[实用新型]一种旋转式电涡流调谐低频质量阻尼器

说明书

本实用新型公开了一种旋转式电涡流调谐低频质量阻尼器，旋转式电涡流调谐低频质量阻尼器包括质量块、底板、弹性部和阻尼装置，弹性部设置在底板与质量块之间；阻尼装置包括齿条和飞轮组件，飞轮组件设置在质量块上，飞轮组件包括固定座、转轴、齿轮、飞轮部、磁性部和切割部，齿轮、飞轮部和切割部设置在转轴上，转轴可转动地设置在固定座上，切割部用于切割磁性部的磁场，齿轮用于与齿条啮合传动。齿轮和齿条所构成的结构简单、经济，通过设置这种传动结构将质量块的振动转化为飞轮部和切割部的旋转运动，通过切割磁场成倍放大电涡流阻尼的耗能效率，本实用新型可广泛应用于减振技术领域。

技术领域

本实用新型涉及减振技术领域，特别涉及一种旋转式电涡流调谐低频质量阻尼器。

背景技术

近年来，随着高强轻质材料使用的增多、新结构形式和大空间结构的运用，大跨度结构目前在公共建筑中已得到了更为广泛的应用，此类大跨度结构较以往的结构体系更为轻柔和纤细、阻尼更小，自振频率更低，在脉动风、人、车辆等荷载作用下，易引发共振现象的发生，进而引起人员不适、结构摇晃、结构疲劳等问题。因此，在结构的设计中，有必要开展大跨低频结构的舒适度评估，并对超过舒适度限值的情况采取相应的减振措施。在土木工程领域，可采用三种方法，一是改变结构的刚度，使其远离共振频率范围内，二是在相应位置设置阻尼材料，三是采用振动控制装置。相比于最后一种方法来说，前两种方法较不经济，且工序较复杂，因此，振动控制方法在土木工程领域得到了广泛的应用。

目前对于结构的控制可概括为三种，主动控制、半主动控制和被动控制。被动控制以其无需外加能源的控制等优点，在现有的楼盖、桥梁等建筑结构上得到了广泛的应用，其控制的原理是所采用的控制装置随结构一起振动变形，通过装置内部的构件进行耗能。而由于结构的模态参数受结构材料性能或边界约束值的难以确定，以及日变化、季节变化、温湿等环境变化、室内物品布置等存在一定的误差，使得结构的频率存在非确定性。因此，为了避免调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,简称TMD)失谐，保证其减振效果，实现一种可调的超低频TMD装置对于结构的控制尤为重要。

现有技术中，许多设计工作者对TMD进行了改进与优化，最简单的TMD包括弹簧、质量、阻尼三大构件，而现有的阻尼耗能装置已发展至较为成熟且耗能性较好的粘滞阻尼器、电涡流阻尼器等。粘滞阻尼器如中国专利“一种悬吊式的调频质量阻尼器”所记载的结构，减振效果明显，但存在的不足之处就是易漏油、不易养护、后期阻尼难调节等问题。电涡流阻尼器如中国专利“一种两自由度电涡流调谐被动阻尼器”所记载的结构，通过导体板切割磁感线产生感应电流，进行结构的耗能，大多数是导磁板平动切割磁铁，产生感应电流，而对于一种可以避免漏磁且能快速切割磁感线的旋转式电涡流设计较少。为了减小弹簧的净伸长量，现有的学者进一步提出通过将滚珠丝杠体系和飞轮相结合，如中国专利“一种调谐质量阻尼器频率调节装置及其实现方法”所记载的结构，通过滚珠丝杠实现了将质量块的直线运动转化为飞轮的旋转运动，进而提供足够的刚度和耗能，但滚珠丝杠体系加工难度较大，成本代价较高，较不经济。

实用新型内容

为解决上述技术问题中的至少之一，简化装置结构，降低成本，本实用新型提供一种旋转式电涡流调谐低频质量阻尼器，所采用的技术方案如下：

本实用新型所提供的旋转式电涡流调谐低频质量阻尼器包括质量块、底板、弹性部和阻尼装置，所述弹性部设置在所述底板与所述质量块之间，所述弹性部用于向所述质量块提供与重力反方向的作用力；所述阻尼装置包括齿条和飞轮组件，所述齿条沿平行于所述质量块的振动方向设置，所述飞轮组件设置在所述质量块上，所述飞轮组件包括固定座、转轴、齿轮、飞轮部、磁性部和切割部，所述齿轮、所述飞轮部和所述切割部设置在所述转轴上，所述转轴可转动地设置在所述固定座上，所述切割部用于切割所述磁性部的磁场，所述齿轮用于与所述齿条啮合传动。

本实用新型的某些实施例中，所述弹性部包括至少一个隔板和多个弹性件，所述隔板用于将所述质量块与所述底板之间分成多层，所述隔板上设置多个所述弹性件。