CN217631596U - 一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器，包括：基座模块、耗能模块；所述基座模块包括：基座、基座滑板，在基座的上表面设置有基座滑板；所述耗能模块包括：质量块、油膜阻尼调节系统、电磁体阻尼调节系统。采用本申请的一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器，能够实现双阻尼的改变。

Description

一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器

技术领域

本实用新型涉及建筑结构抗震(E04B1/98)这一技术领域，具体涉及一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器。

背景技术

超高层建筑很容易受风、地震等动态负荷影响，因此产生大幅振动。随着现代建筑朝着更高、更灵活的设计趋势发展，风所导致的不利影响已越来越明显。

在风荷载作用下，一般高楼会同时在沿着风向，垂直风向和扭转方向上振动。高层建筑由于自身相对刚度低且高空风载荷更突出等原因，必须对风载荷引起的动力学响应加以控制，否则风作用于结构引起结构的变形和振动将极大的影响建筑物使用的舒适性，甚至可能引起结构的整体和局部的破坏。

附加阻尼是最有效地控制建筑运动的方法，调谐质量阻尼器的重量通常是模态质量的 0.25％-2％，通过能量消耗能减小40％-60％的振动响应。调谐质量阻尼器通常主要安放在建筑物的较高层位置，是钟摆形式运作，它是一个几百吨重的大铁球或混凝土块，四边用弹簧连接，由质块、弹簧与阻尼系统组成。当有外力传于建筑物。建筑物的摆动会将能量传到阻尼器，令其同时摆动，经过计算的阻尼器会产生相反的摆动，这相反的摆动刚好与建筑物的摆动不同，将其振动频率调整至主结构频率附近，改变结构共振特性，所以可令建筑物本身的摆动减少，以达到减震作用。

普通的调谐质量阻尼器通常体积较大，且由于其为“钟摆式”，通常需要占用数层楼的空间，直接减少了高层建筑的使用面积。且普通的调谐质量阻尼器通常需配合液压油缸，以调节阻尼比，结构复杂，维护成本较高。根据此现状，研发一种非吊装式调谐质量阻尼器，以便减小阻尼器装置整体高度，节省楼层空间，提高高层建筑的使用率，就显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器。

一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器，包括：基座模块、耗能模块；

所述基座模块包括：基座、基座滑板，在基座的上表面设置有基座滑板；

所述耗能模块包括：质量块、油膜阻尼调节系统、电磁体阻尼调节系统；

其中，所述质量块与所述油膜阻尼调节系统为一体成型；所述基座滑板的表面为球形弧面，质量块的下底面的轮廓也为圆球面，质量块能够在基座上任意方向自由滑动；

其中，所述油膜阻尼调节系统包括：位于质量块上部的油泵系统及质量块底部的滑动系统；

其中，所述油泵系统存储有润滑油；

其中，底部滑动系统，包括：内接触隔板、外接触隔板、若干底部出油孔；内接触隔板、外接触隔板突出质量块底部表面，与基座滑板直接接触；所述底部出油孔设置在所述质量块的下部；

所述油泵系统与每个底部出油孔均通过一根输油管连通，在油泵与所述输油管之间还设置有阀门，实现每根输油管不同速率/不同量供油；润滑油通过输油管输至底部出油孔，在质量块底部形成油膜；

其中，电磁体阻尼调节系统包括：电磁体仓及电磁体；质量块的外侧壁采用双层侧壁：第一外侧壁、第二外侧壁；第一外侧壁设置在第二外侧壁的外侧，所述第一外侧壁与所述第二外侧壁之间的空间即为电磁体仓；所述电磁体的数量为若干个且等距排列于电磁体仓内。

进一步，所述基座模块还包括：基座限位构件；在基座的边缘部分设置有闭合的基座限位构件。

进一步，还包括：回油仓，所述底部出油孔设置在所述外接触隔板的内部，在所述外接触隔板的外侧设置有回油仓，所述回油仓与所述油泵系统连通，在所述回油仓与所述油泵系统连接的管道上可设置吸油泵(图1中未示出)。

