一種緊湊型質量調諧阻尼器的製作方法

2023-06-08 21:08:41 2

專利名稱：一種緊湊型質量調諧阻尼器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種結構減振裝置，具體地說是一種抑制橋梁等結構中杆式 及塔柱式構築物結構振動，屬於工程結構減振技術領域，並能應用於機械結構 減振的緊湊型質量調諧阻尼器。
背景技術：
在現有技術中，橋梁工程結構中採用的質量調諧阻尼器多為簡單擺式結構，
如專利號為94237943. 8、公開號為CN219493
公開日為1995. 04. 19的"一種質 量調諧阻尼器"，是採用彈簧鋼片作為懸臂杆件，在附加質量塊與盒體側面沿振 動方向設置橡膠阻尼構件，當結構振動時，附加質量塊與結構產生相對位移， 使橡膠阻尼構件產生彎曲與剪切變形，進而使橡膠的高分子之間產生內摩擦耗 散振動能量，從而達到抑制結構振動的效果。但這種質量調諧阻尼器中，橡膠 元件不僅提供阻尼器所需的阻尼，而且還部分剛度，而橡膠的剛度與阻尼特性 均隨環境溫度的改變而產生一定幅度的變化，使得阻尼器的抑振效果會隨環境 溫度的改變而發生變化，尤其是橡膠剛度的變化會使質量調諧阻尼器的頻率參 數偏離調諧範圍，使得抑振效果大幅下降，存在很難實現在不同季節均達到理 想抑振效果的缺陷，同時由於剛度參數與阻尼參數未實現完全分離，還存在阻 尼器參數調節較困難的缺陷。
發明內容
本實用新型提供一種緊湊型質量調諧阻尼器，採用螺旋彈簧提供剛度，其剛 度大小不隨環境溫度改變而產生變化；採用多片薄鋼板作為調節質量，通過其 片數的增減實現質量的調節；採用可調節的柱塞式小孔型油阻尼結構實現阻尼 的調節。由於實現了剛度參數與阻尼參數的完全分離，使得阻尼器的參數調節 筒單化，克服了現有阻尼器參數調節較困難的缺陷，同時克服了現有阻尼器很 難實現在不同季節均達到理想抑振效果的缺陷。
本實用新型的技術方案是這樣實現的
緊湊型質量調諧阻尼器主要由螺旋壓縮彈簧7和7'、活動質量塊l、圓柱形銷 子2和2'、端板6和6'、撐杆8和8'"及8'和8"、軸承12和12"'及12'和12"、軸承支撐梁 13、低黏度阻尼油、外殼9等構成。螺旋壓縮彈簧7和7'靠外殼9的一端分別固定 於與外殼9固接的端板6和6',端板6和6'分別用撐杆8和8'"及8'和8"進行連接與固 定，螺旋壓縮彈簧7和7'的另一端固定於活動質量塊1的突緣上，以便提供阻尼器 所需的剛度，螺旋壓縮彈簧7和7'的剛度不受季節溫度改變而產生變化；活動質 量塊1圓柱體部分分別嵌入到壓縮彈簧7和7'內，以便節省阻尼器空間，控制阻尼 器的外部尺寸和外觀；活動質量塊l的上端中間設置為多片薄鋼板疊合成的質量 調節塊5，通過質量調節塊5上疊加薄鋼板片數的增減實現了活動質量塊1質量大 小的調節，進而實現阻尼器頻率的調整。對稱固定於端板6和6'上的圓柱形銷子2和2'，分別插入活動質量塊l兩側的左隔室ll和右隔室ll'內，使得活動質量塊l 在結構振動時能沿著圓柱形銷子2和2'軸線運動，左隔室ll和右隔室ll'由帶孔隔
