[实用新型]一种超低频调谐质量惯质阻尼器

说明书

本申请涉及一种超低频调谐质量惯质阻尼器，涉及阻尼减振装置技术领域，包括固定箱及设于固定箱内的阻尼器，阻尼器包括弹簧、阻尼件、质量块和惯容器，弹簧和阻尼件的一端分别固定于固定箱的顶部，质量块分别与弹簧、阻尼件的另一端固定连接，并转动连接有一转轴；惯容器包括齿条、飞轮和齿轮，齿条竖直固定于固定箱内，飞轮套设固定于转轴的一端，齿轮套设固定于转轴靠近飞轮的一端，齿轮位于齿条的侧方并可与齿条啮合，质量块在弹簧的带动下可进行上下运动并可通过转轴带动飞轮和齿轮上下运动，齿轮在上下运动的同时可与齿条进行啮合运动并带动飞轮绕转轴旋转。本申请不仅可降低弹簧静力伸长量，还可降低频率和初始摩阻，实现超低频结构减振。

技术领域

本申请涉及阻尼减振装置技术领域，特别涉及一种超低频调谐质量惯质阻尼器。

背景技术

对于无法采用接地方式安装直接式阻尼器的某些建筑、桥梁结构而言，通常可以将调谐质量阻尼器(TunedMassDamper，TMD)安装在结构振幅最大的位置，并通过频率调谐作用、结构的振动引起TMD中质量块的大幅振动，进而实现结构的振动能量向阻尼器转移，再由阻尼器内部的阻尼耗能装置将能量耗散，最终实现结构的振动控制效果。工程实践证明，采用TMD可以有效控制结构的振动，其是一种行之有效的减振措施。

不过，当结构的受控频率不断降低时，虽然理论上采用TMD仍然有效，但是由于传统TMD的弹簧既要平衡质量块的自重，又要调节频率，弹簧的静力变形量与频率的平方成反比，比如某跨海大桥主梁受控频率为0.25Hz，弹簧静力变形量接近4m，而箱梁内部可利用空间约3.5m，由此可见，通过传统TMD的机械结构实现超低频非常困难。

相关技术中，通常采用滚珠丝杠式惯质机构来放大调谐质量阻尼器的等效振动质量，以解决超低频竖向调谐质量阻尼器弹簧净伸长量过大的问题；但是，滚珠丝杠式的结构在长期使用过程中，滚珠与滚珠、滚珠与滑道、滚珠与丝杆均有摩擦存在，且该多重摩擦会增大摩擦力，以致初始阻尼比偏大；而由于超低频调谐质量阻尼器的阻尼系数和频率成正比，频率低导致阻尼系数小，因此超低频调谐质量阻尼器的初始阻尼比要足够小，才能通过附加阻尼的方式获得最优阻尼比。由此可见，滚珠丝杠式惯质机构虽然能够解决弹簧净伸长量过大的问题，但是存在初始阻尼比偏大，以致无法获得最优阻尼比的问题。

发明内容

本申请提供一种超低频调谐质量惯质阻尼器，以解决相关技术中存在的无法有效实现超低频结构减振的问题。

第一方面，提供了一种超低频调谐质量惯质阻尼器，包括：

固定箱，所述固定箱用于固定于待减振物上；

阻尼器，所述阻尼器设于所述固定箱内，所述阻尼器包括：

至少一个弹簧，所述弹簧的一端固定于所述固定箱的顶部；

阻尼件，所述阻尼件的一端固定于所述固定箱的顶部；

质量块，所述质量块分别与所述弹簧的另一端、所述阻尼件的另一端固定连接，所述质量块上转动连接有一转轴；

至少一个惯容器，所述惯容器包括：

齿条，所述齿条竖直固定于所述固定箱内；

飞轮，所述飞轮套设固定于转轴的一端；

齿轮，所述齿轮套设固定于所述转轴靠近飞轮的一端，所述齿轮位于所述齿条的侧方，并可与所述齿条啮合；

其中，所述质量块在所述弹簧的带动下可进行上下运动并可通过转轴带动所述飞轮和所述齿轮上下运动，所述齿轮在上下运动的同时可与所述齿条进行啮合运动并带动所述飞轮绕所述转轴旋转。

一些实施例中，所述质量块的底部两侧分别设有挂耳板，所述弹簧通过所述挂耳板与所述质量块固定连接。

一些实施例中，所述弹簧的数量为四个，四个所述弹簧对称固定连接于所述质量块两侧的挂耳板上。