[实用新型]一种利用杠杆机构的电涡流阻尼装置

说明书

本实用新型公开了一种利用杠杆机构的电涡流阻尼装置,包括永磁体阵列、杠杆夹板、杠杆杆身、第一杠杆盖板、第二杠杆盖板、轴套、自润滑滑板、螺栓、耳座、第一调节螺丝、支撑柱、内侧导磁钢板、外侧导磁钢板、内侧导体、外侧导体与第二调节螺丝。该电涡流阻尼装置与TMD质量块和基座相连接。本实用新型装置大幅减少永磁体用量，利用永磁体的双侧磁场，以少量永磁体通过放大机构得到所需的阻尼力，降低永磁体安装的难度和风险；其承载力大，摩擦力低，具有高耐久性；具有磁屏蔽措施，可减少磁场对周边环境的影响；可实现磁场间隙的连续无级调节，即可无级调节阻尼力；在高循环次数的TMD振动下性能稳定，温度上升缓慢。

技术领域：

本实用新型涉及建筑、桥梁、构筑物等结构和机械的减振领域，尤其涉及一种利用杠杆机构的电涡流阻尼装置。

背景技术：

随着建筑与桥梁向超高，超大跨度的方向发展，其结构在外部荷载的激振下容易产生较大的振动，当激励力频率接近结构固有频率时，结构会因共振而导致较大振动，甚至造成严重后果。调谐质量阻尼器(Tuned Mass damper，缩写TMD)是在建筑和桥梁工程中广泛应用的振动控制设备，TMD利用惯性系统吸收结构振动能量并产生有相位差的共振，来降低建筑或桥梁在风和人行荷载下由于共振效应产生的加速度、位移及荷载，TMD是与受控结构相连的振动机构，由质量、刚度和阻尼三部分单元构成，通过调整这三个单元的参数与受控结构的质量和自振频率的关系来得到最优的减振效率，另外，由于受控结构的设计质量和自振频率与实际情况存在偏差，TMD的振动频率和阻尼需要在工程竣工后根据实际情况进一步调整。

传统的TMD包括由钢材构成的质量单元，由弹簧或吊索构成的刚度单元和由液体粘滞阻尼器构成的阻尼单元构成。传统TMD中所用的液体粘滞阻尼器存在以下问题：1)安装后阻尼力无法调节；2)频繁工作时密封圈易磨损，导致漏油，属于易损件需要更换；3)因密封圈箍紧活塞杆，导致摩擦力较大，阻尼器不易启动；4)温度变化对阻尼的性能影响较大。

目前，技术人员将电涡流阻尼器代替液体粘滞阻尼器应用在TMD 上，但较多为单侧板式电涡流阻尼器。电涡流阻尼器通过永磁体与其一侧的导体之间的相对运动产生的洛伦兹力提供阻尼力，具体为永磁体与导体之间存在间隙(磁场间隙)，两者的相对运动使永磁体的磁场切割导体，导体中产生感应电涡流，感应电涡流的电磁场与永磁体磁场相反，并产生阻碍永磁体与导体的相对运动的阻尼力。阻尼力与相对运动速度成正比，并随磁场间隙的缩小而急剧升高。现有的电涡流阻尼器多为单侧板式电涡流阻尼器，例如专利2013100804643和 2016108706498，永磁体阵列构成的平面或曲面与导体构成的平面或曲面平行并存在间隙，产生在平面或曲面上的相对运动。

然而，板式电涡流阻尼器存在如下问题：1)出现垂直于永磁体和导体平面或曲面方向的振动时磁场间隙难以保证，阻尼力不稳定，磁场间隙较小的情况下永磁体和导体容易碰撞；2)当需要的永磁体和导体的面积较大时，由于加工安装误差和自重变形，导致磁场间隙难以保证，阻尼力偏差难以控制；3)由于问题1)和2)，磁场间隙无法做到很小，磁场能量利用率不高；4)只利用了永磁体一侧的磁场，另一侧没有设置导体，磁场利用率不高；5)面积较大不易布置； 6)永磁体吸力大(较大永磁体吸力通常为数十公斤)，数量多，人力安装困难，安装时经常发生损坏永磁体或致伤事件。

为了克服板式电涡流阻尼器的问题，科研技术人员开发了其他类型的电涡流阻尼器。例如专利201610895139提供了一种智能电涡流传感阻尼装置，该装置的电磁屏蔽罩中心插设活塞杆，活塞杆底端连接永磁单元，电磁屏蔽罩内部固定铜导体，铜导体底部固定永磁体，活塞杆底端的永磁单元和铜导体底部的永磁体在活塞杆的运动中发生相对位移，产生阻尼力。