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一种调谐 质量阻尼器

阅读：575发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种调谐质量阻尼器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明专利涉及阻尼器技术领域，具体涉及一种调谐质量阻尼器。该调谐质量阻尼器包括质量块、弹性元件、电涡流阻尼器组件、导向组件及安装组件，电涡流阻尼器组件包括平行安装在磁铁固定板上的第一永磁铁、第二永磁铁，以及设置在永磁铁之间的导体板，导体板通过在永磁铁之间移动，形成与磁铁不同的重叠面积，以实现对电涡流阻尼器组件的阻尼大小调节。本发明解决了现有调谐质量阻尼器调节不方便、调节精度差和调节频率范围小的问题。弹性元件限位环可以灵活拆装设置，通过设置不同的数量及不同刚度的弹性元件，实现调谐质量阻尼器的频率的大幅度调节，增加结构通用性，降低成本。，下面是一种调谐质量阻尼器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种调谐质量阻尼器，包括质量块(1)、弹性元件(2)、电涡流阻尼器组件(3)、导向组件(4)及安装组件，其特征在于，所述电涡流阻尼器组件(3)包括平行安装在磁铁固定板(10)上的第一永磁铁(6)、第二永磁铁(7)，以及设置在永磁铁之间的导体板(5)，所述导体板(5)通过在第一、二永磁铁(6，7)之间移动，形成与磁铁不同的重叠面积，以实现对电涡流阻尼器组件(3)的阻尼大小调节。
2.根据权利要求1所述的调谐质量阻尼器，其特征在于：还包括可拆卸安装在上下连接板(11)之间的弹性元件限位环(12)，所述弹性元件(2)一端套入弹性元件限位环(12)进行安装；所述的调谐质量阻尼器通过设置不同数量及不同刚度的弹性元件(2)，实现频率的调节。
3.根据权利要求1或2所述的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述导体板(5)上设有用于调节导体板(5)移动距离的腰形孔(9)。
4.根据权利要求3所述的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述电涡流阻尼器组件(3)上的第一永磁铁(6)和第二永磁铁(7)磁极相反。
5.根据权利要求4所述的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述第一、二永磁铁(6，7)与磁铁固定板(10)之间设置有磁铁垫板(8)，所述磁铁垫板(8)为非导磁材料或隔磁材料。
6.根据权利要求5所述的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述导体板(5)与第一、二永磁铁(6，7)的间隙设置为2～5mm。
7.根据权利要求6所述的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述磁铁固定板(10)通过侧边的螺纹孔，将其与连接板(11)固定在一起。
8.根据权利要求7所述的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述连接板(11)上方可拆卸安装有多个质量调节板(13)。
9.根据权利要求8所述的调谐质量阻尼器，其特征在于：所述第一、二永磁铁(6，7)为汝铁硼或铁氧体，所述导体板(5)材料为铜或铝。

说明书全文

一种调谐 质量阻尼器

技术领域

[0001] 本发明专利涉及阻尼器技术领域，具体涉及一种调谐质量阻尼器。

背景技术

[0002] 随着科技和城市建设的发展，高层建筑和大跨度的桥梁越来越多，此类建筑的特点是虽然强度和刚度比较容易满足设计的要求，但其自身的振动频率往往比较低。比如人行天桥的自振频率一般是在2Hz左右，而人步行产生的激励频率也是在2Hz附近，这样很容易引起桥梁共振，给行人造成严重的不舒适感和恐慌，同时也会给结构自身产生损坏，甚至更严重的导致行人安全事故。另外，通过改变结构和提高自身固有频率，往往会大幅度增加成本。除此之外，一些高层建筑、塔型建筑等在风载荷作用下也是会发生共振产生大幅度的摆动，给建筑里的办公人员造成严重不舒适感，同时也是会给建筑造成很大的损坏。针对此类问题，工程设计中采用增加TMD来实现减振是一种常见和有效的方式。

[0003] 调谐质量阻尼器(TUNED MASS DAMPER，简称TMD)，又叫动力吸振器，它是在主结构上附加一个子结构，其固有频率，接近主结构的固有频率。当主结构振动时，子结构就会产生一个相反的惯性力，使主结构的振动得到衰减。由于其工作原理的特性要求，对TMD自身的参数要求就较高，如果频率设置不当，其效果会大大衰减，同时可能引起更大的振动，工程中由于施工和设计往往会存在一些偏差，因此为了获得更宽的减振频率以及更好的耗能，TMD一般都需要配置另外的阻尼单元来进行耗能。

