CN109914633A - 电涡流阻尼器及电涡流调谐质量阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明专利涉及阻尼器技术领域，具体涉及一种电涡流阻尼器及电涡流调谐质量阻尼器。该电涡流阻尼器包括安装在磁铁安装板上的若干永磁铁、安装在第二端板上的导体板,导体板位于磁铁安装板之间，其中导体两侧的磁铁极性相反，磁铁安装板安装在两块侧支板上，侧支板安装在第一端板的同一侧，侧支板之间设有筋板，筋板和第一端板上分别设置有直线轴承，第二端板上设有导杆,导杆穿过筋板和直线轴承，将第一端板和第二端板连接为一整体。本发明的调谐质量阻尼器包括一个或多个所述的电涡流阻尼器。本发明针对现有技术的不足，解决了现有阻尼器漏磁较多和阻尼系数调整不方便的问题，且生产装配方便。

Description

电涡流阻尼器及电涡流调谐质量阻尼器

技术领域

本发明专利涉及阻尼器技术领域，具体涉及一种电涡流阻尼器及电涡流调谐质量阻尼器。

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，因此为了获得更宽的减振频率以及更好的耗能，TMD一般都需要配置另外的阻尼单元来进行耗能。

从常见的TMD产品来看，其附加的阻尼单元有液体型阻尼器和电涡流阻尼器等，但液体型阻尼器由于在工作时存在摩擦和泄露等情况，其寿命有限，因此对于使用频繁，耐久性要求的场合，一般采用电涡流阻尼器型。但市场上的电涡流阻尼器型TMD，常见的有几种形态：1)电涡流阻尼器磁场源采用异形永磁铁(如圆形等)，这种电涡流阻尼器加工难度较大、成本较高；2)电涡流组件在TMD质量块的侧边，导体板与永磁铁一端组成电涡流组件，这种方式由于只是永磁铁的一端的部分磁感线穿过导体板，因此会造成较多的漏磁，影响电涡流的效率；3)另一部分电涡流TMD，在永磁铁的两侧设置了导体板，这种方式由于只是永磁铁的一端的部分磁感线穿过导体板，因此会造成较多的漏磁，影响电涡流的效率；此外以上电涡流型TMD，其附加的电涡流阻尼单元往往是跟TMD主题结构设置为一体，没有形成独立的模块，因此在生产、装配，以及现场调试阻尼系数时就会非常不方便。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种电涡流阻尼器及电涡流调谐质量阻尼器，解决了现有阻尼器漏磁较多和阻尼系数调整不方便的问题，且生产装配方便。

本发明的技术方案是这样实现的：该电涡流阻尼器，包括电涡流组件、阻尼器调节组件、导向组件及安装组件，其特征在于，还包括安装在磁铁安装板上的若干永磁铁、安装在第二端板上的导体板,所述导体板位于磁铁安装板之间，其中导体两侧的磁铁极性相反，所述磁铁安装板安装在两块侧支板上，所述侧支板安装在第一端板的同一侧，侧支板之间设有筋板，所述筋板和第一端板上分别设置有直线轴承，所述第二端板上设有导杆,所述导杆穿过筋板和直线轴承，将第一端板和第二端板连接为一整体。

较优的，所述永磁铁之间的布局方式在相对运动方向之间的横向间距W大于纵向距离L。

所述磁铁安装板通过侧支板上的通孔、拉力螺丝杆及安装板上的螺纹孔与侧支板连接，侧支板上还设有推力螺丝杆，所述推力螺丝杆通过侧支板上的螺纹孔旋紧顶住磁铁安装板，所述拉力螺丝杆和推力螺丝杆通过相互作用，锁住磁铁安装板的位置，实现磁铁与导体板之间的间隙调节。

所述第一端板的背面和第二端板的背面和分别设置有第一安装轴和第二安装轴，所述第一安装轴和第二安装轴设置有销轴孔。

较优的，所述永磁铁为汝铁硼或铁氧体。

所述导体板为铜或铝。

一种调谐质量阻尼器，包括安装底板、连接板、质量组件、弹性元件、导向杆、金属直线轴承、限位板和限位螺帽，所述质量组件和弹性元件安装在安装底板和连接板之间，还包括一个或多个所述的电涡流阻尼器。

