CN111827514A - 一种电涡流阻尼墙及建筑 - Google Patents

一种电涡流阻尼墙及建筑 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑领域，特别是一种电涡流阻尼墙及建筑，其中电涡流阻尼墙，包括，第一传动轴；至少一个电涡流组件，电涡流组件包括与第一传动轴一起转动连接的导体板背铁，导体板背铁外侧依次套设有导体板和永磁体背铁，永磁体背铁内壁设置有至少两个永磁体，其中至少两个永磁体沿永磁体背铁内壁周向间隔设置；传动机构，与第一传动轴驱动连接，传动机构用于将直线运动转化为第一传动轴的转动。本申请的一种电涡流阻尼墙，以电涡流组件和传动机构为主要结构，极少或不会发生漏油现象，后期维护费用低，耐久性好，而且电涡流阻尼墙仅产生阻尼，使得本发明的电涡流阻尼墙也能适用于不可增加结构刚度的情况。

Description

一种电涡流阻尼墙及建筑
技术领域
本发明涉及建筑领域，特别是一种电涡流阻尼墙及建筑。
背景技术
风和地震荷载作用下，建筑发生大幅振动，严重影响了建筑的安全与耐久性，需采取措施减小建筑的振(震)动。阻尼墙是一种被动耗能构件，利用结构层间的相对运动，作为墙体安装在建筑层间以增加结构的阻尼实现消能减震。与其他消能减震装置相比，阻尼墙具有以下优点：
(1)制作安装方便，无需复杂的装置；
(2)墙体面积较大，消耗振动能量较多；
(3)将阻尼墙安装在建筑物的墙体位置，不影响建筑美观和使用功能；
(4)可作为新建建筑的耗能减震构件，同时还能用于建筑加固和震后修复。
目前工程所用阻尼墙多为粘滞阻尼墙，粘滞阻尼在长期使用中往往出现漏液现象，严重影响阻尼墙的使用功能，后期养护、维修费用较高。
同时，由于粘滞阻尼墙在提供阻尼的同时也增加了结构的刚度，其在不可增加结构刚度的情况下，不能适用，极大地限制了粘滞阻尼墙的适用范围。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术存在粘滞阻尼在长期使用中往往出现漏液现象，严重影响阻尼墙的使用功能，后期养护、维修费用较高；不能适用于不可增加结构刚度的情况下的问题，提供一种电涡流阻尼墙及建筑，极少或不会发生漏油现象，后期维护费用低，耐久性好，而且电涡流阻尼墙仅产生阻尼，使得本发明的电涡流阻尼墙也能适用于不可增加结构刚度的情况。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种电涡流阻尼墙，包括，
第一传动轴；
至少一个电涡流组件，所述电涡流组件包括与所述第一传动轴一起转动连接的导体板背铁，所述导体板背铁外侧依次套设有导体板和永磁体背铁，所述永磁体背铁内壁设置有至少两个永磁体，其中至少两个所述永磁体沿所述永磁体背铁内壁周向间隔设置；
传动机构，与所述第一传动轴驱动连接，所述传动机构用于将直线运动转化为所述第一传动轴的转动。
本申请所述的一种电涡流阻尼墙，在使用时，将上层建筑结构与传动机构相连接，使得传动机构能够将上层建筑结构的直线运动转化为所述第一传动轴的转动，第一传动轴带动导体板背铁和导体板切割由永磁体产生的磁感线，然后在导体板产生电涡流，之后电能转化为热能耗散，以实现阻尼的目的。
综上所述，本申请所述的一种电涡流阻尼墙，以电涡流组件和传动机构为主要结构，极少或不会发生漏油现象，后期维护费用低，耐久性好，而且电涡流阻尼墙仅产生阻尼，使得本发明的电涡流阻尼墙也能适用于不可增加结构刚度的情况。