板3對稱分隔，隔板3的小孔大小由調節螺栓4進行調節。活動質量塊l支撐於與 外殼9固接的軸承支撐梁13相連的軸承12和12'"及12'和12"上，以實現運動副的滾 動摩擦。在外殼內充入低黏度阻尼油至淹沒彈簧，既防止螺旋壓縮彈簧7和7'、 活動質量塊l、圓柱形銷子2和2'、軸承12和12"'及12'和12"、軸承支撐梁13等部件 生4秀，又使活動質量塊l上的左隔室ll和右隔室ir充滿阻尼油，構成阻尼器的柱 塞式小孔型油阻尼結構，該結構的活動質量塊1在沿著圓柱形銷子2和2'軸線運動 時，左隔室11和右隔室11'中的阻尼油將在圓柱形銷子2和2'的推動下通過隔板3 上小孔在兩隔室間流動，形成柱塞式小孔型油阻尼，為阻尼器提供所需的大部 分阻尼力，該阻尼力的大小主要由隔板3上小孔的大小和活動質量塊1的運動速 度所決定，基本不隨外界溫度的改變而發生變化，進而實現阻尼器的阻尼係數 的調節。由此實現了剛度參數與阻尼參數的完全分離，可方便地調整阻尼器的 頻率與阻尼使其始終處於最佳調諧範圍，從而保證在不同季節均能達到理想的 抑振效果。
本實用新型的優點
1、 由於採用螺旋壓縮彈簧提供阻尼器所需的剛度，柱塞式小孔型油阻尼結 構提供阻尼器所需的阻尼，基本不受環境溫度影響，保證了在不同季節均能達 到理想的抑振效果；
2、 由於實現了阻尼器剛度參數與阻尼參數的完全分離，使得阻尼器的參數 調節簡單化；
3、 由於阻尼器內充入阻尼油，對阻尼器內各部件起到了防鏽蝕作用，延長 了阻尼器的有效使用壽命；
4、 結構構造簡單，便於製作與安裝；
5、 根據不同結構的抑振要求，選擇不同的結構尺寸，其應用範圍較為廣闊。


圖l是本實用新型的結構立面剖視圖。 圖2是本實用新型的結構側面剖視圖。
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本實用新型進一步說明，該實施例是針對某拱橋 吊杆抑振的應用。
圖1是本實用新型的結構立面剖視圖，圖2是本實用新型的結構側面剖視 圖。該實施例主要由左右兩根螺旋壓縮彈簧7和7'、 一個活動質量塊l、左右兩 個圓柱形銷子2和2'、左右端板6和6'、上下各兩根撐杆8和8'"及8'和8"、軸 承12和12"'及12'和12"、軸承支撐梁13、低黏度阻尼油、外殼9等構成。活動 質量塊1主體部分加工成中間帶突緣l'的圓柱體，並沿圓柱體中心軸線兩端鑽 有同樣深度的孔形成左隔室11和右隔室ll',在左隔室11和右隔室ll'中間留有隔板3，隔板3上開有小孔3'，活動質量塊1的上端中間設置為多片薄鋼板疊合 成的質量調節塊5，質量調節塊5由連接螺栓10、 10'、 IO"和IO'"固定於活動質 量塊1上，通過質量調節塊5上疊加薄鋼板片數的增減來調節活動質量塊1的 質量大小，以便實現阻尼器的頻率調節，在質量調節塊5中心開有帶內螺紋的 調節螺栓孔4'至隔室內隔板3的小孔3';兩根螺旋壓縮彈簧7和7'靠外殼9的一 端分別固定於與外殼9固接的左右端板6和6'上，左右端板6和6'分別用上下撐 杆8和8'"及8'和8"進行連接與固定，兩根螺旋壓縮彈簧7和7'的另 一端固定於 活動質量塊1的突緣l'上，以便提供阻尼器所需的剛度；活動質量塊1左右圓柱 體部分分別嵌入到壓縮彈簧7和7'內，以便節省阻尼器空間，控制阻尼器的外 部尺寸和外觀；左右兩個圓柱形銷子2和2'靠夕i、一端分別對稱固定於左右端板6 和6'上，另一端分別插入活動質量塊1上的左隔室11和右隔室ll'之中，使得活 動質量塊1在結構振動時能沿著圓柱形銷子2和2'軸線運動，並通過設置於調 節螺栓孔4'中的調節螺栓4來調節隔板3上小孔3'的大小。活動質量塊1支撐於 與外殼9固接的軸承支撐梁13相連的軸承12和12"'及12'和12"上，以實現運動 副的滾動摩擦。