CN214424991U - 一种设备框架可调刚度导向节 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种设备框架可调刚度导向节，涉及到土木结构工程技术领域，包括支撑框架、设备和连接板，设备安装在支撑框架的一侧，设备通过连接板与支撑框架连接，还包括磁流变弹性体阻尼器、第一位移传感器、第二位移传感器、阻尼器安装连接板和控制单元，其中，阻尼器安装连接板设于支撑框架上，磁流变弹性体阻尼器安装在阻尼器安装连接板上，第一位移传感器设于支撑框架的一端，且第一位移传感器位于磁流变弹性体阻尼器的一侧，第二位移传感器设于设备的一侧。其能以较小的出力，减小设备正常运行的振动位移，避免设备因变形积累造成的导向支架失效，确保设备在台风、地震作用下，在预期的范围内运行。

Description

一种设备框架可调刚度导向节

技术领域

本实用新型涉及到土木结构工程技术领域，尤其涉及到一种设备框架可调刚度导向节。

背景技术

当侧向水平荷载如风荷载或者地震作用比较大时，大直径比的设备通常采用外侧辅助框架作为设备的侧向支撑，用以减小设备的水平位移。由于设备工艺上的需要，塔体在垂直和水平方向上都要求能够自由伸缩和变形，当设备水平方向方向出现比较大的变形情况下，才需要框架的支撑，利用与框架耦合变形协调减小设备的变形。通常情况下设备与框架之间设置导向连接节点，导向连接节点较多的设置3-6mm的自由变形间隙。图1为现有技术中的限位导向连接节点，设备与框架分别伸出导向连接板，两者之间设有一定量的间隙。这类设置限位导向连接的设备在正常操作情况下，设备在间隙允许范围内自由变形不受任何约束。当设备在地震作用下，变形超过间隙时，设备的受力可以分为两个不同的状态，一种状态是设备与框架在支座部位单点连接，第二种状态是在地震激励下框架和设备达到间隙阙值时结构与设备出现碰撞形成双支点体系，两个状态周而复始反复交替出现。这类传统的设备导向连接节点，其基本原理属于被动式碰撞耗能原理，通过设备与框架的碰撞产生能量耗散进而起到降低设备的地震反应保护设备的目的，碰撞导向单元-变形曲线，如图2所示，其中为碰撞力，为初始碰撞弹簧刚度系数，为屈服后强化刚度，为屈服变形，为碰撞弹簧有效刚度，分别为最大碰撞力和最大入侵变形。

目前化工装置较多的将设备支承在结构楼层上，由于支承设备的结构布置不完全对称，或者设备本体以及物料等的质量分布不均匀；与设备相连接的工艺管线不完全对称，设备通常会出现一定的倾斜、扭转等水平变形。特别是当设备比较高的时候，在远离设备支座的部位会出现比较明显的水平变形。由于这类变形与设计预设的地震变形方式有着显著的不同，工程中较为常见表现为导向连接节点失效。这种导向失效的状况会直接危害设备的正常使用，并对设备在地震等大变形工况下的安全储备性能造成非常不利影响。因此针对这种高柔振动设备，通过一定的辅助手段对导向连接节点做适当处理，改善其在设备正常使用时的变形状况，在工程实践中具有非常大的实用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种设备框架可调刚度导向节，用于解决上述技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种设备框架可调刚度导向节，包括支撑框架、设备和连接板，所述设备安装在所述支撑框架的一侧，且所述设备通过所述连接板与所述支撑框架连接，还包括磁流变弹性体阻尼器、第一位移传感器、第二位移传感器、阻尼器安装连接板和控制单元，其中，所述阻尼器安装连接板设于所述支撑框架上，所述磁流变弹性体阻尼器安装在所述阻尼器安装连接板上，所述第一位移传感器设于所述支撑框架的一端，且所述第一位移传感器位于所述磁流变弹性体阻尼器的一侧，所述第二位移传感器设于所述设备的一侧，且所述第一位移传感器、所述第二位移传感器和所述磁流变弹性体阻尼器分别与所述控制单元连接。

作为优选，还包括若干螺栓，所述支撑框架与所述阻尼器安装连接板之间通过若干所述螺栓连接。

作为优选，还包括预焊板件，所述设备的控制点位设有预焊板件。

作为进一步的优选，还包括加强筋，所述预焊板件的外缘设有若干所述加强筋。

作为优选，还包括第一销栓，所述第一位移传感器通过所述第一销栓与所述支撑框架连接。

作为优选，还包括第二销栓，所述第二位移传感器通过所述第二销栓与所述设备连接。

作为优选，所述磁流变弹性体阻尼器由磁流变弹性体、加磁线圈和导磁体组成。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：

本实用新型中能够以较小的出力，减小设备正常运行的振动位移，同时避免设备因变形积累造成的导向支架失效，确保设备在台风、地震作用下，在预期的范围内运行，而且附加结构、系统比较简单，无需对原有设备以及框架进行大幅的改造。

