CN2878558Y - 悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置，可以用于塔式建筑结构等的减振控制。本装置摒弃了现有装置的柔性吊线，采用刚性吊杆悬吊配重块，避免配重块的扭转和上下抖动；利用十字形万向铰连接主体结构与刚性吊杆，使该质量阻尼器对各方向的振动均能起到控制作用；摒弃了现有装置的活塞式阻尼器，采用在十字轴轴承部位安装摩擦阻尼片的方法提供阻尼力。本装置可以稳定有效的进行减振和振动控制，根据需要可以方便地进行三项控制参数的调整，并能长期使用而无需检修。

Description

悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置，尤其是一种能避免配重块扭转和抖动，并能长期使用而无需维修的减振控制装置，可以用于塔式建筑结构等的减振控制。

背景技术

悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置(Tuned Mass Damper，简称TMD)安装在建筑结构上，利用共振原理，将主体结构的振动能量吸收转移到控制装置上，从而减小建筑结构的风振和地震反应，在国际国内已经有较多的应用。计算分析和实践证明，当TMD质量适当，TMD控制装置的频率与主体结构频率接近，TMD的阻尼比在3～7％之间时，受控建筑结构的振动能量被最大程度的转移到TMD控制装置上。在最优的TMD装置控制参数(包括TMD的质量，频率和阻尼)下，TMD装置能减小主体受控结构风振和地震反应达40～50％以上，减振控制效果十分可观。

目前，已有的悬吊式TMD减振控制装置主要由配重块，吊线和阻尼器组成，如图1所示。配重块3通过吊线2悬吊在主体结构1上，配重块与结构之间设置活塞式阻尼器4和弹簧装置5。现有悬吊式TMD减振控制装置存在如下问题：(1)仅用吊线(一般为钢绞线)悬吊的配重块容易出现扭转和上下抖动，影响了控制稳定性；(2)现有的悬吊式TMD减振控制装置的阻尼装置多采用活塞式阻尼器，加工完成之后不仅不能修改阻尼参数，而且存在比较严重的阻尼介质渗漏等问题，需要定期的检查，往往几年就需要完全更换。频繁的检修更换严重影响了其在实际工程中的推广应用。

发明内容

为了提高现有的悬吊式TMD减振控制装置的工作稳定性，防止配重块在工作中的抖动和扭转，并克服其阻尼装置需要频繁检修更换等缺点，本实用新型提供一种悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置，该装置不仅能够减小和控制结构多个方向的水平振动，而且避免了配重块的扭转和抖动，而新的阻尼方式可以长期使用无需维修更换。

本实用新型所采用的技术方案具体参见图2～7，主要包括十字形万向铰8、配重块3、刚性吊杆16、摩擦阻尼片20、拉簧5；其中，十字形万向铰8与主体结构1连接，十字形万向铰8转轴的轴端周围设置摩擦阻尼片20，配重块3通过刚性吊杆16悬挂于十字形万向铰8的下部，刚性吊杆16的底部采用拉簧15与主体结构1连接。

所述的十字形万向铰8中相对方向上的两个转轴通过上轴承座7固定在主体结构上的找平板6上，十字形万向铰8另一相对方向上的两个转轴上连接下轴承座14，下轴承座14与刚性吊杆16的上端通过连接横梁固定连接，参见图2、图3。

所述的上轴承座7、下轴承座14上均设置带防尘盖的深沟球轴承11，由孔用弹性挡圈13、挡环10、隔离环12固定于轴承座的轴孔中，参见图4。

所述的摩擦阻尼片20由阻尼片定位螺母21定位在上下轴承座上，两摩擦阻尼片的端头由调阻螺钉22和压簧23联结在一起，参见图7。

所述的刚性吊杆16底部安装拉簧连接件17，拉簧5的两端均通过吊环螺钉19分别连接在拉簧连接件17、主体结构1上，拉簧连接件17上下端设置由调节其上下高度的旋动微调定位螺母18，参见图5。

本实用新型用刚性吊杆16代替柔性吊线2，以避免配重块3的扭转和竖向抖动，而采用的十字形万向铰8能够保证TMD对各个水平方向均起到减振控制作用。摒弃了传统的活塞式阻尼器4，而采用包裹在十字形万向铰转轴部位的摩擦阻尼片20来提供TMD的阻尼，通过调节摩擦阻尼片的预紧力可以方便的调节TMD的阻尼。摩擦阻尼片制作简单，不存在活塞式阻尼器的渗漏和参数不稳定等问题，可以长久使用而无需检修。

