的安装和更换；其中，第一环槽与第二环槽相通，电磁线圈1103部分缠绕在永磁体1110上；第一环槽可包括若干个周向均匀设置且径向截面为梯形或方向的单元槽，永磁体1110由若干个独立的永磁体1110单元置于单元槽中形成环形结构。

本实施例中，所述内筒1102的圆筒体为由采用导磁材料制成的第一环形筒1102a及采用不导磁材料制成的第二环形筒1102b连接而成，且所述第二环形筒1102b正对电磁线圈1103设置；内筒1102采用多段不同材料焊接而成，有效改变了装置工作中电磁线圈1103产生的磁场的磁路，从而增大了磁流变液的有效区域，即增大装置产生的阻尼力(力矩)值；优选地，所述第一环形筒1102a采用45#钢制成，所述第二环形筒1102b采用304不锈钢制成，所述第一环形筒1102a与第二环形筒1102b通过焊接方式相连。

最后说明的是，本文应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下，还可对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种建筑风机减振系统，其特征在于：包括风机本体及用于支撑风机本体的减振支座；所述减振支座包括从上往下依次设置的浮置板、减振顶板和减振底板；所述浮置板的顶面与第一橡胶减振垫的底面固定连接，所述浮置板的底面与垂直放置的液压杆的一端固定连接，所述液压杆的另一端与矩形金属滑块的顶面固定连接，两个相邻的液压杆中间设有水平放置的支撑杆，支撑杆与液压杆的侧壁固定连接；所述减振顶板的顶面开有矩形滑槽，所述矩形金属滑块嵌入矩形滑槽并与减振顶板滑动连接，所述矩形滑槽的侧壁与第一减振弹簧的一端固定连接，第一减振弹簧的另一端与矩形金属滑块的侧壁固定连接；

所述减振顶板底部中央设有上缓冲座，所述上缓冲座的底部为凸面；所述减振底板顶部中央设有下缓冲座，所述下缓冲座的顶部为与上缓冲座底部的凸面相配合的凹面，凸面与凹面之间设有缓冲垫；所述减振顶板与减振底板之间且位于缓冲座的两侧对称设有第二减振弹簧及阻尼装置，所述阻尼装置设在第二减振弹簧外侧；所述阻尼装置包括磁流变扭转减振器和用于将振动产生的直线运动转换为旋转运动以使磁流变扭转减振器对振动进行抑制的运动转换机构；所述运动转换机构包括用于承受振动载荷的齿条和用于将齿条直线运动转变为旋转运动的齿轮，所述齿条的上端竖直固定在减振顶板下表面、下端与设在减振底板的导向座配合，所述齿轮固定连接于所述磁流变扭转减振器的转轴并同步转动；

所述磁流变扭转减振器包括减振器缸体和设在减振器缸体内的定子及内筒，所述定子与减振器缸体固定连接，并且定子的外圆上设有电磁线圈；所述转轴与内筒固定连接并配合形成磁流变扭转减振器的转子组件；所述转轴同轴穿过定子的内孔，且转轴位于内孔的部分设有用于螺旋推动减振器缸体内磁流变液的螺旋条；所述内筒套在定子外，定子的内孔、定子与内筒之间以及内筒与减振器缸体之间设有相连通的间隙，磁流变液填充在间隙中并可在螺旋条的推动下流动；所述减振器缸体包括外筒及分别固定在外筒两侧的左端盖和右端盖，所述定子的左端面与左端盖固定连接，且定子的左端面设有用于供定子与内筒之间的磁流变液进入定子内孔的通道槽；

所述内筒的右端面设有用于供转轴穿过的轴孔，且内筒的右端面设有用于供内筒与外筒之间的磁流变液进入内筒中的流通孔；所述内筒的圆筒体为由采用导磁材料制成的第一环形筒及采用不导磁材料制成的第二环形筒连接而成，且所述第二环形筒正对电磁线圈设置。

2.根据权利要求1所述的建筑风机减振系统，其特征在于：所述风机本体包括壳体及安装在壳体中的轴流风机，所述壳体对应轴流风机的进风口部分套设有采用隔音材料制成的降噪环。

3.根据权利要求2所述的建筑风机减振系统，其特征在于：所述减振底板的底面固定连接有第二橡胶减振垫，所述第二橡胶减振垫的底面开有若干交叉设置的锥形凹槽。

4.根据权利要求3所述的建筑风机减振系统，其特征在于：在所述上缓冲座两侧的减振顶板底部对称设有两上凸块，在所述下缓冲座两侧的减振底板顶部对称设有两下凸块，两上凸块与两下凸块一一对应设置，所述第二减振弹簧的上端套设在上凸块上、下端套设在下凸块上。

5.根据权利要求1所述的建筑风机减振系统，其特征在于：所述转轴的两端分别从左端盖、右端盖穿出并均与齿轮固定连接，两齿轮与两齿条分别配合传动。

6.根据权利要求5所述的建筑风机减振系统，其特征在于：用于产生控制磁流变体的磁场为由所述电磁线圈和永磁体组成的复合磁性结构；所述永磁体为环形永磁体，所述定子沿径向由内向外依次设有用于安装永磁体的第一环槽及用于安装电磁线圈的第二环槽。

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