CN114135635A - 一种电磁调谐惯容减振装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电磁调谐惯容减振装置，包括底座、固定设置在底座上的台座以及水平移动设置在底座上的调谐质量块，台座上设有电磁飞轮式惯性质量放大机构，该电磁飞轮式惯性质量放大机构的一端与调谐质量块相连。与现有技术相比，本发明利用惯容系统轻量化的效果，在保证减振效果的前提下减少了调谐质量块的质量，且系统集成于刚性底座上，安装使用简便。同时，本发明可对装置各项参数以及连接形式进行灵活调整。
Description
技术领域
本发明属于振动控制技术领域，涉及一种电磁调谐惯容减振装置。
背景技术
目前已有多种减振装置，但现有装置的减振机理大多是运用弹簧、橡胶、阻尼材料等元件的不同机械组合形式对结构进行减振，其应用性较弱。
调谐质量阻尼器主要是由调谐质量块、弹簧与阻尼系统组成，将其振动频率调整至主结构频率附近，改变结构共振特性，以达到减震作用。然而，传统的调谐质量阻尼器的调谐质量块质量重大，不适于在小型振动结构上的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种电磁调谐惯容减振装置，可以实现结构的水平向减振，其轻量化的效果能使该装置的应用面更广。此外，该装置的应用可及性高，可以调节自振频率与出力，以高效实现减振效果。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种电磁调谐惯容减振装置，该装置包括底座、固定设置在底座上的台座以及水平移动设置在底座上的调谐质量块，所述的台座上设有电磁飞轮式惯性质量放大机构，该电磁飞轮式惯性质量放大机构的一端与调谐质量块相连。本发明能够减小振动结构的水平向响应。
进一步地，所述的调谐质量块的底部并列设有多个滚珠，并通过多个滚珠移动设置在底座上。
进一步地，所述的调谐质量块的底部并列设有多个限位块，每个滚珠均位于相邻两个限位块之间。滚珠受限位块的限制，保证调谐质量块在底座上水平运动。
进一步地，所述的电磁飞轮式惯性质量放大机构包括水平设置并贯穿台座的滚珠丝杠及惯性飞轮，所述的滚珠丝杠的一端与调谐质量块相连，所述的惯性飞轮套设在滚珠丝杠上，所述的惯性飞轮与台座相对的侧面分别设有导体铜板、永磁体。
进一步地，所述的滚珠丝杠包括螺杆以及套设在螺杆上的螺母，所述的螺杆的一端与调谐质量块相连，所述的惯性飞轮套设在螺母上，所述的台座中设有与螺母相适配的移动限位件。移动限位件用于对螺母的轴向移动进行限位，使螺母只能发生转动。移动限位件优选为套筒结构。
进一步地，所述的螺母上设有法兰盘，所述的惯性飞轮通过法兰盘与螺母固定连接。
进一步地，所述的螺杆的一端与调谐质量块的侧面之间设有螺栓，并通过螺栓固定连接。螺杆与调谐质量块刚性连接。
进一步地，所述的导体铜板设置在惯性飞轮的侧面，所述的永磁体设置在台座的侧面。导体铜板与永磁体相对设置。
进一步地，所述的永磁体采用异磁极布置方式，整体布置呈环形。
进一步地，所述的台座的侧面与调谐质量块的侧面之间设有水平弹簧。
本发明的减振机理基于惯容耗能增效及调谐质量吸能，利用惯容系统耗能增效效应增大系统的耗能能力；应用时，通过改变电磁元件的个数可以改变电磁阻尼的大小，通过改变水平弹簧的刚度或调谐质量块的质量可以改变系统的自振频率。
与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1)本发明利用惯容系统轻量化的效果，将水平运动转换为飞轮旋转，在保证减振效果的前提下减少了调谐质量块的质量，且系统集成于刚性底座上，安装使用简便。
2)本发明可对装置各项参数以及连接形式进行灵活调整。例如，通过改变水平弹簧的数量和线径等可以改变减振装置的刚度；通过调节惯性飞轮的数量可以改变减振装置的出力；通过改变永磁体的个数可以改变减振器的阻尼系数。
附图说明
图1为实施例中电磁调谐惯容减振装置的结构示意图；
图中标记说明：
1—调谐质量块、2—滚珠、3—底座、4—限位块、5—水平弹簧、6—台座、7—滚珠丝杠、701—螺杆、702—螺母、8—移动限位件、9—螺栓、10—惯性飞轮、11—法兰盘、12—导体铜板、13—永磁体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例：
