CN205776857U - 可调式杠杆磁力调谐质量阻尼器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可调式杠杆磁力调谐质量阻尼器。它包括固定支座、旋转支座和支撑板，所述固定支座与支撑板顶部固定连接，所述旋转支座与支撑板底部通过旋转轴活动连接，所述旋转支座一端固定有质量块，旋转支座另一端并排安装有弹簧装置和电涡流发生装置，所述弹簧装置和电涡流发生装置的顶部均与固定支座连接。本实用新型弹簧装置和电涡流发生装置与质量块分别安装在旋转支座的两端，通过改变质量块与旋转轴的相对位置，即可实现阻尼参数的调节，结构性能更好。
Description
技术领域
本实用新型属于桥梁建筑技术领域，具体涉及一种可调式杠杆磁力调谐质量阻尼器。
背景技术
随着城市基础建设的高速发展，城市中建设了许多人行天桥和大型钢结构建筑，这些机构的跨度很大、结构简单，在实际使用过程中，由于外载荷的作用会出现大幅振动，严重影响结构的耐久性。目前控制这种振动的有效措施是设置减震设备，进而提高结构的等效模态阻尼比。调谐质量阻尼器(TMD)是目前应用最广的减振设备，该装置能很好地吸收振动所产生的能量，他主要由质量块、调谐频率的弹性元件、耗散结构振动能量的阻尼元件三个部分组成。阻尼元件一般采用橡胶和液体粘滞阻尼器，但是橡胶在长时间使用过程中存在老化和刚度与阻尼不易分离的缺点，而液体粘滞阻尼器存在漏油和不易维护的问题，同时液体粘滞阻尼器的结构多为小孔节流式或者液压活塞式粘滞阻尼器，阻尼器一旦加工完成，阻尼系数基本是定值，后期很难进行调整。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种可调式杠杆磁力调谐质量阻尼器。
本实用新型采用的技术方案是：一种可调式杠杆磁力调谐质量阻尼器，包括固定支座、旋转支座和支撑板，所述固定支座与支撑板顶部固定连接，所述旋转支座与支撑板底部通过旋转轴活动连接，所述旋转支座一端固定有质量块，旋转支座另一端并排安装有弹簧装置和电涡流发生装置，所述弹簧装置和电涡流发生装置的顶部均与固定支座连接。
进一步地，所述电涡流发生装置包括分别与固定支座和旋转支座活动连接的第二上压板和第二下压板，第二上压板底部固定有开口向下的上套筒，所述第二下压板顶部固定有开口向上的下套筒，所述下套筒的外壁与上套筒的内壁相接触；所述上套筒的内部固定有圆环导体，所述下套筒的内部固定有不同直径的第一永磁体和第二永磁体，所述圆环导体、第一永磁体和第二永磁体同轴布置，第一永磁体和第二永磁体的的磁极呈径向分布，所述圆环导体的底部伸入第一永磁体与第二永磁体之间的间隙内。
进一步地，所述第一永磁体与第二永磁体之间的间隙底部设有圆环形的第一限位块，所述第二永磁体中心底部设有圆柱形的第二限位块。
进一步地，所述弹簧装置包括弹簧、分别与固定支座和旋转支座活动连接的第一上压板和第一下压板，所述弹簧上下两端分别与第一上压板和第一下压板固定连接。
进一步地，所述弹簧装置还包括顶部开口的第一套筒，所述第一套筒底部与第一下压板固定连接，所述弹簧固定于第一套筒内部。
进一步地，所述固定支座包括平行布置的两个第一纵梁，两个第一纵梁的两端之间分别垂直连接有第一横梁，所述两个第一纵梁上分别固定支撑板，两个支撑板的底部通过旋转轴连接。
更进一步地，所述旋转支座包括两个第二纵梁，两个第二纵梁的一端之间垂直连接有第二横梁，两个第二纵梁的另一端之间垂直连接有两个第三横梁，两个第三横梁之间设有固定板，所述质量块固定于固定板上。
本实用新型上端设置固定支座，可以安装在桥体等结构的内部或下表面，安装和维护方便，不影响整桥的外观；弹簧装置和电涡流发生装置与质量块分别安装在旋转支座的两端，通过改变质量块与旋转轴的相对位置，即可实现阻尼参数的调节，调节方式简单、方便，结构性能更好；同时弹簧装置和电涡流发生装置与质量块杠杆式的布置形式，可以实现调谐质量阻尼器刚度与阻尼完全分离，调节阻尼比时不会产生附加刚度；结构之间没有直接接触，无摩擦阻尼，后期维护简单；且电涡流发生装置没有流体，无密封件，不存在漏液现象；不受温度等环境因素影响。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1中A-A剖面图。
