CN204781416U - 可调式调频质量阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了可调式调频质量阻尼器，包括上支撑板、下支撑板和回弹元件，上支撑板平行设置在下支撑板的上方，回弹元件安装在上支撑板和下支撑板之间，还包括设置在下支撑板的上表面的辅助弹簧；设置在上支撑板上的用于调节辅助弹簧的刚度调节装置，刚度调节装置处于辅助弹簧的正上方；本实用新型还包括锁固装置；本实用新型具有可连续调节刚度的功能，可以使设备适应建筑物的变化，而且还具有锁固装置，确保设备在运输和安装过程中已经调整好的结构不会出现松动的情况，确保了可调式调频质量阻尼器的性能或固有频率不发生变化。

Description

可调式调频质量阻尼器

技术领域

本实用新型属于土木工程结构减振技术领域，具体涉及一种用于控制大跨度结构的桥梁、连廊、大屋盖、高铁站房及相关结构振动的可调式调频质量阻尼器。

技术背景

随着城市建设的发展，城市交通网络越来越发达，各种大跨度的桥梁、连廊、大屋盖、高铁站房等结构得到了广泛的应用，为人们的生活带来了极大的便利。但是，此类建筑虽然强度和刚度比较容易满足设计要求，其竖向振动的频率却普便都比较低，在风载、行人、车辆等动载作用下容易发生共振，造成桥梁自身结构损坏，甚至严重威胁到行人和车辆的安全。此外，一些细高建筑或大型钢结构建筑，如烟筒、体育场馆等，在外界风激励或人员行动激励作用下也容易发生共振。为防止这类大跨度或细高结构的低频结构物发生破坏性共振，人们发明了调频质量阻尼器，将它的固有频率调整到接近结构的自振频率，然后安装在结构上。

当建筑物的结构受到激振力干扰发生振动时，引起调频质量阻尼器的共振，利用调频质量阻尼器的振动惯性力反作用于结构本身，从而抵消激振力，达到减小结构反应的目的。因此，要有效地发挥调频质量阻尼器的减振作用，需要其固有保持在最佳值。在现实生产中，不但桥梁等建筑物的实际共振频率与设计存在偏差，而且调频质量阻尼器的质量刚度、阻尼比等参数都是设计理论计算的结果，由于计算结果的偏差、制造结果的偏差等各种因素的变化，很难达到满足实际减振的效果。所以需要一定范围对调频质量阻尼器的固有进行调整，直至满足使用要求。并且在随着建筑物结构的具体参数发生变化时，也可以对调频质量阻尼器进行调整，以使其能达到最佳的工作状态，达到最佳的减振效果。

为解决该问题，目前一般是将质量块设计为将多块钢板叠合在一起的结构，采用增加或减少钢板的方法来对调频质量阻尼器进行调整，但该类结构不能连续和精确的调节，只能进行粗略的调节，调频质量阻尼器不能达到最佳的工作状态。

另外，调频质量阻尼器的制造点与使用点往往不在同一个地方，在企业制造并完成调整的阻尼器在运往实际使用点的途中，不可避免地收到外力的冲击，产生振动，由于阻尼器的质量块、弹簧及阻尼器都是柔性或称弹性连接在上下支撑板上，在振动的作用下，会导致连接部位的松动，从而使阻尼器的性能下降或固有频率发生变化等意外情况发生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种可调式调频质量阻尼器，该阻尼器的刚度可进行连续调整，确保阻尼器处于最佳的自振频率；另外该阻尼器还具有防振功能，避免发生在运输和安装过程中由于振动所导致的性能下降或固有频率发生变化等意外情况。

本实用新型采用如下技术方案：

可调式调频质量阻尼器，包括上支撑板、下支撑板和回弹元件，上支撑板平行设置在下支撑板的上方，回弹元件安装在上支撑板和下支撑板之间，其还包括设置在下支撑板的上表面的辅助弹簧；设置在上支撑板上的用于调节辅助弹簧的刚度调节装置，刚度调节装置处于辅助弹簧的正上方。

进一步，刚度调节装置包括调节块和螺杆；调节块的至少部分插入辅助弹簧的内部，调节块朝向上支撑板的端面设置有凹槽；在上支撑板对应调节块处设置有螺纹孔，螺杆旋拧在螺纹孔上，螺杆朝向调节块的一端设置有与凹槽相配合的凸块；或者，刚度调节装置包括调节块和固定连接在调节块上的螺杆，在上支撑板对应辅助弹簧处设置有螺纹孔，螺杆旋拧在螺纹孔上；调节块朝向辅助弹簧的一端设置为锥形。