如图1所示的一种电磁调谐惯容减振装置，包括底座3、固定设置在底座3上的台座6以及水平移动设置在底座3上的调谐质量块1，台座6上设有电磁飞轮式惯性质量放大机构，该电磁飞轮式惯性质量放大机构的一端与调谐质量块1相连。
其中，调谐质量块1的底部并列设有多个滚珠2，并通过多个滚珠2移动设置在底座3上。调谐质量块1的底部并列设有多个限位块4，每个滚珠2均位于相邻两个限位块4之间。
电磁飞轮式惯性质量放大机构包括水平设置并贯穿台座6的滚珠丝杠7及惯性飞轮10，滚珠丝杠7的一端与调谐质量块1相连，惯性飞轮10套设在滚珠丝杠7上，惯性飞轮10与台座6相对的侧面分别设有导体铜板12、永磁体13。
滚珠丝杠7包括螺杆701以及套设在螺杆701上的螺母702，螺杆701的一端与调谐质量块1相连，惯性飞轮10套设在螺母702上，台座6中设有与螺母702相适配的移动限位件8。螺母702上设有法兰盘11，惯性飞轮10通过法兰盘11与螺母702固定连接。螺杆701的一端与调谐质量块1的侧面之间设有螺栓9，并通过螺栓9固定连接。导体铜板12设置在惯性飞轮10的侧面，永磁体13设置在台座6的侧面。永磁体13采用异磁极布置方式，整体布置呈环形。
台座6的侧面与调谐质量块1的侧面之间设有水平弹簧5。
当减振装置正常工作时，调谐质量块1水平向运动，带动滚珠丝杠7的螺杆701同步运动，使滚珠丝杠7的螺母702与惯性飞轮10转动，进而使惯性飞轮10产生远大于其自身物理质量的惯质，惯性飞轮10及导体铜板12转动切割永磁体7产生的磁场，并受电涡流力的影响逐渐停止运动，起到耗能的作用，从而控制振动结构的振动。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电磁调谐惯容减振装置，其特征在于，该装置包括底座(3)、固定设置在底座(3)上的台座(6)以及水平移动设置在底座(3)上的调谐质量块(1)，所述的台座(6)上设有电磁飞轮式惯性质量放大机构，该电磁飞轮式惯性质量放大机构的一端与调谐质量块(1)相连。
2.根据权利要求1所述的一种电磁调谐惯容减振装置，其特征在于，所述的调谐质量块(1)的底部并列设有多个滚珠(2)，并通过多个滚珠(2)移动设置在底座(3)上。
3.根据权利要求2所述的一种电磁调谐惯容减振装置，其特征在于，所述的调谐质量块(1)的底部并列设有多个限位块(4)，每个滚珠(2)均位于相邻两个限位块(4)之间。
4.根据权利要求1所述的一种电磁调谐惯容减振装置，其特征在于，所述的电磁飞轮式惯性质量放大机构包括水平设置并贯穿台座(6)的滚珠丝杠(7)及惯性飞轮(10)，所述的滚珠丝杠(7)的一端与调谐质量块(1)相连，所述的惯性飞轮(10)套设在滚珠丝杠(7)上，所述的惯性飞轮(10)与台座(6)相对的侧面分别设有导体铜板(12)、永磁体(13)。
5.根据权利要求4所述的一种电磁调谐惯容减振装置，其特征在于，所述的滚珠丝杠(7)包括螺杆(701)以及套设在螺杆(701)上的螺母(702)，所述的螺杆(701)的一端与调谐质量块(1)相连，所述的惯性飞轮(10)套设在螺母(702)上，所述的台座(6)中设有与螺母(702)相适配的移动限位件(8)。
6.根据权利要求5所述的一种电磁调谐惯容减振装置，其特征在于，所述的螺母(702)上设有法兰盘(11)，所述的惯性飞轮(10)通过法兰盘(11)与螺母(702)固定连接。
7.根据权利要求5所述的一种电磁调谐惯容减振装置，其特征在于，所述的螺杆(701)的一端与调谐质量块(1)的侧面之间设有螺栓(9)，并通过螺栓(9)固定连接。
8.根据权利要求4所述的一种电磁调谐惯容减振装置，其特征在于，所述的导体铜板(12)设置在惯性飞轮(10)的侧面，所述的永磁体(13)设置在台座(6)的侧面。
9.根据权利要求4所述的一种电磁调谐惯容减振装置，其特征在于，所述的永磁体(13)采用异磁极布置方式，整体布置呈环形。
10.根据权利要求1所述的一种电磁调谐惯容减振装置，其特征在于，所述的台座(6)的侧面与调谐质量块(1)的侧面之间设有水平弹簧(5)。
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