图3为图1中B-B剖面图。
图4为本实用新型固定支座的俯视图。
图5为本实用新型旋转支座的俯视图。
图6为本实用新型弹簧支座的示意图。
图7为本实用新型电涡流发生装置的示意图。
图8为本实用新型第一永磁体和第二永磁体的装配剖面示意图。
图中：1-固定支座；1.1第一纵梁；1.2-第一横梁；2-旋转支座；2.1-第二纵梁；2.2-第二横梁；2.3-第三横梁；2.4-固定板；3-支撑板；4-旋转轴；5-质量块；6-弹簧装置；6.1-第一上压板；6.2-第一下压板；6.3-弹簧；6.4-第一套筒；7-电涡流发生装置；7.1-第二上压板；7.2-第二下压板；7.3-上套筒；7.4-下套筒；7.5-圆环导体；7.6-第一永磁体；7.7-第二永磁体；7.8-间隙；7.9-第一限位块；7.10-第二限位块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明，便于清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。
如图1-3所示，本实用新型包括固定支座1、旋转支座2和支撑板3，所述固定支座1与支撑板3顶部固定连接，所述旋转支座2与支撑板3底部通过旋转轴4活动连接，旋转支座2可绕旋转轴4转动，所述旋转支座2一端固定有质量块5，旋转支座2另一端并排安装有弹簧装置6和电涡流发生装置7，所述弹簧装置6和电涡流发生装置7的顶部均与固定支座1连接，质量块5与旋转轴4之间的距离为L1，弹簧装置6和电涡流发生7装置与旋转轴4之间的距离均为L2。
如图4所示，固定支座1包括平行布置的两个第一纵梁1.1，两个第一纵梁1.1的两端之间分别垂直连接有多个第一横梁1.2，所述两个第一纵梁1.1上对应的位置分别固定竖向的支撑板3，两个支撑板3的底部通过旋转轴4连接，弹簧装置6和电涡流发生装置7的顶部分别与两个第一纵梁1.1的同一端部活动连接。
如图5所示，旋转支座2包括两个第二纵梁2.1，两个第二纵梁2.1的一端之间垂直连接有第二横梁2.2，弹簧装置6和电涡流发生装置7的底部分别与两个第二纵梁2.1的同一端部活动连接，两个第二纵梁2.1的另一端之间垂直连接有两个第三横梁2.3，两个第三横梁2.3之间设有固定板2.4，固定板2.4上开设多个用于固定质量块5的腰圆孔，所述质量块5固定于固定板2.4上，根据实际需要可改变质量块5在固定板2.4上的位置，进而调整质量块的质心与旋转轴之间的距离L1，达到阻尼可调的效果，调节方式简单方便。
如图6所示，弹簧装置6包括第一上压板6.1、第一下压板6.2、弹簧6.3和第一套筒6.4，第一上压板6.1和第一下压板6.2分别与固定支座1和旋转支座2活动连接，所述第一套筒6.4底部与第一下压板6.2固定连接，所述弹簧6.3固定于第一套筒6.4内部，所述弹簧6.3顶部与第一上压板6.1固定连接。弹簧6.3固定在第一套筒6.4内部，可保证其运动状态始终为竖向。
如图7所示，电涡流发生装置7包括分别与固定支座1和旋转支座2活动连接的第二上压板7.1和第二下压板7.2，第二上压板7.1底部固定有开口向下的上套筒7.3，所述第二下压板7.2顶部固定有开口向上的下套筒7.4，所述下套筒7.4的外壁与上套筒7.3的内壁相接触；所述上套筒7.3的内部固定有圆环导体7.5，所述下套筒7.4的内部固定有不同直径的第一永磁体7.6和第二永磁体7.7，所述圆环导体7.5、第一永磁体7.6和第二永磁体7.7同轴布置，第一永磁体7.6和第二永磁体7.7的的磁极呈径向分布，所述圆环导体7.5的底部伸入第一永磁体7.6与第二永磁体7.7之间的间隙7.8内，振动时可在其内上下运动；下套筒7.3的外壁与上套筒7.4的内壁相接触形成封闭空间，封闭的径向磁场可以减少漏磁的可能，并且磁场分布更加均匀，磁场强度更大，阻尼效果更好。第一永磁体和第二永磁体之间间隙为L3，圆环导体与第一永磁体和第二永磁体之间的间隙分别为L4，根据实际需要可调整L3、L4的大小。
