[实用新型]可调阻尼的磁悬浮式电涡流调谐质量阻尼器

说明书

本实用新型涉及一种可调阻尼的磁悬浮式电涡流调谐质量阻尼器，包括：振动负载机构：包括固定质量块和设于固定质量块上可调质量块；支撑机构：包括位于固定质量块下方的底板、分别位于底板上表面和固定质量块下表面并保持相斥的下支撑磁体和上支撑磁体，以及两端分别连接固定质量块和底板的支撑弹簧；阻尼机构：位于底板与振动负载机构之间；导向机构：位于底板与振动负载机构之间。与现有技术相比，本实用新型采用少数支撑弹簧和同极磁体产生相斥磁力来提供初始刚度，可以通过改变环形磁体的个数及磁极间隙来达到大范围调节支撑刚度的效果，此外，阻尼器的电涡流阻尼系统由圆筒形磁体组件与铜棒所组成，具有阻尼效率高，磁场保护能力好等优点。

技术领域

本实用新型属于减隔振技术领域，涉及一种可调阻尼的磁悬浮式电涡流调谐质量阻尼器。

背景技术

调谐质量阻尼器应用于结构的概念源于1909年Frahm研究的动力吸振器，将其振动频率调整至主结构频率附近，当主结构因为动荷载而振动时，附加在主结构上的TMD的质量单元由于惯性而反向振动，给主结构施加与振动方向相反的力，加上阻尼单元的耗能作用，从而使主结构的振动明显衰减。调谐质量阻尼器已被证实对结构的风致振动有显著作用，目前被广泛应用于土木、机械等领域。

电涡流阻尼是利用电磁感应产生阻尼耗能的一种方式，由于其无流体介质参与，不存在密封泄露等问题，无接触不存在磨损等寿命问题，同时采用永磁体和铜材相对运动切割磁感线产生电涡流，不需额外电源等供能问题，具有结构简单可靠、耐温耐候等优点。随着建筑材料、结构技术等方面的发展，大高宽比结构越来越多，因此对其在外荷载作用下的抗振性能提出更高的要求，故需开发一款抑振效率高、性能稳定、结构简单的阻尼器，而现有竖向调谐质量阻尼器常见于完全采用弹簧承重，来提供一定初始刚度，但由于加工工艺、生产流程等因素影响，可能导致同一型号的弹簧本身刚度具有差异性；另外，当过多弹簧振动时也会发生不稳定，这样不仅使调谐质量阻尼器达不到减振效果，相反会对主结构产生危害。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可调阻尼的磁悬浮式电涡流调谐质量阻尼器。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

调谐质量阻尼器主要由振动负载机构，支撑机构与阻尼机构组成，既由将其振动频率调整至主结构频率附近，改变结构共振特性，以达到减振作用。调谐质量阻尼器的振动频率简略计算公式为其中k为阻尼器支撑系统所提供的支撑刚度，m为振动负载的质量。

本实用新型提出了一种可调阻尼的磁悬浮式电涡流调谐质量阻尼器，包括：

振动负载机构：包括固定质量块和设于固定质量块上可调质量块：

支撑机构：包括位于固定质量块下方的底板、分别位于底板上表面和固定质量块下表面并保持相斥的下支撑磁体和上支撑磁体，以及两端分别连接所述固定质量块和底板的支撑弹簧；

阻尼机构：位于底板与振动负载机构之间并用于调节振动负载机构的振动阻尼力；

导向机构：位于底板与振动负载机构之间，并用于导向振动负载机构沿限定方向振动。

本实用新型中，两个支撑磁体，分别上下两部分，即上支撑磁体和下支撑磁体，利用两部分间磁性同向相斥的排斥力作为系统的支承刚度。改变了系统的支撑刚度，即可使系统能够支撑不同重量的质量块，或在支撑相同重量的质量块时产生不同的振动频率。通过改变构成支撑磁体的磁体数量、间隙或磁场强度，即可调节其上下两部分之间相斥力的大小，从而达到调节支撑刚度的目的。改变了系统的支撑刚度，即可使系统能够支撑不同重量的质量块，或在支撑相同重量的质量块时产生不同的振动频率。进一步的，所述下支撑磁体和上支撑磁体呈对称布置，保证此两部分磁体的磁场对称，进而保证在两者间起到同极相斥的作用。