在调节块表面设置有耐磨层或设置耐磨套；也可以在调节块表面设置与辅助弹簧簧丝之间间隙对应的螺旋状凸起。

辅助弹簧的自然高度不能大于上支撑板与下支撑板之间的高度，辅助弹簧的顶端与上支撑板的下表面之间应有一定的距离，以防止辅助弹簧被压缩，使辅助弹簧不能处于零刚度的状态；考虑到加工、安装和调节等因素，辅助弹簧的自然高度比上支撑板与下支撑板之间的高度少15～20mm为佳。

本实用新型的有益效果为：

在设置本实用新型的刚度装置时，将总刚度分为两部分，一部分为主刚度，另一部分为辅助刚度，例如可以将主刚度设置为总刚度的75～85％，将辅助刚度设置为总刚度的50～30％，则回弹元件的刚度为主刚度，辅助弹簧的刚度为辅助刚度；在将本实用新型组装完毕后，当辅助弹簧处于自由状态时，其不提供刚度，整个可调式调频质量阻尼器的刚度只有回弹元件的刚度，在将刚度调节装置的调节块逐渐旋入辅助弹簧时，辅助弹簧的刚度逐渐变大，整个可调式调频质量阻尼器的刚度升高，根据辅助弹簧的刚度的不同设定值，整个可调式调频质量阻尼器的刚度可以在设计值的一定的正负值的范围内变化，从而使可调式调频质量阻尼器的自振频率可以在较大的范围内调整。当建筑物在自身或外部的作用下，其自振频率发生变化时，可以通过调节辅助弹簧的刚度来调整可调式调频质量阻尼器的刚度，从而使可调式调频质量阻尼器适应建筑物在新形势下的自振频率。

由于本实用新型的辅助弹簧在刚度调节装置的作用下，可以连续平稳地增加，使整个可调式调频质量阻尼器的刚度增加，通过刚度的增加进而连续调整可调式调频质量阻尼器的自振频率，使可调式调频质量阻尼器的自振频率达到最佳的参数，使建筑物得到充分的保护。本实用新型有效地改变了现有技术中只能间断地调整，而不能连续的弊端，确保可调式调频质量阻尼器处于最佳的自振频率。

本实用新型还包括锁固装置；锁固装置包括两端设置有安装孔的固定板和紧固螺钉，在上支撑板和下支撑板的相同侧面上设置有螺纹孔，紧固螺钉通过固定孔和螺纹孔将固定板紧固在上支撑板和下支撑板上。

由于本实用新型在上支撑板上安装有质量块；锁固装置还可以为：包括两端设置有安装孔的固定板和紧固螺钉，在质量块和下支撑板的相同侧面上设置有螺纹孔，紧固螺钉通过固定孔和螺纹孔将固定板紧固在质量块和下支撑板上。

由于增设了锁固装置，使整个可调式调频质量阻尼器的各配件处于相对固定的位置，在运输和安装过程中已经调整好的结构不会出现松动的情况，确保了可调式调频质量阻尼器的性能或固有频率不发生变化。

在安装完成后，再将紧固装置拆去，使可调式调频质量阻尼器发挥作用。

附图说明：

图1是本实用新型的一种实施例的结构简图，图中的辅助弹簧不提供刚度。

图2是图1所示的实施例中，辅助弹簧处于提供刚度的状态。

图3是图1所示的实施例中，辅助弹簧处于最大刚度的状态。

图4是图1的俯视图。

图5是本实用新型的另一种实施例的结构简图。

图6是图5中标记为A的局部放大图。

图中标记：

1—上支撑板，2—下支撑板，3—调节块，4—螺杆，5—辅助弹簧，6—固定板，

7—紧固螺钉，8—质量块，9—螺旋弹簧，10—锁紧螺母，

31—螺旋状凸起，43—凸块，44—凹槽。

具体实施方式：

参阅图1～图4，一种可调式调频质量阻尼器，包括上支撑板1、下支撑板2和螺旋弹簧9，上支撑板1平行设置在下支撑板2的上方，螺旋弹簧9安装在上支撑板1和下支撑板2之间，其还包括设置在下支撑板2的上表面的辅助弹簧5；设置在上支撑板1上的用于调节辅助弹簧5的刚度调节装置，刚度调节装置处于辅助弹簧5的正上方。

螺旋弹簧9即上述的回弹单元，螺旋弹簧9可以为圆形或正多边形，在本实施例中采用圆形；当然回弹单元也可以为钢板弹簧或其它形式，这在现有技术中已有多种形式，可根据实际需要进行选用。