较优的，所述导向杆设置在弹性元件内部，所述金属直线轴承设置在连接板顶部，导向杆穿过金属直线轴承。

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电涡流阻尼器及电涡流调谐质量阻尼器，解决了现有阻尼器漏磁较多和阻尼系数调整不方便的问题，且生产装配方便。本发明将导体板设置于磁铁安装板之间，其中导体两侧的磁铁极性相反，致使导体两侧磁铁磁极相互吸引，大部分的磁力线都能垂直穿过导体板，漏磁很少，因此磁铁的利用效率较高。同时永磁铁块之间的布局方式为：相对运动方向之间的间距W大于垂直于相对运动方向之间的纵向距离L，这样可以减少相对运动方向磁铁间的相互耦合，即减少平行于相对运动方向的磁力线，使得大部分的磁力线垂直穿过导体板，进一步提高磁铁利用效率。通过拉力螺丝杆和推力螺丝杆相互作用便可锁住磁铁安装板的位置，进而调节螺丝杆的旋进距离，即可实现磁铁与导体板之间的间隙调节，从而实现阻尼器阻尼调节的功能，具有结构简单，操作方便的特点。

附图说明

图1为本发明的电涡流阻尼器的结构示意图；

图2为图1的布局示意图；

图3为图1中磁铁安装板和侧板间距调节结构的结构示意图；

图4为本发明电涡流调谐质量阻尼器的实施例1的结构示意图；

图5为本发明电涡流调谐质量阻尼器的实施例2的结构示意图；

图6为本发明电涡流调谐质量阻尼器的实施例3的结构示意图；

图中：1-永磁铁，2-磁铁安装板，3-侧支板，4-导体板，5-第一端板，6-第二端板，7-导杆，8-筋板，9-直线轴承，10-第一安装轴，11-第二安装轴，201-拉力螺丝杆，202-推力螺丝杆，13-安装底板，14-连接板，15-质量组件，16-弹性元件，17-导向杆，18-金属直线轴承，19-限位板，20-限位螺帽，100-电涡流组件。

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所示一种电涡流阻尼器及电涡流调谐质量阻尼器实施例，包括电涡流组件、阻尼器调节组件、导向组件及安装组件，安装在磁铁安装板2上的若干永磁铁1、安装在第二端板6上的导体板4,导体板4位于磁铁安装板2之间，其中导体两侧的磁铁极性相反，磁铁安装板2安装在两块侧支板3上，侧支板3安装在第一端板5的同一侧，侧支板3之间设有筋板8，筋板8和第一端板5上分别设置有直线轴承9，第二端板6上设有导杆7,导杆7穿过筋板8和直线轴承9，将第一端板5和第二端板6连接为一整体。由于该电涡流阻尼器可以采用的是常见形状规格的磁铁，因此这种电涡流阻尼器结构具有结构简单，成本低的特点，同时由于导体两侧磁铁磁极相互吸引，大部分的磁力线都能垂直穿过导体板，漏磁很少，因此这种布置磁铁的利用效率较高。如图2所示，永磁铁1之间的布局方式在相对运动方向之间的横向间距W大于纵向距离L。这样可以减少相对运动方向磁铁间的相互耦合，即减少平行于相对运动方向的磁力线，使得大部分的磁力线垂直穿过导体板，提高磁铁利用效率。如图3所示，磁铁安装板2通过侧支板3上的通孔、拉力螺丝杆201及安装板上的螺纹孔与侧支板3连接，侧支板3上还设有推力螺丝杆202，推力螺丝杆202通过侧支板3上的螺纹孔旋紧顶住磁铁安装板2，拉力螺丝杆201和推力螺丝杆202通过相互作用，锁住磁铁安装板2的位置，实现永磁铁1与导体板4之间的间隙调节。这样拉力螺丝杆201和推力螺丝杆202相互作用便可锁住磁铁安装板的位置，通过调节各螺丝杆的旋进距离，即可实现磁铁与导体板之间的间隙调节，从而实现阻尼器阻尼调节的功能，具有结构简单，操作方便的特点。第一端板5的背面和第二端板6的背面和分别设置有第一安装轴10和第二安装轴11，第一安装轴10和第二安装轴11设置有销轴孔。永磁铁1为汝铁硼或铁氧体。导体板4为铜或铝。