进一步，所述电磁体仓的横截面形状为圆环状。

进一步，所述电磁体的数量呈环形阵列排列固定设置在电磁体仓内。

进一步，所述电磁体仓还设置有电池，所述电池与所述电磁体能够连通。

本申请的方案如下：

本实用新型的有益效果在于：

(1)本装置通过改变调谐质量阻尼器常见的“钟摆式”，节省了吊置空间，避免了楼层浪费，提高了建筑物利用率。在质量体通过外挂磁体调整阻尼，结构简单，维护成本低。

(2)本装置的滑动接触面为圆球形表面，可向各个方向运动，可削减空间各个方向的运动及震动。

(3)本申请通过“油膜阻尼调节系统、电磁体阻尼调节系统”，实现了双阻尼的改变。

(4)本装置可通过改变注油量(油膜厚度)，或通过改变电磁体电流强度，从而增强或减弱阻尼力，双重控制阻尼比大小，使之与建筑物所受荷载相适应。

附图说明

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

图1是实施例一的一种油膜电磁体组合滑块式阻尼器的侧视图。

图2是实施例一的一种油膜系统图。

图3是实施例一的一种油膜电磁体组合滑块式阻尼器的整体底视图。

图4是实施例一的一种油膜电磁体组合滑块式阻尼器的整体平面图。

附图1-4中的附图标记说明如下：①—质量块；②—可控油膜滑动系统；③—电磁体仓；④—电磁体；⑤—基座限位；⑥—基座滑板；⑦—基座；⑧—回油管；⑨—输油管；⑩—油泵系统；

—回油仓；

—底部出油孔；

—内接触隔板；

—外接触隔板。

具体实施方式

实施例一：如图1所示：一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器，包括：基座模块、耗能模块；

[1.基座模块的设计]

所述基座模块包括：基座⑦、基座滑板⑥、基座限位构件⑤；在基座⑦的上表面设置有基座滑板⑥，在基座⑦的边缘部分设置有闭合的基座限位构件⑤。

[2.耗能模块的设计]

所述耗能模块包括：质量块①、油膜阻尼调节系统、电磁体阻尼调节系统；

[2.1质量块的设计]

所述质量块①与所述油膜阻尼调节系统为一体成型；

所述基座滑板⑦的表面为球形弧面，质量块①的下底面的轮廓也为圆球面，质量块①能够在基座上任意方向自由滑动。

[2.2油膜阻尼调节系统的设计]

所述油膜阻尼调节系统包括：位于质量块上部的油泵系统⑩及质量块底部的滑动系统；

其中，所述油泵系统⑩存储有润滑油；

其中，底部滑动系统，包括：内接触隔板

外接触隔板

(内接触隔板

在外接触隔板

的内部)、若干底部出油孔

内接触隔板

外接触隔板

略突出质量块底部表面，与基座滑板直接接触；所述底部出油孔

设置在所述质量块的下部；

所述油泵系统与每个底部出油孔

均通过一根输油管⑨连通，在油泵与所述输油管⑨之间还设置有阀门，实现每根输油管⑨不同速率/不同量供油；润滑油通过输油管输至底部出油孔，在质量块底部形成油膜；

油膜阻尼调节系统的工作过程：

1)润滑油经过质量块内部输油管⑨，通过底部出油孔

流出，在质量块底部形成油膜，油膜可在质量块运动启始时减小摩擦力。并且可通过控制注油量及注油速率的大小(每根输油管对应的出油区域均可调整)，改变接触面的油膜厚度，从而调整接触面的阻尼。

2)外接触隔板底部有一定的缝隙，润滑油可在质量块滑动过程中，通过缝隙流至外接触隔板外侧的回油仓

(低压区)，回油仓底部与基座滑板贴合，回油管连接回油仓与油泵系统，能将回油仓中的油重新回输至油泵系统，实现润滑油的循环流动。

[2.4电磁体阻尼调节系统的设计]

电磁体阻尼调节系统包括：电磁体仓③及电磁体④；质量块的外侧壁采用双层侧壁：第一外侧壁、第二外侧壁；第一外侧壁设置在第二外侧壁的外侧，所述第一外侧壁与所述第二外侧壁之间的空间即为电磁体仓③，所述电磁体仓③的横截面形状为圆环状；