采用上述结构后，可以稳定有效的进行减振和振动控制，根据需要可以方便地进行三项控制参数的调整，并能长期使用而无需检修。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明。

图1是现有悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置构造图。

图2是本实用新型的构造图。

图3是图2的侧视图。

图4是深沟轴承局部放大图。

图5是下部拉簧部分的俯视图。

图6是十字形万向铰轴承构件图。

图7是摩擦阻尼片部分构造图。

图中：

1-主体结构，2-吊线，3-配重块，4-活塞式阻尼器，5-拉簧，6-找平板，7-上轴承座，8-十字形万向铰，9-轴用弹性挡圈，10-挡环，11-带防尘盖深沟球轴承，12-隔离环，13-孔用弹性挡圈，14-下轴承座，15-连接横梁，16-刚性吊杆，1-拉簧连接件，18-调频螺母，19-吊环螺钉，20-摩擦阻尼片，21-阻尼片定位螺母，22-调阻螺钉，23-压簧。

具体实施方式

在主体结构1上固定找平板6，如图1所示。上轴承座7固定在找平板上。带防尘盖的深沟球轴承11用挡环10、隔离环12和孔用弹性挡圈13固定于上轴承座的轴孔中，并由轴用弹性挡圈9卡紧，见图4所示。十字形万向铰8的两轴承穿入深沟球轴承中(十字形万向铰构造参见图6)，可以在一个平面内自由转动。下轴承座14悬挂在十字形万向铰的另一垂直方向的两轴承上。下轴承座与十字形万向铰轴承之间同样安装深沟球轴承，如图2侧面图所示，使下轴承座能悬挂在十字形万向铰下在另一垂直平面内自由转动。连接横梁15则固定在两下轴承座下。刚性吊杆16上端穿过连接横梁，用螺栓予以固定，下端穿过配重块3。配重块可由若干块板层叠起来以方便的调节配重块的总质量。吊杆底部安装拉簧连接件17，如图5所示。拉簧5的一端通过吊环螺钉19连接在拉簧连接件上，另一端则由吊环螺钉连接在主体结构上。拉簧预拉足够长度，以保证在TMD运行过程中一直处于受拉的工作状态。通过旋动微调定位螺母18可以上下调节拉簧连接件的高度(如图1，2)，从而调节该悬吊式TMD控制装置的频率。该TMD装置采用摩擦阻尼片20来提供阻尼。摩擦阻尼片包裹在十字形万向铰转轴的四个轴端周围(如图1，2，7所示)，由阻尼片定位螺母21定位在上下轴承座上。两摩擦阻尼片端头由调阻螺钉22和压簧23联结在一起，并施加一定的预紧力。调节调阻螺钉的预紧力可以很方便的调节TMD控制装置的阻尼。

Claims (4)

1、一种悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置，包括配重块(3)、拉簧(5)，其特征在于：还包括十字形万向铰(8)、刚性吊杆(16)、摩擦阻尼片(20)；其中，十字形万向铰(8)与主体结构(1)连接，十字形万向铰(8)转轴周围设置摩擦阻尼片(20)，配重块(3)通过刚性吊杆(16)悬挂于十字形万向铰(8)的下部。

2、根据权利要求1所述的一种悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置，其特征在于：所述的十字形万向铰(8)中相对方向上的两个转轴通过上轴承座(7)固定在主体结构上的找平板(6)上；十字形万向铰(8)另一相对方向上的两个转轴上连接下轴承座(14)，下轴承座(14)与刚性吊杆(16)的上端通过连接横梁固定连接。

3、根据权利要求1所述的一种悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置，其特征在于：所述的摩擦阻尼片(20)包裹在十字形万向铰(8)转轴周围，通过调节调阻螺钉(22)来调节摩擦阻尼片(20)的阻尼。

4、根据权利要求1所述的一种悬吊式调谐质量阻尼器减振控制装置，其特征在于：所述的刚性吊杆(16)底部安装拉簧连接件(17)，拉簧(5)的两端均通过吊环螺钉(19)分别连接在拉簧连接件(17)、主体结构(1)上，拉簧连接件(17)上下端设置由调节其上下高度的旋动微调定位螺母(18)以调节该减振控制装置的频率。

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