本发明还公开了一种调谐质量阻尼器，如图4所示的实施例1，包括安装底板13、连接板14、质量组件15、弹性元件16、导向杆17、直线轴承18、限位板19和限位螺帽20，质量组件15和弹性元件16安装在安装底板13和连接板14之间，还包括一个电涡流阻尼器100。导向杆17设置在弹性元件16内部，金属直线轴承18设置在连接板14顶部，导向杆17穿过金属直线轴承18。电涡流阻尼器100可不再设置有导杆和直线轴承，而直接采用调谐质量阻尼器自身配置的导向杆17和金属直线轴承18。该谐质量阻尼器同样实现了漏磁少和阻尼系数调整方便的功能。

如图5所示的实施例2，调谐质量阻尼器包括两个电涡流阻尼器100。电涡流阻尼器100对称设置在装底板13和连接板14两端。

如图6所示的实施例3，所述调谐质量阻尼器包括三个电涡流阻尼器100。电涡流阻尼器100对称设置在装底板13和连接板14两端及中间。

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 (8)

1.一种电涡流阻尼器，包括电涡流组件、阻尼器调节组件、导向组件及安装组件，其特征在于，还包括安装在磁铁安装板(2)上的若干永磁铁(1)、安装在第二端板(6)上的导体板(4),所述导体板(4)位于磁铁安装板(2)之间，其中导体两侧的磁铁极性相反，所述磁铁安装板(2)安装在两块侧支板(3)上，所述侧支板(3)安装在第一端板(5)的同一侧，侧支板(3)之间设有筋板(8)，所述筋板(8)和第一端板(5)上分别设置有直线轴承(9)，所述第二端板(6)上设有导杆(7),所述导杆(7)穿过筋板(8)和直线轴承(9)，将第一端板(5)和第二端板(6)连接为一整体。

2.根据权利要求1所述的电涡流阻尼器，其特征在于：所述永磁铁(1)之间的布局方式在相对运动方向之间的横向间距W大于纵向距离L。

3.根据权利要求1或2所述的电涡流阻尼器，其特征在于：所述磁铁安装板(2)通过侧支板(3)上的通孔、拉力螺丝杆(201)及安装板上的螺纹孔与侧支板(3)连接，侧支板(3)上还设有推力螺丝杆(202)，所述推力螺丝杆(202)通过侧支板(3)上的螺纹孔旋紧顶住磁铁安装板(2)，所述拉力螺丝杆(201)和推力螺丝杆(202)通过相互作用，锁住磁铁安装板(2)的位置，实现永磁铁(1)与导体板(4)之间的间隙调节。

4.根据权利要求3所述的电涡流阻尼器，其特征在于：所述第一端板(5)的背面和第二端板(6)的背面和分别设置有第一安装轴(10)和第二安装轴(11)，所述第一安装轴(10)和第二安装轴(11)设置有销轴孔。

5.根据权利要求4所述的电涡流阻尼器，其特征在于：所述永磁铁(1)为汝铁硼或铁氧体。

6.根据权利要求5所述的电涡流阻尼器阻尼器，其特征在于：所述导体板(4)为铜或铝。

7.一种调谐质量阻尼器，包括安装底板(13)、连接板(14)、质量组件(15)、弹性元件(16)、导向杆(17)、金属直线轴承(18)、限位板(19)和限位螺帽(20)，所述质量组件(15)和弹性元件(16)安装在安装底板(13)和连接板(14)之间，其特征在于：还包括一个或多个如权利要求1～6所述的电涡流阻尼器。

8.根据权利要求7所述的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述导向杆(17)设置在弹性元件(16)内部，所述金属直线轴承(18)设置在连接板(14)顶部，导向杆(17)穿过金属直线轴承(18)。