CN109914632A - 调谐质量阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明专利涉及阻尼器技术领域，具体涉及一种调谐质量阻尼器。该阻尼器包括质量组件、弹性元件、阻尼器组件、导向组件及安装组件，弹性元件分别连接在连接板和安装底板之间的四个对角处，其中一组对角的弹性元件内部设有阻尼器，另一组对角的弹性元件内设置有导杆，连接板顶部设有直线轴承，导杆穿过直线轴承；质量组件包括若干均匀设置的短螺栓、长螺栓和质量调节板，质量调节板通过长螺栓安装在连接板上。本发明针对现有技术的不足，提供一种结构紧凑的调谐质量阻尼器，能够便捷进行质量调节，满足现场安装时频率调节的需求，并且安装空间紧凑。

Description

调谐质量阻尼器

技术领域

本发明专利涉及阻尼器技术领域，具体涉及一种调谐质量阻尼器。

背景技术

随着科技和城市建设的发展，高层建筑和大跨度的桥梁越来越多，此类建筑的特点是虽然强度和刚度比较容易满足设计的要求，但其自身的振动频率往往比较低。比如人行天桥的自振频率一般是在2Hz左右，而人步行产生的激励频率也是在2Hz附近，这样很容易引起桥梁共振，给行人造成严重的不舒适感和恐慌，同时也会给结构自身产生损坏，甚至更严重的导致行人安全事故。另外，通过改变结构和提高自身固有频率，往往会大幅度增加成本。除此之外，一些高层建筑、塔型建筑等在风载荷作用下也是会发生共振产生大幅度的摆动，给建筑里的办公人员造成严重不舒适感，同时也是会给建筑造成很大的损坏。针对此类问题，工程设计中采用增加TMD来实现减振是一种常见和有效的方式。

调谐质量阻尼器(TUNED MASS DAMPER，简称TMD)，又叫动力吸振器，它是在主结构上附加一个子结构，其固有频率，接近主结构的固有频率。当主结构振动时，子结构就会产生一个相反的惯性力，使主结构的振动得到衰减。由于其工作原理的特性要求，对TMD自身的参数要求就较高，如果频率设置不当，其效果会大大衰减，同时可能引起更大的振动，工程中由于施工和设计往往会存在一些偏差，因此需要现场测试和方便的调节TMD自身参数，同时很多时候TMD的安装空间十分有限，给工程带来非常大的困难。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种结构紧凑的调谐质量阻尼器，能够便捷进行质量调节，满足现场安装时频率调节的需求，并且安装空间紧凑。

本发明的技术方案是这样实现的：该调谐质量阻尼器，包括质量组件、弹性元件、阻尼器组件、导向组件及安装组件，其特征在于，所述弹性元件分别连接在连接板和安装底板之间的四个对角处，其中一组对角的弹性元件内部设有阻尼器，另一组对角的弹性元件内设置有导杆，所述连接板顶部设有直线轴承，所述导杆穿过直线轴承；所述质量组件包括若干均匀设置的短螺栓、长螺栓和质量调节板，所述质量调节板通过长螺栓安装在连接板上。

所述弹性元件上还设置有用于限位的导杆安装法兰和阻尼器安装法兰。

所述弹性元件不少于六个，其中四个弹性元件分别连接在连接板和安装底板之间的四个对角处，所述四个弹性元件内部设置有导杆，其余弹性元件设置在连接板和安装底板中部，弹性元件内部设置有阻尼器。

所述弹性元件为金属弹簧，阻尼器为电涡流阻尼器。

所述质量组件的形状为球形或圆柱形。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷,具有以下有益效果：

本发明提供了一种性能可靠的调谐质量阻尼器，能够便捷进行质量调节，满足现场安装时频率调节的需求，并且安装空间紧凑。本发明通过将质量调节板通过长螺栓安装在连接板上，这样在锁紧主体质量组件的情况下，可以通过长螺栓来安装和移除调节质量板，从而在不拆开主体质量块的前提下便捷的进行质量调节，满足TMD现场安装时频率调节的需求。外界振动传递给弹性元件和质量组件，质量组件在弹性元件带动下沿着导杆进行竖向运动。与此同时，阻尼器产生阻尼力消耗结构能量，从而减小结构的竖向振动，这样在满足TMD阻尼特性和导向作用的情况下，可以避免粘滞阻尼器和导向结构占用另外的空间，同时阻尼器和导杆的对角设置，可以使整体结构保持力平衡。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例2的结构示意图；

