CN207110611U - 齿轮型电涡流惯性减震装置 - Google Patents

Abstract

一种齿轮型电涡流惯性减震装置，提供一种齿轮型电涡流惯性减震装置。采用现有的电涡流耗能单元耗散能量，同时增加质量增效机构，联合构成一种新型惯性减震装置。包括上连接板、下连接板，其特征在于，还设计有电涡流耗能单元、齿轮型惯性单元，所述齿轮型惯性单元通过上连接板、下连接板固定于结构墙体体内，齿轮型惯性单元为电涡流耗能单的增效机构。

Description

齿轮型电涡流惯性减震装置

技术领域

本实用新型所属于土木工程结构耗能减震技术领域。

背景技术

消能减振技术，是在结构上附加消能减振装置，附加减振装置和结构本身共同承担地震和风振等作用，通过附加减振装置的耗能作用从而减小结构本身的动力响应，保证了结构的安全性、舒适性和正常使用性等功能要求。本领域惯性减震装置作为一种具有质量增效作用的消能减震装置，其惯性单元是可以通过各种传力机制实现实际物理质量的显著增大，并提供正比于等效质量的阻尼器出力。现有的质量增效的机制，主要是利用滚珠螺杆和旋转螺母将结构的径向运动转换为高速的旋转运动从而有效地耗散结构的振动能量，但此类阻尼器机械加工精度高。现有的惯性减震装置以及传统的阻尼器，黏滞耗能单元存在这腔体高压，阻尼液体泄漏等问题，且对装置密封性要求高。

为了解决上述问题，给出了本实用新型技术方案，采用现有的电涡流耗能单元耗散能量，同时增加质量增效机构，联合构成一种新型惯性减震装置。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种齿轮型电涡流惯性减震装置。

本实用新型技术方案表征为：

一种齿轮型电涡流惯性减震装置，包括上连接板(2)、下连接板(1)，其特征在于，还设计有电涡流耗能单元、齿轮型惯性单元，所述齿轮型惯性单元通过上连接板(2)、下连接板(1)固定于结构墙体体内，齿轮型惯性单元为电涡流耗能单的增效机构。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点与有益效果：

1.本实用新型由电涡流耗能单元、齿轮型惯性单元、以及安装连接装置组成，充分利用齿轮型惯性单元的两节点质量增效单元吸收振动能量，利用电涡流单元通过非接触方式高效地耗散能量。

2.本实用新型中的齿轮型惯性减震装置能够有效地转移主结构输入的外部能量，显著地增加电涡流耗能单元的耗能能力。

3.本实用新型耗能单元无高压，非密封，电涡流阻尼是一种非接触阻尼，不会发生阻尼液泄漏，容易调整阻尼比，维护费用低，通过与惯性阻尼单元并联，其耗能效率高。

4.齿轮型惯性单元实际安装质量小，吸能效果明显且加工难度低，可以有效地降低结构的动力响应，具有较好的推广应用价值。

5.本实用新型装置设置方便灵活，能够有效吸收并耗散振动能量，装置旋转质量小，具有较好的推广应用价值。

附图说明

图1为本实用新型示意图；

图2为图1中轴承细部图；

图3为图1中电涡流耗能单元永磁体布置细部图。

图中标号：1下连接板、2上连接板、3下部支撑板、4上部支撑板、5齿条、 6齿轮、7旋转轴、8轴承、9旋转质量、10永磁体、11外套筒，12滚珠。

具体实施方式

下面结合附图和实施例作进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1-3所示，

相对于现有技术，本实用新型技术方案设计思路：装置包括上连接板(2)、下连接板(1)，其特征在于，还设计有电涡流耗能单元、齿轮型惯性单元，所述齿轮型惯性单元通过上连接板(1)、下连接板(1)固定于结构墙体体内，齿轮型惯性单元为电涡流耗能单元的增效机构。

实施例2

基于实施例1思路，给出实施例2。

进一步创新，本实用新型给出了“齿轮型惯性单元”的具体结构设计。所述齿轮型惯性单元，包括上部齿板(4)、下部支撑板(3)、齿轮(6)、旋转质量(9)、旋转轴(7)和轴承(8)，结构为：上部齿板(4)、齿轮(6)、下部支撑板(3) 三者位置相对应；所述上部齿板(4)顶部与所述上连接板(2)固定，其下部边缘设有齿条(5)用于与齿轮(6)咬合传动；齿轮(6)外套在旋转轴(7)上，旋转轴(7)在两端设有旋转质量(9)，旋转轴(7)在其中点处再设置轴承(8)，并通过该轴承(8)将整个旋转轴体安装固定于下部支撑板(3)的顶部，下部支撑板(3)底部固定于下连接板(1)上。