所述永磁体一般成对设置。
优选地，所述传动机构包括齿条和与所述齿条相啮合的第一齿轮，还包括与所述第一传动轴同轴转动连接的第二齿轮，所述第一齿轮能够驱动所述第二齿轮转动。
优选地，所述传动机构还包括至少一级第三齿轮，所述第三齿轮与所述第一齿轮同轴一起转动连接，所述第三齿轮和所述第二齿轮相啮合。
优选地，所述第二齿轮的角速度大于所述第一齿轮的角速度。
齿轮的多级传动伴随速度放大效应，在其设计与制作过程中可以根据出力要求改变齿轮齿条的模数、大小和齿数使其相互配合，进而实现需求的放大效应，且齿轮传动可实现惯质，为三元减振理论的应用提供了措施。
同时，由于齿轮和齿条的多级传动实现速度放大效应，增加了消能减振(震)装置的耗能效率，无需考虑在阻尼墙上安装复杂的放大型装置。
优选地，所述电涡流组件为两个，所述传动机构设置于两个所述电涡流组件之间，能够大大减小传动机构的偏载。
优选地，两个所述电涡流组件以齿条为中心对称设置，以消除传动机构的偏载。
优选地，所述第一齿轮的两侧均设置有所述第三齿轮，所述第二齿轮与所述第三齿轮对应设置。
优选地，所述电涡流组件与所述传动机构之间设置有侧板，所述第一传动轴贯穿所述侧板，且与所述侧板转动配合。
优选地，所述第一齿轮与所述第三齿轮通过第二传动轴同轴连接，所述第二传动轴的两端分别与对应侧的所述侧板相连接。
本发明还公开了一种具有电涡流阻尼墙的建筑，包括如本申请所述的一种电涡流阻尼墙和与所述侧板相连接的下层建筑结构，以及与所述齿条相连接上层建筑结构。
所述下层建筑结构普遍为侧板下方的楼板或梁；所述上层建筑结构普遍为齿条上方的楼板或梁；
在使用时，下层建筑结构与所述侧板相连接，用于支撑刚性支架，将上层建筑结构与所述齿条相连接，使得所述齿条能够将上层建筑结构的直线运动转化为所述第一传动轴的转动，第一传动轴带动导体板背铁和导体板切割由永磁体产生的磁感线，然后在导体板产生电涡流，之后电能转化为热能耗散，以实现阻尼的目的。
综上所述，本申请所述的一种具有电涡流阻尼墙的建筑，不会发生漏油现象，后期维护费用低，耐久性好，而且电涡流阻尼墙仅产生阻尼，在不可增加结构刚度的情况下，本发明的一种具有电涡流阻尼墙的建筑更加适用。
优选地，所述电涡流阻尼墙为至少两个。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本申请所述的一种电涡流阻尼墙，不会发生漏油现象，后期维护费用低，耐久性好，而且电涡流阻尼墙仅产生阻尼，在不可增加结构刚度的情况下，本发明的电涡流阻尼墙更加适用。
2、本申请所述的一种电涡流阻尼墙，齿轮的多级传动伴随速度放大效应，在其设计与制作过程中可以根据出力要求改变齿轮齿条的模数、大小和齿数使其相互配合，进而实现需求的放大效应，且齿轮传动可实现惯质，为三元减振理论的应用提供了措施。
3、本申请所述的一种电涡流阻尼墙，由于齿轮和齿条的多级传动实现速度放大效应，增加了消能减振(震)装置的耗能效率，无需考虑在阻尼墙上安装复杂的放大型装置。
4、本申请所述的一种具有电涡流阻尼墙的建筑，不会发生漏油现象，后期维护费用低，耐久性好，而且电涡流阻尼墙仅产生阻尼，在不可增加结构刚度的情况下，本发明的一种具有电涡流阻尼墙的建筑更加适用。
附图说明
图1是本发明的一种电涡流阻尼墙结构示意图(俯视)。
图2是本发明的一种电涡流阻尼墙结构示意图(主视)。
图3是本发明的一种电涡流阻尼墙结构示意图(左视)。
