[发明专利]一种用于结构振动控制的装置

说明书

房屋建筑、陆地与水上交通工具、航空器与航天器，以及其他机 器、装置或者设备，以下被统称为结构(structures)，会因动态作用力 (dynamically acting forces)而导致振动，其中该动态作用力会削弱 可操作性、耐久性以及结构和操作的稳定性。作为结构设计的一部分， 需要分析这种振动的可能性和影响力。如果必要的话，经过采取适当 的方式，该振动将得到抑制或受到限制。一种可能的方法是加固结构， 然而，这种方法需要更多的材料、产生更大的重量、以及导致更高的 成本。

被动式或主动式控制系统可以是一种明智且经济的选择，这种系 统把附加力(additional forces)引入系统来抵消振动，以此降低振动 产生的冲击。就一种被称为主动式机械减振器(active mechanical damper)而言，通常通过辅助质量块(auxiliary masses)的移动或加 速来产生上述附加力。在该定向(targeted)的控制动作下，那些辅助 质量块的移动或加速作为操作变量，这些操作变量必须是根据系统的 参数、测得的结构运动、以及或许是根据测得的环境条件(闭环控制 closed-loop control)通过计算和调整而得到。这些类型的结构早已被 用在地震区的高层建筑上。(参见文献Housner，G.W.；Bergmann，L.A.； Caughey，T.K.；Chassiakos，A.G.；Claus，R.O.；Masri，S.F.；Skelton，R.E.； Soong，T.T.；Spencer，B.F.；Yao，J.T.P.“Structural Control：Past，Present， and Future”(《结构控制：过去、现在、和将来》)，Journal of Engineering Mechanics(《机械工程杂志》)，9(123)，1997，897-971)

人们对振动控制装置有众多需求，在某些程度上，这些需求会抵 消设计结果。一方面，这些由控制系统产生的力需要能尽量依据时间 和空间来调节。另一方面，为了实现更好的操作性、安全性以及更低 的建造成本，设计原理应该尽可能简单。其它标准包括极其完备的闭 环控制，以及最低限度的合理的能源需求。

一种减小支撑结构振动的装置，包括一对被枢转地安装的质体 (mass body)，这对质体被设置在一根轴的相对的两侧上，从文献 WO 2005/116340 A1中可获知这种设置的技术方案。根据一个控制单 元的说明，一驱动器移动所述质体，使它们按预设的角度在与所述轴 相垂直的平面内转动，其中所述控制单元能对测得的所述支撑结构的 位置和/或运动数值做出反应。

从文献WO 2006/029851A中可知一种用于降低振动运动的减振 装置，其中，一对质体附加在一装配好的可旋转的梁的两端，并被设 置在该梁转轴的相对的两侧上，其中，该梁的旋转运动可以预设，或 者，受到促动器的主动控制或受到弹簧和/或减振元件(damping elements)的被动控制。由此，所述两个质体的相对设置根据该梁预 先决定。

从日本专利文献06147258 A的摘要中得知一种减振装置，其包 括一个具有内齿槽(internal cogging)的齿轮和一个具有外齿槽 (external cogging)的第二齿轮，其中所述内齿槽与所述外齿槽相啮 合。所述第二齿轮的直径为上述外齿轮直径的一半，并且该第二齿轮 在其周边上装配有一重块(weight)。该第二齿轮通过设置在中央的 杆在该外齿轮内做旋转运动。

从日本专利文献2000120764 A的摘要中得知另一种减振装置， 其具有两个相对的可转动碟，其中，这两个碟还装配有偏心设置的较 小的碟。所述较小的碟偏心地支撑着一重块。通过调整该较小的碟相 对于该较大的碟的角位(angular position)，所述重块和转轴之间的距离 可调节。

本发明的任务是提供一种用于结构振动控制的装置，与现有装置 相比较，其能以更平衡、更好的方法来满足现有需求。

本任务是通过一种用于结构振动控制的装置来完成的，这种装置 具有权利要求1所述的特征。优选实施例作为从属权利的主题。

根据本发明用于结构振动控制的装置，其具有：

-两个质体，每个质体绕着转轴被可旋转地安装，其中所述两个 转轴在同一方向上延伸，并且每个所述质体的重心和对应的转轴之间 存在一段距离；