CN207812725U - 一种电磁惯性质量阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于阻尼器领域，并公开了一种电磁惯性质量阻尼器，包括外壳及设置在所述外壳内的直线导轨、滚珠丝杠机构、固定座、增速机、直流发电机和质量块，所述右端盖上可移动安装有对外连接架，所述外连接架的左端穿过所述右端盖后伸入所述外壳内并且该端固定连接在所述滚珠螺母上；所述丝杠的左端通过第一联轴器连接所述增速机的输入轴，该增速机的输出轴通过第二联轴器连接所述直流发电机。本实用新型可将外部振动结构振动产生的能量转化为质量块的运动动能和直流发电机的电能而大量消耗掉，因此能起到减振/减震的效果。

Description

一种电磁惯性质量阻尼器

技术领域

本实用新型属于阻尼器领域，更具体地，涉及一种电磁阻尼器。

背景技术

近年来，惯性质量阻尼器(inertial mass damer)作为一种新型的阻尼器备受关注。其主要特点为可以提供与阻尼器两终端相对加速度成正比的巨大惯性力，从而提升阻尼器的耗能能量与减振/震性能。惯性质量阻尼器的力-位移滞回曲线主要分布在二、四象限，具有典型的负斜率特性，因而明显不同于传统的被动阻尼器。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种电磁惯性质量阻尼器，能将外部振动结构的振动转化为质量块的运动动能和直流发电机的电能而被大量消耗掉，从而起到减振的效果。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种电磁惯性质量阻尼器，其特征在于，包括外壳及设置在所述外壳内的直线导轨、滚珠丝杠机构、固定座、增速机、直流发电机和质量块，其中，

所述外壳的左右两端分别设置有左端盖和右端盖；

所述直线导轨设置在所述外壳的内壁上并且其纵向与所述外壳的纵向一致；

所述固定座安装在所述外壳的内壁上；

所述滚珠丝杠机构的丝杠的左端可转动安装在所述固定座上并且该端穿过所述固定座，该丝杠的右端可转动安装在所述右端盖上，所述滚珠丝杠机构的滚珠螺母安装在所述直线导轨上；

所述右端盖上可移动安装有对外连接架，所述外连接架的左端穿过所述右端盖后伸入所述外壳内并且该端固定连接在所述滚珠螺母上，该对外连接架的右端外露于所述外壳，以用于连接外部振动结构；

所述丝杠的左端通过第一联轴器连接所述增速机的输入轴，该增速机的输出轴通过第二联轴器连接所述直流发电机，该增速机的输出轴上还安装有质量块。

优选地，外部振动结构为机械结构、建筑结构、桥梁结构或海洋平台。

优选地，所述质量块为由金属材料制成的圆柱体。

优选地，所述右端盖包括固定连接在一起的固定板和支撑座。

优选地，所述外壳包括从左至右依次连接在一起的电机座、增速机座和丝杠座，所述左端盖设置在所述电机座的左端，所述右端盖设置在所述丝杠座的右端。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1)当外部振动结构振动并带动对外连接架做直线运动时，由于滚珠螺母与丝杠这一机构的作用，直线运动转化为了丝杠的旋转运动，经过增速机的转速放大作用，质量块的转速大大提高，因此土木结构振动的能量转化为质量块的运动动能而被大量消耗掉。

2)本实用新型所提供的一种电磁惯性质量阻尼器中配有与高速旋转质量块直连的直流发电机，通过其高速旋转，可快速切割磁感线，在外接闭合电路中产生感应电流，而旋转的转子受到洛伦兹力的作用，会产生与转速成正比的反扭矩，这个反扭矩通过滚珠丝杆可转换成阻碍外部振动结构振动的电磁阻尼力。

3)本实用新型具有阻尼可控、阻尼密度高、温度适应性好和惯性质量效应显著等优点。本实用新型可通过一个很小质量的飞轮来模拟一个很大的等效惯性质量。

4)本实用新型可用于隔震结构中，可显著减少隔震结构隔震层的位移而同时可保证较好的隔震效果，提高了隔震结构的在罕遇地震和极罕遇地震下的结构安全性。

5)本实用新型可用于桥梁斜拉索的减振控制中，由于本实用新型具有显著的质量效应，因此可显著系统的阻尼比，降低斜拉索阻尼器的安装高度。

6)本实用新型阻尼系数可控，通过改变负载电阻值，可发展为自适应或半主动阻尼器。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

