一種擺式電渦流調諧質量阻尼器的製作方法
2023-05-14 05:59:01
本實用新型涉及一種用於建築結構、橋梁、輸電塔、石油液化反應塔及儲罐等高聳輕柔結構在低頻狀態下的抗風減振裝置，尤其涉及一種擺式電渦流調諧質量阻尼器。
背景技術：
工程結構在地震、風激勵、人為等因素作用下會產生有害的振動，使人感覺到恐慌或不舒服，而且嚴重影響結構的耐久性；調諧質量阻尼器能有效的控制結構振動，達到較好的減振作用，且已在許多工程實際應用中被證實；調諧質量阻尼器(Tuned Mass Damper，簡稱TMD)，主要由質量塊、耗散結構振動能量的阻尼元件、調諧頻率的彈性元件等組件構成，目前大型工程結構由於水平振動方向的隨機性，一般採用擺式調諧質量阻尼器進行振動控制，擺式調諧質量阻尼器根據阻尼系統的實現方式不同，可分粘滯流體擺式調諧質量阻尼器和電渦流調諧質量阻尼器等。
採用粘滯流體阻尼器的優點是安裝較簡單，但是，粘滯流體阻尼器存在阻尼元件易損耗、阻尼係數後期調節難、產生較大的附加剛度等缺點；採用電渦流阻尼具有以下的優點：內無流體，無需密封件，不會出現任何漏液，無需接觸，不存在摩擦阻尼，無任何損耗；具有理想的線性粘滯阻尼特性，阻尼係數簡單連續可調，無附加剛度；但是，由於擺式調諧質量阻尼器的質量塊是水平萬向擺動的，電渦流阻尼元件只能安裝至質量塊的頂部或底部，而質量塊的擺動過程中隨擺幅的增大而升高（單擺的運動軌跡），因此電渦流系統的阻尼間隙也在不斷的變化，導致阻尼比不穩定。
技術實現要素：
本實用新型要解決的技術問題是，針對現在有擺式電渦流調諧質量阻尼器技術存在的電渦流阻尼系統的阻尼比不穩定等問題，提供一種擺式電渦流調諧質量阻尼器，以克服上述已有技術所存在的不足。
本實用新型採取的技術方案是：一種擺式電渦流調諧質量阻尼器，包括包括支承架、通過擺繩懸掛在支承架上的質量塊和阻尼系統；所述擺式電渦流調諧質量阻尼器還包括水平萬向支承系統、豎嚮導向系統以及浮動板和固定板；所述固定板沿水平方向固定安裝在質量塊上部的兩組擺繩之間，固定板兩端與支承架固定連接，所述浮動板平行安裝在固定板與質量塊之間，浮動板通過水平萬向支承系統支承在質量塊上部，通過豎嚮導向系統與位於其上部的固定板連接；
所述阻尼系統包括相對安裝在質量塊與浮動板之間的永磁體和導體板，永磁體安裝在浮動板上底面，導體板安裝在質量塊頂面，或永磁體安裝在質量塊頂面，導體板安裝在浮動板底面；永磁體與導體板之間設置有間隙。
其進一步的方案是：所述的水平萬向支承系統與浮動板之間設置低摩擦係數摩擦副Ⅰ，所述低摩擦係數摩擦副Ⅰ或為滾動摩擦副，或為平面滑動摩擦副。
更進一步：所述豎嚮導向系統與固定板之間設置低摩擦係數摩擦副Ⅱ，所述低摩擦係數摩擦副Ⅱ或為滾動摩擦副，或為平面滑動摩擦副，或為直線導軌摩擦副，或為直線軸承摩擦副。
所述的水平萬向支承系統的數量至少為1個；所述豎嚮導向系統的數量至少為1個。
所述的豎嚮導向系統的結構形式為柱形結構，其斷面形狀即俯視截面或為圓形，或為橢圓形，或為方形，或為多邊形。
由於採用上述技術方案，本實用新型之一種擺式電渦流調諧質量阻尼器具有如下有益效果：
