[发明专利]一种斜拉索柔性连接空间杠杆质量减振装置

权利要求书

1.一种斜拉索柔性连接空间杠杆质量减振装置，其特征在于：

环形连接索(5)上部通过索夹(4)与斜拉索(1)连接，环形连接索(5) 中部两侧通过转向滑轮(10)实现环形连接索(5)中部的转向，转向后环形连 接索(5)下部连接于转动杠杆(7)，环形连接索(5)经连接和转向调整在同 一水平面上；转向滑轮(10)通过滑轮固定构件(11)连接于桥梁栏杆(3)， 通过调整转向滑轮(10)的安装位置，调整环形连接索(5)的平面与斜拉索(1) 的连接角度、环形连接索(5)内部夹角，实现减振效果的调整；转动杠杆(7) 的一端通过能够上下、左右转动的转动连接构件，与固定于桥面的杠杆支座(6) 连接，使得转动杠杆(7)能够在杠杆支座(6)处上下、左右转动，以接受斜 拉索(1)索面内或索面外振动位移经环形连接索(5)的传递，转动杠杆(7) 的上下转动对应斜拉索(1)索面内转动，转动杠杆(7)的左右转动对应斜拉 索(1)索面外转动，转动杠杆(7)的另一端连接有质量块(8)和阻尼器(9)， 并通过质量块(8)的重力使得环形连接索(5)处于受拉状态；

斜拉索(1)产生索面内或索面外振动时，其振动位移通过环形连接索(5) 传递给转动杠杆(7)，转动杠杆(7)带动质量块(8)、阻尼器(9)绕索面内 转动中心销轴、索面外转动中心销轴分别上下或左右运动，产生惯性力、弹性 力、阻尼力，再经过转动杠杆(7)的放大作用，通过环形连接索(5)传递回 斜拉索(1)，改变斜拉索(1)的模态质量、刚度及阻尼，从而抑制斜拉索(1) 的振动。

2.根据权利要求1所述的斜拉索柔性连接空间杠杆质量减振装置的减振效 果调整方法，其特征在于：

斜拉索(1)的减振效果主要由转动杠杆(7)对惯性力、弹性力、阻尼力 的放大倍数来确定；定义杠杆放大系数n＝L_b/L₀，其中L₀为环形连接索(5)在 转动杠杆(7)上连接点距索面内转动中心销轴中心的距离，L_b为杠杆质量块(8) 中心距索面内转动中心销轴中心的距离；定义α为环形连接索(5)与斜拉索(1) 在环形连接索(5)平面上投影的夹角，γ为环形连接索(5)与转动杠杆(7) 在环形连接索(5)平面上投影的夹角，β₁为斜拉索(1)与其在环形连接索(5) 平面上投影的夹角，β₂为转动杠杆(7)与其在环形连接索(5)平面上投影的 夹角；斜拉索(1)产生索面内或索面外振动提供抑振力的等效放大倍数由下式 确定：

n_等效面内＝n²cos²αsin²β₁/(cos²γsin²β₂)

n_等效面外＝n²sin²αsin²γ

式中表明，影响因素主要有环形连接索(5)安装在转动杠杆(7)的位置、 环形连接索(5)索面与斜拉索(1)、转动杠杆(7)的连接角度以及环形连接 索(5)索内夹角；环形连接索(5)在转动杠杆(7)上距索面内转动中心销轴 越近，与斜拉索(1)越接近垂直，转向滑轮(10)高度越接近转动杠杆(7)， 减振效果就越好；

由于转动杠杆(7)实现上下、左右转动的转动中心不同，转动杠杆(7) 对惯性力、弹性力、阻尼力的放大倍数也不同，使斜拉索(1)产生索面内或索 面外振动的抑振同时达到最优。

3.根据权利要求1所述的斜拉索柔性连接空间杠杆质量减振装置，其特征 在于：在杠杆支座(6)处对应斜拉索(1)索面内转动主要由索面内转动中心 销轴(12)、轴承(13)、挡圈(14、15)、支座固定构件(16)、销轴固定构件 (17)完成，杠杆支座(6)内安装轴承(13)以便于转动，轴承(13)通过挡 圈(14、15)定位，穿入索面内转动中心销轴(12)，销轴固定构件(17)将索 面内转动中心销轴(12)固定于支座固定构件(16)上。

4.根据权利要求1所述的斜拉索柔性连接空间杠杆质量减振装置，其特征 在于：在杠杆支座(6)处对应斜拉索(1)索面外转动主要由轴承(18)、挡圈 (19)、索面外转动中心销轴(20)、销轴固定构件(21)完成，杠杆支座(6)、 转动杠杆(7)通过索面外转动中心销轴(20)连接，转动杠杆(7)中安装轴 承(18)以便于转动，轴承(18)通过挡圈(19)定位，穿入索面外转动中心 销轴(20)，销轴固定构件(21)将索面外转动中心销轴(20)固定于转动杠杆 (7)上。