参照图1，一种电磁惯性质量阻尼器，包括外壳及设置在所述外壳内的直线导轨15、滚珠丝杠机构、固定座14、增速机7、直流发电机9和质量块12，其中，

所述外壳的左右两端分别设置有左端盖8和右端盖3；

所述直线导轨15设置在所述外壳的内壁上并且其纵向与所述外壳的纵向一致；

所述固定座14安装在所述外壳的内壁上；

所述滚珠丝杠机构的丝杠4的左端可转动安装在所述固定座14上并且该端穿过所述固定座14，该丝杠4的右端可转动安装在所述右端盖3上，所述滚珠丝杠机构的滚珠螺母2安装在所述直线导轨15上；

所述右端盖3上可移动安装有对外连接架1，所述外连接架的左端穿过所述右端盖3后伸入所述外壳内并且该端固定连接在所述滚珠螺母2上，该对外连接架1的右端外露于所述外壳，以用于连接外部振动结构；优选地，外部振动结构为机械结构、建筑结构、桥梁结构或海洋平台；

所述丝杠4的左端通过第一联轴器13连接所述增速机7的输入轴，该增速机7的输出轴通过第二联轴器11连接所述直流发电机9，所述直流发电机9可输出电能到外部电路从而耗散所述外部振动结构振动产生的能量，从而达到减震/减振的目的，该增速机7的输出轴上还安装有质量块12，并且该增速机7的输出轴的转速大于输入轴的转速。

进一步，所述质量块12为由金属材料制成的圆柱体。

进一步，所述右端盖3包括固定连接在一起的固定板18和支撑座19，丝杠4的右端可转动安装在支撑座19上。

进一步，所述外壳包括从左至右依次连接在一起的电机座10、增速机座6和丝杠座5，所述左端盖8设置在所述电机座10的左端，所述右端盖3设置在所述丝杠座5的右端。

本实用新型的对外连接块1为整个装置用于和外部振动结构相连，其外部接口为一个螺杆，通过螺纹配合可以和外部振动结构做可拆卸的连接；滚珠螺母2与丝杠4为适应结构大小的滚珠丝杠机构，可将外部振动结构振动而推动滚珠螺母做的直线运动转化丝杠的旋转运动；直线导轨15为限制滚珠螺母旋转的机构，让滚珠螺母2只能沿直线导轨15作直线运动；第一联轴器13将旋转的丝杠与增速机7的输入轴固连，实现运动的传递；增速机7可根据具体的应用对减速比进行设置和调节，以适应不同的质量块12转速的输出；质量块12为整个装置能量消耗的装置，其惯性质量可以更换，以适应不用的应用；联轴器11用于增速机7与直流发电机9的固连；直流发电机9处于整个阻尼器装置的最后一环，其通过采集质量块的转速输出相应的电流，电能输入外接电路，从而转换为热能耗散。

此外，本实施例中，固定板16、丝杆座5、支撑座17、固定座14、增速机座6、电机座10、稳固座8，作为整体装置的支撑与稳固结构。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电磁惯性质量阻尼器，其特征在于，包括外壳及设置在所述外壳内的直线导轨、滚珠丝杠机构、固定座、增速机、直流发电机和质量块，其中，

所述外壳的左右两端分别设置有左端盖和右端盖；

所述直线导轨设置在所述外壳的内壁上并且其纵向与所述外壳的纵向一致；

所述固定座安装在所述外壳的内壁上；

所述滚珠丝杠机构的丝杠的左端可转动安装在所述固定座上并且该端穿过所述固定座，该丝杠的右端可转动安装在所述右端盖上，所述滚珠丝杠机构的滚珠螺母安装在所述直线导轨上；

所述右端盖上可移动安装有对外连接架，所述外连接架的左端穿过所述右端盖后伸入所述外壳内并且该端固定连接在所述滚珠螺母上，该对外连接架的右端外露于所述外壳，以用于连接外部振动结构；

所述丝杠的左端通过第一联轴器连接所述增速机的输入轴，该增速机的输出轴通过第二联轴器连接所述直流发电机，该增速机的输出轴上还安装有质量块。

2.根据权利要求1所述的一种电磁惯性质量阻尼器，其特征在于，外部振动结构为机械结构、建筑结构、桥梁结构或海洋平台。

3.根据权利要求1所述的一种电磁惯性质量阻尼器，其特征在于，所述质量块为由金属材料制成的圆柱体。

4.根据权利要求1所述的一种电磁惯性质量阻尼器，其特征在于，所述右端盖包括固定连接在一起的固定板和支撑座。

5.根据权利要求1所述的一种电磁惯性质量阻尼器，其特征在于，所述外壳包括从左至右依次连接在一起的电机座、增速机座和丝杠座，所述左端盖设置在所述电机座的左端，所述右端盖设置在所述丝杠座的右端。