图4是本发明的一种具有电涡流阻尼墙的建筑的结构示意图。
图标：1-上层建筑结构，2-连接件，3-齿条，4-第一齿轮，5-第二传动轴，6-第三齿轮，7-第二齿轮，08-第一传动轴，9-导体板背铁，10-导体板，11-永磁体，12-永磁体背铁，13-刚性支架；14-电涡流组件；15-传动机构；16-侧板；17-下层建筑结构。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-3所示，本实施例所述的一种电涡流阻尼墙，包括，
第一传动轴8；
至少一个电涡流组件14，所述电涡流组件14包括与所述第一传动轴8一起转动连接的导体板背铁9，所述导体板背铁9外侧依次套设有导体板10和永磁体背铁12，所述永磁体背铁12内壁设置有至少两个永磁体11，其中至少两个所述永磁体11沿所述永磁体背铁12内壁周向间隔设置，所述永磁体11一般成对设置；
传动机构15，与所述第一传动轴8驱动连接，所述传动机构15用于将直线运动转化为所述第一传动轴8的转动，具体地，所述传动机构15包括齿条3和与所述齿条3相啮合的第一齿轮4，还包括与所述第一传动轴8同轴转动连接的第二齿轮7，所述第一齿轮4能够驱动所述第二齿轮7转动，所述传动机构15还包括至少一级第三齿轮6，所述第三齿轮6与所述第一齿轮4同轴一起转动连接，所述第三齿轮6和所述第二齿轮7相啮合，所述第二齿轮7的角速度大于所述第一齿轮4的角速度，齿轮的多级传动伴随速度放大效应，在其设计与制作过程中可以根据出力要求改变齿轮齿条的模数、大小和齿数使其相互配合，进而实现需求的放大效应，且齿轮传动可实现惯质(也称为惯性质量、表观质量)，为三元减振理论惯性力-阻尼力-弹性力的组合的应用提供了措施，同时，由于齿轮和齿条3的多级传动实现速度放大效应，增加了消能减振(震)装置的耗能效率，无需考虑在阻尼墙上安装复杂的放大型装置。
刚性支架13，所述电涡流组件14与所述传动机构15之间设置有侧板16，所述第一传动轴8贯穿所述侧板16，且与所述侧板16转动配合，所有所述侧板16均位于所述刚性支架13上。
本申请所述的一种电涡流阻尼墙，在使用时，将上层建筑结构1与传动机构15相连接，使得传动机构15能够将上层建筑结构1的直线运动也包括一些轻微的摆动转化为所述第一传动轴8的转动，第一传动轴8带动导体板背铁9和导体板10切割由永磁体11产生的磁感线，然后在导体板10产生电涡流，之后电能转化为热能耗散，以实现阻尼的目的。
在平常使用中，为了减少传动机构15所承受的偏载，所述电涡流组件14通常设置为两个，所述传动机构15设置于两个所述电涡流组件14之间，更优选地方案为：两个所述电涡流组件14以齿条3为中心对称设置，以消除传动机构15的偏载。
进一步优选地方案，齿条3可以为至少两个。
进一步优选地方案，所述第一齿轮4的两侧均设置有所述第三齿轮6，所述第二齿轮7与所述第三齿轮6对应设置，所述第一齿轮4与所述第三齿轮6通过第二传动轴5同轴连接，所述第二传动轴5的两端分别与对应侧的所述侧板16相连接。
本实施例的有益效果：本实施例所述的一种电涡流阻尼墙，以电涡流组件14和传动机构15为主要结构，极少或不会发生漏油现象，后期维护费用低，耐久性好，而且电涡流阻尼墙仅产生阻尼，使得本发明的电涡流阻尼墙也能适用于不可增加结构刚度的情况下。
实施例2