所述电磁体④的数量为若干个，等距排列于电磁体仓内，环形阵列分布在所述电磁体仓③中。

电磁体阻尼调节系统的设计理念为：

基座③采用铁质材料制作，其能够与电磁铁吸引。基座的上表面为圆球面，并与质量块底面匹配贴合。质量块的上表面与质量块接触范围内，装有滑板，滑板应由摩擦系数低且强度高的材料制成。基座上表面外沿为基座限位，用于限制质量块滑动范围，避免质量块滑出圆球面区域，引发危险。

电磁体设置在质量块的外周圈上，通过改变电磁铁接通的电源的电流，能够改变电磁铁与基座之间的吸力，进而能改变质量块与基座之间的摩擦力，从而改变阻尼力。

一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器：高层建筑物安装了本申请的油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器，在受到较强风作用时，建筑物产生相应的摆动。此时，本装置的质量块由于自身惯性，且底部光滑，会产生与建筑物反向的运动。质量块在基座上滑动过程中，可通过油膜阻尼调节系统(改变油膜厚度)、电磁体阻尼调节系统(改变磁力大小)，双重调节装置整体阻尼比。通过阻尼器的协同作用，质量块的相反运动刚好能将其振动频率调整至主结构频率附近，改变结构共振特性，所以可令建筑物本身的摆动减少，以达到减震作用。

以上所举实施例为本实用新型的较佳实施方式，仅用来方便说明本实用新型，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本实用新型所提技术特征的范围内，利用本实用新型所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本实用新型的技术特征内容，均仍属于本实用新型技术特征的范围内。

Claims (6)

1.一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器，其特征在于，包括：基座模块、耗能模块；

所述基座模块包括：基座、基座滑板，在基座的上表面设置有基座滑板；

所述耗能模块包括：质量块、油膜阻尼调节系统、电磁体阻尼调节系统；

其中，所述质量块与所述油膜阻尼调节系统为一体成型；所述基座滑板的表面为球形弧面，质量块的下底面的轮廓也为圆球面，质量块能够在基座上任意方向自由滑动；

其中，所述油膜阻尼调节系统包括：位于质量块上部的油泵系统及质量块底部的滑动系统；

其中，所述油泵系统存储有润滑油；

其中，底部滑动系统，包括：内接触隔板、外接触隔板、若干底部出油孔；内接触隔板、外接触隔板突出质量块底部表面，与基座滑板直接接触；所述底部出油孔设置在所述质量块的下部；

所述油泵系统与每个底部出油孔均通过一根输油管连通，在油泵与所述输油管之间还设置有阀门，实现每根输油管不同速率/不同量供油；润滑油通过输油管输至底部出油孔，在质量块底部形成油膜；

其中，电磁体阻尼调节系统包括：电磁体仓及电磁体；质量块的外侧壁采用双层侧壁：第一外侧壁、第二外侧壁；第一外侧壁设置在第二外侧壁的外侧，所述第一外侧壁与所述第二外侧壁之间的空间即为电磁体仓；所述电磁体的数量为若干个且等距排列于电磁体仓内。

2.根据权利要求1所述的一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器，其特征在于，所述基座模块还包括：基座限位构件；在基座的边缘部分设置有闭合的基座限位构件。

3.根据权利要求1所述的一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器，其特征在于，还包括：回油仓，所述底部出油孔设置在所述外接触隔板的内部，在所述外接触隔板的外侧设置有回油仓，所述回油仓与所述油泵系统连通，在所述回油仓与所述油泵系统连接的管道上可设置吸油泵。

4.根据权利要求1所述的一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器，其特征在于，所述电磁体仓的横截面形状为圆环状。

5.根据权利要求1所述的一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器，其特征在于，所述电磁体的数量呈环形阵列排列固定设置在电磁体仓内。

6.根据权利要求1所述的一种油膜电磁体组合滑块式调谐质量阻尼器，其特征在于，所述电磁体仓还设置有电池，所述电池与所述电磁体能够连通。

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