在外殼內充入低黏度阻尼油至淹沒彈簧，既防止螺旋壓縮彈簧7 和7'、活動質量塊l、圓柱形銷子2和2'、軸承12和12'"及12'和12"、軸承支 撐梁13等部件生鏽，又使活動質量塊1上的左隔室11和右隔室ll'充滿阻尼油， 該結構的活動質量塊1在沿著圓柱形銷子2和2'軸線運動時，左隔室11和右隔 室ll'中的阻尼油將在圓柱形銷子2和2'的推動下通過隔板3上小孔3'在兩隔室 間流動，形成柱塞式小孔型油阻尼，為阻尼器提供所需的大部分阻尼力，該阻 尼力的大小主要由隔板3上小孔3'的大小和活動質量塊1的運動速度所決定， 基本不隨外界溫度的改變而發生變化，進而實現阻尼器的阻尼係數的調節。由 此實現了剛度參數與阻尼參數的完全分離，可方便地調整阻尼器的頻率與阻尼 使其始終處於最佳調諧範圍，從而保證在不同季節均能達到理想的抑振效果。
權利要求1、一種緊湊型質量調諧阻尼器，由螺旋壓縮彈簧(7、7』)、活動質量塊(1)、圓柱形銷子(2、2』)、端板(6、6』)、撐杆(8、8』、8」、8)、外殼(9)、低黏度阻尼油構成，其特徵是螺旋壓縮彈簧(7、7』)靠外殼(9)的一端分別固定於與外殼(9)固接的端板(6、6』)，端板(6、6』)分別用撐杆(8、8、8』、8」)連接固定在一起，螺旋壓縮彈簧(7、7』)的另一端固定於活動質量塊(1)上，活動質量塊(1)兩側圓主體部分分別嵌入到螺旋壓縮彈簧(7、7』)內；對稱固定於端板(6、6』)上的圓柱形銷子(2、2』)，分別插入活動質量塊(1)兩側的左隔室(11)和右隔室(11』)內，左隔室(11)和右隔室(11』)由帶孔隔板(3)對稱分隔，在外殼內充入低黏度阻尼油，並使該阻尼油充滿活動質量塊(1)上的左隔室(11)和右隔室(11』)，構成阻尼器的柱塞式小孔型油阻尼結構；在活動質量塊1的下面設置有與外殼9固接的軸承支撐梁(13)，軸承支撐梁(13)上設置有軸承(12、12』、12」、12)，活動質量塊1支撐於與軸承(12、12』、12」、12)上，以實現運動副的滾動摩擦。
2、 根據權利要求1所述的緊湊型質量調諧阻尼器，其特徵是在活動質量 塊(1)的上端中間設置由多片薄鋼板疊合成的質量調節塊(5),通過質量調節 塊(5)上疊加薄鋼板片數的增減調節活動質量塊(1)的質量大小。
3、 根據權利要求l所述的緊湊型質量調諧阻尼器，其特徵是在質量調節 塊(5 )上開有調節螺栓孔(4')穿至隔板(3 )的小孔(3'),通過調節螺栓(4 ) 來調節隔+反(3)上小孔(3')的大小來調節阻尼器的阻尼。
專利摘要本實用新型提供一種緊湊型質量調諧阻尼器，採用螺旋彈簧提供剛度；採用多片薄鋼板作為調節質量，通過其片數的增減實現質量的調節；採用可調節的柱塞式小孔型油阻尼結構實現阻尼的調節。由於實現了剛度參數與阻尼參數的完全分離，使得阻尼器的參數調節簡單化，克服了現有技術阻尼器參數調節較困難的缺陷，同時克服了阻尼器很難實現不同季節均達到理想抑振效果的缺陷。其結構設計簡單，便於製作、安裝，可廣泛應用於不同結構的減振。
文檔編號E04B1/98GK201133016SQ200720088949
公開日2008年10月15日 申請日期2007年12月10日 優先權日2007年12月10日
發明者劉蓬風, 李東超, 汪雙炎, 汪正興, 童智洋, 陳開利, 魏利明 申請人:中鐵大橋局集團武漢橋梁科學研究院有限公司;中鐵大橋局股份有限公司