1．本實用新型之一種擺式電渦流調諧質量阻尼器在浮動板與質量塊之間設置電渦流阻尼系統，浮動板通過豎嚮導向系統與固定板連接，使其只能進行豎向升降活動，浮動板通過水平萬向支承系統支承在質量塊上，質量塊在擺動過程中的升降同時帶動浮動板升降，使浮動板與質量塊之間保持一定的間隙（距離），從而保持安裝在浮動板與質量塊之間的阻尼系統的阻尼間隙以及阻尼比的恆定，有效克服現有擺式電渦流調諧質量阻尼器阻尼系統的阻尼比不穩定的缺點；
2、本實用新型之一種擺式電渦流調諧質量阻尼器之水平萬向支承系統與浮動板之間設置低摩擦係數摩擦副Ⅰ，豎嚮導向系統與固定板之間設置低摩擦係數摩擦副Ⅱ，摩擦阻尼非常小，摩擦阻尼比＜1%，故減振靈敏度極高；
3．一種擺式電渦流調諧質量阻尼器設計科學、操作使用方便，成本低，經濟性好。
下面結合附圖和實施例對本實用新型之一種擺式電渦流調諧質量阻尼器的技術特徵作進一步的說明。
附圖說明
圖1～圖2為本實用新型之一種擺式電渦流調諧質量阻尼器結構示意圖：
圖1為主視圖，圖2為俯視圖；
圖3為圖1 之A部放大圖（阻尼系統）；
圖4為圖1 之B部放大圖（水平萬向支承系統）；
圖5為圖1 之C部放大圖（豎嚮導向系統）；
圖中：
1－支承架，2－質量塊，3－擺繩，4－水平萬向支承系統，5－阻尼系統，51－永磁體，52－導體板，6－豎嚮導向系統，7－浮動板，8－固定板，9－低摩擦係數摩擦副Ⅰ，10－低摩擦係數摩擦副Ⅱ。
具體實施方式
一種擺式電渦流調諧質量阻尼器，包括包括支承架1、通過擺繩3懸掛在支承架1上的質量塊2、阻尼系統5、水平萬向支承系統4、豎嚮導向系統6以及浮動板7和固定板8；
所述固定板8沿水平方向固定安裝在質量塊上部的兩組擺繩之間，固定板兩端與支承架1（腰部）固定連接，所述浮動板平行安裝在固定板與質量塊之間，所述浮動板通過水平萬向支承系統4支承在質量塊上部，通過豎嚮導向系統6與位於其上部的固定板8連接；
所述阻尼系統5包括相對安裝在質量塊2與浮動板7之間的永磁體51和導體板52，永磁體安裝在浮動板中間底面，導體板安裝在質量塊中間頂面，或永磁體安裝在質量塊中間頂面，導體板安裝在浮動板中間底面；永磁體與導體板之間設置有間隙。
所述的水平萬向支承系統4與浮動板7之間設置低摩擦係數摩擦副Ⅰ9，所述低摩擦係數摩擦副Ⅰ或為滾動摩擦副，或為平面滑動摩擦副。
所述豎嚮導向系統6與固定板8之間設置低摩擦係數摩擦副Ⅱ10，所述低摩擦係數摩擦副Ⅱ10或為滾動摩擦副，或為平面滑動摩擦副，或為直線導軌摩擦副，或為直線軸承摩擦副。
所述的水平萬向支承系統的數量為4個，均布安裝在質量塊四角；所述豎嚮導向系統的數量為2個，對稱安裝在固定板中心兩側。
所述的豎嚮導向系統6的結構形式為柱形結構，其斷面形狀即俯視截面或為圓形，或為橢圓形，或為方形，或為多邊形。
註：所述低摩擦係數摩擦副Ⅰ9和低摩擦係數摩擦副Ⅱ10，是指摩擦阻尼比＜1%的摩擦副。
作為上述實施例的變換：
1．水平萬向支承系統的數量可根據情況增加或減少，但至少一個；
2．豎嚮導向系統的數量為可根據情況增加或減少，但至少一個。