如图4所示，本实施例所述的一种具有电涡流阻尼墙的建筑，包括如实施例1所述的一种电涡流阻尼墙和与所述侧板16相连接的下层建筑结构17，以及与所述齿条3相连接上层建筑结构1，所述下层建筑结构17普遍为侧板16下方的楼板或梁；所述上层建筑结构1普遍为齿条3上方的楼板或梁；
在使用时，下层建筑结构17与所述侧板16相连接，用于支撑刚性支架13，将上层建筑结构1与所述齿条3相连接，使得所述齿条3能够将上层建筑结构1的直线运动也包括一些轻微的摆动转化为所述第一传动轴8的转动，第一传动轴8带动导体板背铁9和导体板10切割由永磁体11产生的磁感线，然后在导体板10产生电涡流，之后电能转化为热能耗散，以实现阻尼的目的。
本实施例的有益效果，本申请所述的一种具有电涡流阻尼墙的建筑，不会发生漏油现象，后期维护费用低，耐久性好，而且电涡流阻尼墙仅产生阻尼，在不可增加结构刚度的情况下，本发明的具有电涡流阻尼墙的建筑更加适用。
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 (10)

1.一种电涡流阻尼墙，其特征在于，包括，
第一传动轴(8)；
至少一个电涡流组件(14)，所述电涡流组件(14)包括与所述第一传动轴(8)一起转动连接的导体板背铁(9)，所述导体板背铁(9)外侧依次套设有导体板(10)和永磁体背铁(12)，所述永磁体背铁(12)内壁设置有至少两个永磁体(11)，其中至少两个所述永磁体(11)沿所述永磁体背铁(12)内壁周向间隔设置；
传动机构(15)，与所述第一传动轴(8)驱动连接，所述传动机构(15)用于将直线运动转化为所述第一传动轴(8)的转动。
2.根据权利要求1所述的一种电涡流阻尼墙，其特征在于，所述传动机构(15)包括齿条(3)和与所述齿条(3)相啮合的第一齿轮(4)，还包括与所述第一传动轴(8)同轴转动连接的第二齿轮(7)，所述第一齿轮(4)能够驱动所述第二齿轮(7)转动。
3.根据权利要求2所述的一种电涡流阻尼墙，其特征在于，所述传动机构(15)还包括至少一级第三齿轮(6)，所述第三齿轮(6)与所述第一齿轮(4)同轴一起转动连接，所述第三齿轮(6)和所述第二齿轮(7)相啮合。
4.根据权利要求3所述的一种电涡流阻尼墙，其特征在于，所述第二齿轮(7)的角速度大于所述第一齿轮(4)的角速度。
5.根据权利要求4所述的一种电涡流阻尼墙，其特征在于，所述第一齿轮(4)的两侧均设置有所述第三齿轮(6)，所述第二齿轮(7)与所述第三齿轮(6)对应设置。
6.根据权利要求3所述的一种电涡流阻尼墙，其特征在于，所述电涡流组件(14)为两个，所述传动机构(15)设置于两个所述电涡流组件(14)之间。
7.根据权利要求3-6任意一项所述的一种电涡流阻尼墙，其特征在于，所述电涡流组件(14)与所述传动机构(15)之间设置有侧板(16)，所述第一传动轴(8)贯穿所述侧板(16)，且与所述侧板(16)转动配合。
8.根据权利要求7所述的一种电涡流阻尼墙，其特征在于，所述第一齿轮(4)与所述第三齿轮(6)通过第二传动轴(5)同轴连接，所述第二传动轴(5)的两端分别与对应侧的所述侧板(16)相连接。
9.一种具有电涡流阻尼墙的建筑，其特征在于，包括如权利要求7或8所述的一种电涡流阻尼墙和与所述侧板(16)相连接的下层建筑结构(17)，以及与所述齿条(3)相连接上层建筑结构(1)。
10.根据权利要求9所述的一种具有电涡流阻尼墙的建筑，其特征在于，所述电涡流阻尼墙为至少两个。
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