实施例3

基于实施例2，给出实施例3。

进一步创新，本实用新型针对“组合方式”给出了设计实现方式，即：所述齿轮型惯性单元置于电涡流耗能单元内部。

为此，配套给出的电涡流耗能单元的结构设计为：

所述电涡流耗能单元，包括前后的两块旋转质量(9)、前后的两块永磁体(10)、中间的旋转轴(7)，所述旋转质量(9)、永磁体(10)都是呈扁平体(作为实施例，优选呈扁平圆形体)，且旋转质量(9)、永磁体(10)、旋转轴(7)三者处于同一水平轴线。前后的两块永磁体(10)极性顺次相同放置(即N-S-N-S,或者S-N-S-N)，永磁体(10)产生固定不变的磁场区域，磁场线从一侧永磁体(10) 发出垂直地穿过两块旋转质量(9)至另一块永磁体(10)；扁平圆形的旋转质量 (9)为可以产生电涡流的金属材料，具体是金属体，在磁铁的磁场中做切割线，或者是由金属导线缠绕于金属体外部构成以增加切割效力。

旋转质量(9)不仅在齿轮型惯性单元中可以实现显著的质量增效效果，同时充当电涡流耗能单元的导体，置于永磁体(10)产生的磁场中，当其发生旋转运动时能进行高效地切割磁感线运动而产生电涡流阻尼力，进一步提高本实用新型装置的电涡流耗能单元的耗能能力。

进一步增加技术措施，所述电涡流耗能单元还可以包括外套筒(11)，两块永磁体(10)分别固定设置在外套筒(11)前后壁内侧。

基于上述结构设计，当结构振动引起上部齿板(4)相对于下部支撑板(3) 发生相对水平位移时，则同时发生如下:

一、齿条(5)将带动齿轮(6)绕着旋转轴(7)做旋转运动。旋转轴(7) 旋转运动带动与其固定连接的旋转质量(9)高速旋转，旋转速度可以通过设定齿轮(6)和上部齿板(5)的齿数、齿轮(6)直径来调整。

二、当旋转质量(9)在永磁体(10)中做旋转运动时，其内部可产生相应的感应电流，并受到电磁阻尼力，根据阻尼器的设计要求，电涡流耗能单元的中永磁体(10)的磁性、与旋转质量(9)间距离以及齿轮型惯性单元中旋转质量的大小均可以灵活调整。

本实用新型装置可以通过人字形支撑、剪刀撑、抗震壁等方式设置在结构墙体内。

本实用新型还包括安装连接装置，由上连接板(2)、下连接板(1)以及安装螺栓组成，为本领域通用的现有技术。

本实用新型由电涡流耗能单元、齿轮型惯性单元以及安装连接装置组成，齿轮型惯性单元具有两节点质量增效作用，能够有效的吸收结构振动能量，电涡流耗能单元以非接触方式高效耗散能量。本实用新型，实际安装质量小，无高压，非密封，齿轮型惯性单元吸能效果明显且加工难度低，可以有效地降低结构的动力响应，具有较好的推广应用价值。

Claims (7)

1.一种齿轮型电涡流惯性减震装置，包括上连接板(2)、下连接板(1)，其特征在于，还设计有电涡流耗能单元、齿轮型惯性单元，所述齿轮型惯性单元通过上连接板(2)、下连接板(1)固定于结构墙体体内，齿轮型惯性单元为电涡流耗能单元的增效机构。

2.如权利要求1所述的齿轮型电涡流惯性减震装置，其特征在于，所述齿轮型惯性单元，包括上部支撑板(4)、下部支撑板(3)、齿轮(6)、旋转质量(9)、旋转轴(7)和轴承(8)，结构为：上部支撑板(4)、齿轮(6)、下部支撑板(3)三者位置相对应；所述上部支撑板(4)顶部与所述上连接板(2)固定，其下部边缘设有齿条(5)用于与齿轮(6)咬合传动；齿轮(6)外套在旋转轴(7)上，旋转轴(7)在两端设有旋转质量(9)，旋转轴(7)在其中点处再设置轴承(8)，并通过该轴承(8)将整个旋转轴体安装固定于下部支撑板(3)的顶部，下部支撑板(3)底部固定于下连接板(1)上。

3.如权利要求1所述的齿轮型电涡流惯性减震装置，其特征在于，所述齿轮型惯性单元置于电涡流耗能单元内部；

所述电涡流耗能单元，包括前后的两块旋转质量(9)、前后的两块永磁体(10)、中间的旋转轴(7)，所述旋转质量(9)、永磁体(10)都是呈扁平体，且旋转质量(9)、永磁体(10)、旋转轴(7)三者处于同一水平轴线；前后的两块永磁体(10)极性顺次相同放置,即N-S-N-S,或者S-N-S-N，永磁体(10)产生固定不变的磁场区域，磁场线从一侧永磁体(10)发出垂直地穿过两块旋转质量(9)至另一块永磁体(10)。

4.如权利要求3所述的齿轮型电涡流惯性减震装置，其特征在于，扁平的旋转质量(9)为产生电涡流的金属材料，具体是金属体，在磁铁的磁场中做切割线，或者是由金属导线缠绕于金属体外部构成以增加切割效力。

5.如权利要求2或者3所述的齿轮型电涡流惯性减震装置，其特征在于，所述旋转质量(9)、永磁体(10)都是呈扁平圆形体。

6.如权利要求1所述的齿轮型电涡流惯性减震装置，其特征在于，所述电涡流耗能单元还包括外套筒(11)，两块永磁体(10)分别固定设置在外套筒(11)前后壁内侧。

7.如权利要求1所述的齿轮型电涡流惯性减震装置，其特征在于，本装置通过人字形支撑、剪刀撑、抗震壁方式设置在结构墙体内。