上述第一永磁体和第二永磁体可以均为整体的圆环型。第一永磁体和第二永磁体也可以包括多个矩形永磁体，多个矩形永磁体沿圆周方向均匀布置。
第一永磁体7.6与第二永磁体7.7之间的间隙底部设有圆环形的第一限位块7.9，所述第二永磁体7.7中心底部设有圆柱形的第二限位块7.10。第一限位块7.9和第二限位块7.10均固定在下套筒7.4内部，可方便安装第一永磁体和第二永磁体。
本实用新型电涡流发生装置中的第一永磁体和第二永磁体的磁力线呈径向辐射形分布，形成径向磁力闭合，质量块上下振动的过程中由于杠杆原理，弹簧装置和电涡流发生装置也会随着振动，电涡流发生装置中的圆环导体运动过程中会切割磁场线，根据法拉第电磁感应定律可知，在圆环导体上会产生电涡流效应。电涡流效应产生的阻尼力对质量块的运动有一定的抑制作用，同时圆环导体上的涡流产生的热能也消耗了一部分质量块的动能，使质量块很快趋于静止。本实用新型可调式杠杆磁力阻尼器装置是上端固定式，可以安装在桥体内部或者桥体下表面，方便安装和维护。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属的技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (7)
1.一种可调式杠杆磁力调谐质量阻尼器，其特征在于：包括固定支座(1)、旋转支座(2)和支撑板(3)，所述固定支座(1)与支撑板(3)顶部固定连接，所述旋转支座(2)与支撑板(3)底部通过旋转轴(4)活动连接，所述旋转支座(2)一端固定有质量块(5)，旋转支座(2)另一端并排安装有弹簧装置(6)和电涡流发生装置(7)，所述弹簧装置(6)和电涡流发生装置(7)的顶部均与固定支座(1)连接。
2.根据权利要求1所述的可调式杠杆磁力调谐质量阻尼器，其特征在于：所述电涡流发生装置(7)包括分别与固定支座和旋转支座活动连接的第二上压板(7.1)和第二下压板(7.2)，第二上压板(7.1)底部固定有开口向下的上套筒(7.3)，所述第二下压板(7.2)顶部固定有开口向上的下套筒(7.4)，所述下套筒(7.3)的外壁与上套筒(7.4)的内壁相接触；所述上套筒(7.3)的内部固定有圆环导体(7.5)，所述下套筒(7.4)的内部固定有不同直径的第一永磁体(7.6)和第二永磁体(7.7)，所述圆环导体(7.5)、第一永磁体(7.6)和第二永磁体(7.7)同轴布置，所述圆环导体(7.5)的底部伸入第一永磁体(7.6)与第二永磁体(7.7)之间的间隙(7.8)内。
3.根据权利要求2所述的可调式杠杆磁力调谐质量阻尼器，其特征在于：所述第一永磁体(7.6)与第二永磁体(7.7)之间的间隙底部设有圆环形的第一限位块(7.9)，所述第二永磁体(7.7)中心底部设有圆柱形的第二限位块(7.10)。
4.根据权利要求1所述的可调式杠杆磁力调谐质量阻尼器，其特征在于：所述弹簧装置(6)包括弹簧(6.3)、分别与固定支座和旋转支座活动连接的第一上压板(6.1)和第一下压板(6.2)，所述弹簧(6.3)上下两端分别与第一上压板(6.1)和第一下压板(6.2)固定连接。
5.根据权利要求4所述的可调式杠杆磁力调谐质量阻尼器，其特征在于：所述弹簧装置(6)还包括顶部开口的第一套筒(6.4)，所述第一套筒(6.4)底部与第一下压板(6.2)固定连接，所述弹簧(6.3)固定于第一套筒(6.4)内部。
6.根据权利要求1所述的可调式杠杆磁力调谐质量阻尼器，其特征在于：所述固定支座(1)包括平行布置的两个第一纵梁(1.1)，两个第一纵梁(1.1)的两端之间分别垂直连接有第一横梁(1.2)，所述两个第一纵梁(1.1)上分别固定支撑板(3)，两个支撑板(3)的底部通过旋转轴(4)连接。
7.根据权利要求1所述的可调式杠杆磁力调谐质量阻尼器，其特征在于：所述旋转支座(2)包括两个第二纵梁(2.1)，两个第二纵梁的一端之间垂直连接有第二横梁(2.2)，两个第二纵梁(2.1)的另一端之间垂直连接有两个第三横梁(2.3)，两个第三横梁(2.3)之间设有固定板(2.4)，所述质量块(5)固定于固定板(2.4)上。
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