在本实施例中，刚度调节装置包括调节块3和固定连接在调节块3上的螺杆4，在上支撑板1对应辅助弹簧5处设置有螺纹孔，螺杆4旋拧在螺纹孔上；为了有利于插入辅助弹簧5的内部，调节块3朝向辅助弹簧5的一端设置为锥形。

参阅图5和图6，刚度调节装置的调节块和螺杆可以设置为分体式，调节块的至少部分插入辅助弹簧5的内部，调节块朝向上支撑板的端面设置有凹槽44；在上支撑板对应调节块处设置有螺纹孔，螺杆旋拧在螺纹孔上，螺杆朝向调节块3的一端设置有与凹槽44相配合的凸块43。

为了防止由于震动等原因使螺杆4松动，在螺杆4上还设置了锁紧螺母10，在将螺杆4调节完成后，将锁紧螺母10拧紧。

为增强调节块的耐用性，在调节块表面设置有耐磨层或设置耐磨套；为了防止调节块与辅助弹簧之间产生滑动，影响对辅助弹簧的精确调整，在调节块表面设置与辅助弹簧簧丝之间间隙对应的螺旋状凸块31。

辅助弹簧5的自然高度的最佳范围是比上支撑板与下支撑板之间的高度少15～20mm，本实施例中，辅助弹簧5的自然高度比上支撑板与下支撑板之间的高度少20mm

在本实施例中还包括锁固装置；锁固装置包括两端设置有安装孔的固定板6和紧固螺钉7，在上支撑板1和下支撑板2的相同侧面上设置有螺纹孔，紧固螺钉7通过固定孔和螺纹孔将固定板6紧固在上支撑板1和下支撑板2上。

在调频质量阻尼器中均安装有质量块8，因此还可以将固定板固定在质量块和下支撑板的侧面上。

固定板可以设置在上支撑板和下支撑板的四周，也可以仅设置在上支撑板和下支撑板相对应的两侧，为保证有良好的稳定性，同一侧的固定点最好不少于4个，并且均匀布置。

Claims (10)

1.可调式调频质量阻尼器，包括上支撑板、下支撑板和回弹元件，上支撑板平行设置在下支撑板的上方，回弹元件安装在上支撑板和下支撑板之间，其特征在于：

还包括设置在下支撑板的上表面的辅助弹簧；

设置在上支撑板上的用于调节辅助弹簧的刚度调节装置，刚度调节装置处于辅助弹簧的正上方。

2.根据权利要求1所述的可调式调频质量阻尼器，其特征在于：刚度调节装置包括调节块和螺杆；调节块的至少部分插入辅助弹簧的内部，调节块朝向上支撑板的端面设置有凹槽；

在上支撑板对应调节块处设置有螺纹孔，螺杆旋拧在螺纹孔上，螺杆朝向调节块的一端设置有与凹槽相配合的凸块。

3.根据权利要求1所述的可调式调频质量阻尼器，其特征在于：刚度调节装置包括调节块和固定连接在调节块上的螺杆，在上支撑板对应辅助弹簧处设置有螺纹孔，螺杆旋拧在螺纹孔上。

4.根据权利要求3所述的可调式调频质量阻尼器，其特征在于：调节块朝向辅助弹簧的一端设置为锥形。

5.根据权利要求2或3所述的可调式调频质量阻尼器，其特征在于：调节块表面设置有耐磨层或设置耐磨套。

6.根据权利要求2或3所述的可调式调频质量阻尼器，其特征在于：调节块表面设置有与辅助弹簧簧丝之间间隙对应的螺旋状凸起。

7.根据权利要求1所述的可调式调频质量阻尼器，其特征在于：辅助弹簧的自然高度比上支撑板与下支撑板之间的高度少15～20mm。

8.根据权利要求1所述的可调式调频质量阻尼器，其特征在于：还包括锁固装置。

9.根据权利要求8所述的可调式调频质量阻尼器，其特征在于：锁固装置包括两端设置有安装孔的固定板和紧固螺钉，在上支撑板和下支撑板的相同侧面上设置有螺纹孔，紧固螺钉通过固定孔和螺纹孔将固定板紧固在上支撑板和下支撑板上。

10.根据权利要求8所述的可调式调频质量阻尼器，其特征在于：还包括固定安装在上支撑板上的质量块；

锁固装置包括两端设置有安装孔的固定板和紧固螺钉，在质量块和下支撑板的相同侧面上设置有螺纹孔，紧固螺钉通过固定孔和螺纹孔将固定板紧固在质量块和下支撑板上。