附图说明

图1是现有技术中的限位导向连接节点；

图2是导向单元力-变形曲线图；

图3是本实用新型中的设备框架可调刚度导向节的结构示意图；

图4是图3中的A-A向剖视图；

图5是图3中的B-B向剖视图。

图中：1、设备；2、支撑框架；3、连接板；4、磁流变弹性体阻尼器；5、第一位移传感器；6、第二位移传感器；7、框架梁；8、节点板；9、螺栓。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1是现有技术中的限位导向连接节点，图2是导向单元力-变形曲线图，图3是本实用新型中的设备框架可调刚度导向节的结构示意图，图4是图3中的A-A向剖视图，图5是图3中的B-B向剖视图。请参见图1至图5所示，示出了一种较佳的实施例，示出的一种设备框架可调刚度导向节，包括支撑框架2、设备1和连接板3，设备1安装在支撑框架2的一侧，且设备1通过连接板3与支撑框架2连接，还包括磁流变弹性体阻尼器4、第一位移传感器5、第二位移传感器6、阻尼器安装连接板和控制单元，其中，阻尼器安装连接板设于支撑框架2上，磁流变弹性体阻尼器4安装在阻尼器安装连接板上，第一位移传感器5设于支撑框架2的一端，且第一位移传感器5位于磁流变弹性体阻尼器4的一侧，第二位移传感器6设于设备1的一侧，且第一位移传感器5、第二位移传感器6和磁流变弹性体阻尼器4分别与控制单元连接。。本实施例中，在使用前，首先可根据设备工作状况、支撑框架2刚度分布情况等经过预先设计确定相关参数，包括磁流变弹性体阻尼器4的工作范围、位移变动范围以及基于磁流变弹性体阻尼器4工作性能的控制指标。本实施例中的磁流变弹性体阻尼器4的大小由控制单元确定，在减小设备1侧向变形的前提下，磁流变弹性体阻尼器4的出力尽可能小，避免对设备1造成侧向约束。其次，控制单元可以根据要求设定位移阙值，一旦发生地震等自然灾害引发的大变形时，磁流变弹性体阻尼器4退出工作。本实施例中的控制单元采用单片机。

进一步，作为一种较佳的实施方式，设备框架可调刚度导向节还包括节点板8，节点板8设于磁流变弹性体阻尼器4的下端，支撑框架2的上端具有框架梁7，且节点板8与框架梁7连接。本实施例中，节点板8与磁流变弹性体阻尼器4的下端可拆卸地连接，节点板8与框架梁7之间可拆卸地连接，且节点板8与框架梁7之间的间距可根据实际情况进行对应的调整。

进一步，作为一种较佳的实施方式，设备框架可调刚度导向节还包括若干螺栓9，支撑框架2与阻尼器安装连接板之间通过若干螺栓9连接。值得说明的是，本实施例中的节点板与阻尼器安装连接板为同一结构，具体的如图2所示，螺栓9连接节点板8与支撑框架2的框架梁7连接，当需要调整节点板8与框架梁7之间的间隙时，先通过调整间隙，然后再通过拧紧螺栓9即可。

进一步，作为一种较佳的实施方式，设备框架可调刚度导向节还包括预焊板件(图中未示出)，设备1的控制点位设有预焊板件。

进一步，作为一种较佳的实施方式，设备框架可调刚度导向节还包括加强筋，预焊板件的外缘设有若干加强筋。本实施例中，设置的加强筋用于加强预焊板件，防止磁流变弹性体阻尼器4出力对预焊板件及设备造成影响，进而影响设备1。

进一步，作为一种较佳的实施方式，设备框架可调刚度导向节还包括第一销栓，第一位移传感器5通过第一销栓与支撑框架2连接。

进一步，作为一种较佳的实施方式，设备框架可调刚度导向节还包括第二销栓，第二位移传感器6通过第二销栓与设备1连接。

进一步，作为一种较佳的实施方式，磁流变弹性体阻尼器4由磁流变弹性体、加磁线圈和导磁体组成。本实施例中，磁流变弹性体套设在加磁线圈的外侧，而导磁体设于加磁线圈的上侧，本实施例中的磁流变弹性体阻尼器为现有常见的阻尼器，此处便不作过多叙述。

以上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种设备框架可调刚度导向节，包括支撑框架、设备和连接板，所述设备安装在所述支撑框架的一侧，且所述设备通过所述连接板与所述支撑框架连接，其特征在于，还包括磁流变弹性体阻尼器、第一位移传感器、第二位移传感器、阻尼器安装连接板和控制单元，其中，所述阻尼器安装连接板设于所述支撑框架上，所述磁流变弹性体阻尼器安装在所述阻尼器安装连接板上，所述第一位移传感器设于所述支撑框架的一端，且所述第一位移传感器位于所述磁流变弹性体阻尼器的一侧，所述第二位移传感器设于所述设备的一侧，且所述第一位移传感器、所述第二位移传感器和所述磁流变弹性体阻尼器分别与所述控制单元连接。

2.如权利要求1所述的设备框架可调刚度导向节，其特征在于，还包括若干螺栓，所述支撑框架与所述阻尼器安装连接板之间通过若干所述螺栓连接。

3.如权利要求1所述的设备框架可调刚度导向节，其特征在于，还包括预焊板件，所述设备的控制点位设有预焊板件。

4.如权利要求3所述的设备框架可调刚度导向节，其特征在于，还包括加强筋，所述预焊板件的外缘设有若干所述加强筋。

5.如权利要求1所述的设备框架可调刚度导向节，其特征在于，还包括第一销栓，所述第一位移传感器通过所述第一销栓与所述支撑框架连接。

6.如权利要求1所述的设备框架可调刚度导向节，其特征在于，还包括第二销栓，所述第二位移传感器通过所述第二销栓与所述设备连接。

7.如权利要求1所述的设备框架可调刚度导向节，其特征在于，所述磁流变弹性体阻尼器由磁流变弹性体、加磁线圈和导磁体组成。

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