[实用新型]可调控范围大的悬挂式调谐质量阻尼装置有效

专利信息
申请号: 201922288350.3 申请日: 2019-12-17
公开(公告)号: CN212053291U 公开(公告)日: 2020-12-01
发明(设计)人: 王新娣;闵志华;刘卓 申请(专利权)人: 上海建顾减震科技有限公司
主分类号: E04B1/98 分类号: E04B1/98;E04H9/02
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 200092 上海市*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 调控 范围 悬挂 调谐 质量 阻尼 装置
【说明书】:

本实用新型公开了可调控范围大的悬挂式调谐质量阻尼装置,涉及阻尼减振技术领域。所述调谐质量阻尼装置,其主要刚度系统为吊杆或吊索,其作为质量块的悬挂结构将质量块安装在外壳中,辅助刚度为弹簧,其用于辅助前述吊杆或吊索提供额外刚度;质量块在吊杆或吊索上的高度可调节以调整消振频率;阻尼器采用阻尼箱或电涡流阻尼器,其安装在质量块顶部、侧部或底部,质量块在外壳中以吊杆或吊索为摆杆或摆绳进行摆动时阻尼箱或电涡流阻尼器产生阻尼力。本实用新型提供最大程度利用了空间,在较小振动时可以及时反应,灵敏度好,同时还可以实现频率的连续性调节,调节方式简单方便有效。

技术领域

本实用新型涉及阻尼减振技术领域,尤其涉及一种可调控范围大的悬挂式调谐质量阻尼装置。

背景技术

调谐质量阻尼装置(TMD)能够在主结构受到外界动态力作用时提供一个频率几乎相等、与结构运动方向相反的力,从而部分或全部抵消外界激励引起的结构响应。应用时,可以通过合理设计质量、刚度与阻尼系数来达到降低主体结构振动反应、增加结构负载能力的目的。调谐质量阻尼装置从部件组成上通常分为刚度系统、质量系统和阻尼系统三大部分。这几部分通过不同组合方式可组成不同类型的阻尼装置。以常用的调谐质量阻尼装置为例,常规方案下,质量系统采用质量块,质量块底部设置滑轮,刚度系统采用弹簧,阻尼系统可采用杆式阻尼器或阻尼箱或电涡流阻尼器。上述方案存在如下缺陷:1)灵敏度不高。质量系统底部需设置滑轮等支撑构件,这些支撑构件与地板具有一定摩擦,从而导致其工作状态需要一个初始启动力,在微小振动时难以及时反应,灵敏度一般。2)只能控制一个方向或某几个特定反向的振动,难以满足复杂的振动控制要求。3)难以实现频率的连续调节,且频率调节会影响减振效果。比如通过减少质量块的大小来调节频率时,特别是当质量减小时会导致减振效果降低。

悬挂式调谐质量阻尼器(TMD)作为一种减振措施具有对原结构改动较小、安装简单、减振效果显著且造价低的特点。现有技术中,塔桅结构的悬挂式调谐质量阻尼器通常安装在室内,而塔桅结构的摆动周期较长,因此需要较长的摆长,以致安装时需要占用较大的室内空间;同时,结构的安装和调试不便,由于塔桅结构的频率使用过程中往往会发生改变,而现有的悬挂式调谐质量阻尼器的摆长调节比较麻烦,可能导致自振频率与高耸建筑频率不一致,影响减振效果。

另一方面,现有的悬挂式TMD的阻尼系统通常采用活塞式阻尼器,加工完成后难以调整阻尼参数,而且存在比较严重的机械磨损,需要定期检查或更换,检修维护成本较高,影响了悬挂式TMD在实际工程中的推广应用。

发明内容

本实用新型的目的在于:克服现有技术的不足,提供了一种可调控范围大的悬挂式调谐质量阻尼装置。本实用新型提供的阻尼装置,将质量系统直接悬挂在吊索/吊杆上,同时在侧面设置弹簧作为辅助刚度系统,最大程度利用了空间,在较小振动时可以及时反应,灵敏度好,同时还可以实现频率的连续性调节,调节方式简单方便有效。

为实现上述目标,本实用新型提供了如下技术方案:

一种可调控范围大的悬挂式调谐质量阻尼装置,包括外壳,以及设置在外壳中的刚度系统、质量块和阻尼器;

所述刚度系统包括主要刚度系统和辅助刚度系统;所述主要刚度系统为吊杆或吊索,所述吊杆或吊索作为质量块的悬挂结构将质量块安装在外壳中;所述辅助刚度为弹簧,所述弹簧水平设置在质量块与外壳之间用于辅助前述吊杆或吊索提供额外刚度;

所述吊杆或吊索上设置有限位结构以安装质量块,通过所述限位结构调整质量块在吊杆或吊索上的安装高度以调整消振频率;

所述阻尼器为阻尼箱或电涡流阻尼器,阻尼箱或电涡流阻尼器安装在质量块顶部、侧部或底部,阻尼箱或电涡流阻尼器的一端与质量块连接,另一端与外壳连接,质量块在外壳中以吊杆或吊索为摆杆或摆绳进行摆动时阻尼箱或电涡流阻尼器产生阻尼力。

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