图3为本发明实施例3的结构示意图；

图中：1-质量组件，2-弹性元件，3-阻尼器，4-安装底板，5-连接板，6-直线轴承，7-导杆，8-短螺栓，9-长螺栓，10-质量调节板，20-导杆安装法兰，30-阻尼器安装法兰。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示的一种调谐质量阻尼器实施例1，包括质量组件1、弹性元件2、阻尼器组件、导向组件及安装组件，四个弹性元件2分别连接在连接板5和安装底板4之间的四个对角处，其中一组对角的弹性元件2内部设有阻尼器3，另一组对角的弹性元件2内设置有导杆7，连接板5顶部设有直线轴承6，导杆7穿过直线轴承6；质量组件1包括若干均匀设置的短螺栓8、长螺栓9和质量调节板10，质量调节板10通过长螺栓9安装在连接板5上。弹性元件2上还设置有用于限位的导杆安装法兰20和阻尼器安装法兰30。弹性元件2为金属弹簧，阻尼器3为电涡流阻尼器。质量组件1的形状为球形或圆柱形。

如图2所示的一种调谐质量阻尼器实施例2，包括质量组件1、弹性元件2、阻尼器组件、导向组件及安装组件，在弹性元件2内部设置有阻尼器3，这种结构同样在满足TMD阻尼特性的情况下，可以避免粘滞阻尼器占用另外的空间，可以提供一种紧凑型的TMD。

如图3所示的一种调谐质量阻尼器实施例3，包括质量组件1、弹性元件2、阻尼器组件、导向组件及安装组件，共有六个弹性元件2。其中四个弹性元件2分别连接在连接板5和安装底板4之间的四个对角处，其中四个弹性弹性元件2内部设有有导杆7，连接板5顶部设有直线轴承6，导杆7穿过直线轴承6。剩余两个弹性元件2安装在中间，该弹性元件2内部设置有阻尼器3，并与前述的四个弹性元件2并联成两组调谐质量阻尼器。这种阻尼器针对质量要求较大，设置有大于4个弹性元件的TMD，同样可以获得结构紧凑和结构简化成本降低的效果。

本发明实施原理是：在外界激励下，振动通过安装底板4、连接板5等构件将振动传递给弹性元件2和质量组件1，质量组件1在弹性元件2带动下沿着导杆7进行竖向运动。与此同时，阻尼器3产生阻尼力消耗结构能量，从而减小结构的竖向振动。这样在满足TMD阻尼特性和导向作用的情况下，可以避免粘滞阻尼器和导向结构占用另外的空间，同时阻尼器3和导杆7的对角设置，可以使整体结构保持力平衡。通过将质量调节板10通过长螺栓9安装在连接板5上，这样在锁紧主体质量组件1的情况下，可以通过长螺栓来安装和移除调节质量板10，从而在不拆开主体质量块的前提下便捷的进行质量调节，满足TMD现场安装时频率调节的需求。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种调谐质量阻尼器，包括质量组件(1)、弹性元件(2)、阻尼器组件、导向组件及安装组件，其特征在于，所述弹性元件(2)分别连接在连接板(5)和安装底板(4)之间的四个对角处，其中一组对角的弹性元件(2)内部设有阻尼器(3)，另一组对角的弹性元件(2)内设置有导杆(7)，所述连接板(5)顶部设有直线轴承(6)，所述导杆(7)穿过直线轴承(6)；所述质量组件(1)包括若干均匀设置的短螺栓(8)、长螺栓(9)和质量调节板(10)，所述质量调节板(10)通过长螺栓(9)安装在连接板(5)上。

2.根据权利要求1所述的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述弹性元件(2)上还设置有用于限位的导杆安装法兰(20)和阻尼器安装法兰(30)。

3.根据权利要求1或2所述的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述弹性元件(2)不少于六个，其中四个弹性元件(2)分别连接在连接板(5)和安装底板(4)之间的四个对角处，所述四个弹性元件(2)内部设置有导杆(7)，其余弹性元件(2)设置在连接板(5)和安装底板(4)中部，弹性元件(2)内部设置有阻尼器(3)。

4.根据权利要求3所述的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述弹性元件(2)为金属弹簧，阻尼器(3)为电涡流阻尼器。

5.根据权利要求4所述的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述质量组件(1)的形状为球形或圆柱形。