[0004] 从常见的TMD产品来看，其附加的阻尼单元有液体型阻尼器和电涡流阻尼器等，但液体型阻尼器由于在工作时存在摩擦和泄露等情况，其寿命有限，因此对于使用频繁，耐久性要求的场合，一般采用电涡流阻尼器型。但市场上的电涡流阻尼器型TMD，常见的有几种形态：1)电涡流阻尼器磁场源采用异性磁铁(如圆形等)，这种电涡流阻尼器加工难度较大、成本较高；2)电涡流组件在TMD质量块的侧边，导体板与磁铁一端组成电涡流组件，这种方式由于只是磁铁的一端的部分磁感线穿过导体板，因此会造成较多的漏磁，影响电涡流的效率；3)为了实现电涡流阻尼可调，一般的产品是通过改变导体与磁铁之间的距离来实现阻尼调节，由于磁场强度的变化随距离是成指数变化的，因此这种调节阻尼的方式在实际安装调节时具有很大的不确定性，很难控制调节大小。另外TMD是一个频率敏感性产品，由于减振结构施工等误差设计固有频率与实际固有频率往往存在误差，而且同一工程项目一般都有多个需要减振的单元，不同的减振单元有时固有频率差异会比较大，但设计不同结构的TMD往往加工制造成本会大幅增加，因此设计上要求TMD不仅具有频率可调性，而且要求能够大范围调节频率。

发明内容

[0005] 本发明针对现有技术的不足，提供一种性能可靠的调谐质量阻尼器，解决了现有调谐质量阻尼器调节不方便和调节频率范围小的问题。

[0006] 本发明的技术方案是这样实现的：一种调谐质量阻尼器，包括质量块、弹性元件、电涡流阻尼器组件、导向组件及安装组件，其特征在于，所述电涡流阻尼器组件包括平行安装在磁铁固定板上的第一永磁铁、第二永磁铁，以及设置在永磁铁之间的导体板，所述导体板通过在第一、二永磁铁之间移动，形成与磁铁不同的重叠面积，以实现对电涡流阻尼器组件的阻尼大小调节。

[0007] 所述调谐质量阻尼器还包括可拆卸安装在上下连接板之间的弹性元件限位环，所述弹性元件一端套入弹性元件限位环进行安装；所述的调谐质量阻尼器通过设置不同的数量及不同刚度的弹性元件，实现频率的调节。

[0008] 所述导体板上设有用于调节导体板移动的距离腰形孔。

[0009] 进一步的，所述电涡流阻尼器组件上的第一永磁铁和第二永磁铁磁极相反。

[0010] 所述第一、二永磁铁与磁铁固定板之间设置有磁铁垫板，所述磁铁垫板为非导磁材料或隔磁材料。

[0011] 较优的，所述导体板与第一、二永磁铁的间隙设置为2～5mm。

[0012] 所述磁铁固定板通过侧边的螺纹孔，将其与连接板固定在一起。

[0013] 所述连接板上方可拆卸安装有多个质量调节板。

[0014] 较优的，所述第一、二永磁铁为汝铁硼或铁氧体，所述导体板材料为铜或铝。

[0015] 本发明解决了背景技术中存在的缺陷,具有以下有益效果：

[0016] 本发明解决了现有调谐质量阻尼器调节不方便和调节频率范围小的问题。通过导体板在第一、二永磁铁之间移动，形成与磁铁不同的重叠面积，以实现对电涡流阻尼器组件的阻尼大小调节。弹性元件限位环可以灵活拆装设置，通过设置不同的数量及不同刚度的弹性元件，从而实现调谐质量阻尼器的频率的大幅度调节。此外还设置了多个可以方便拆装质量调节板，可以很方便的调节阻尼器的质量，从而实现频率微调。附图说明

[0017] 图1为本发明的结构示意图；

[0018] 图2为本发明导体板位置调节示意图；

[0019] 图3为图1中无磁铁垫板的电涡流阻尼器组件示意图；

[0020] 图4为图1中带磁铁垫板的电涡流阻尼器组件示意图；

[0021] 图5为电涡流阻尼器组件导体结构示意图；

[0022] 图6为电涡流阻尼器组件磁铁固定板安装示意图；

[0023] 图中：1-质量块，2-弹性元件，3-电涡流阻尼器组件，4-导向组件，5-导体板，6-第一永磁铁，7-第二永磁铁，8-磁铁垫板，9-腰型孔，10-磁铁固定板，11-连接板，12-弹性元件限位环，13-质量调节板。

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0025] 如图1、图2和图3和所示，本实施例提供一种电涡流调谐质量阻尼器，所述阻尼器包括质量块1、弹性元件2、电涡流阻尼器组件3、导向组件4及安装组件。电涡流阻尼器组件3包括安装在磁铁固定板10上的第一永磁铁6和第二永磁铁7。第一永磁铁6和第二永磁铁7为磁极相反设置，永磁铁的数量有若干对，以及设置在永磁铁中间的导体板5，其中导体板5可以在永磁铁中间移动，如图5所示导体板5上设置有腰型孔，腰型孔的长度即是导体板5可以移动的距离，如图2所示，形成与磁铁不同的重叠面积，从而实现电涡流阻尼器组件的阻尼大小调节。如图4所示，在于永磁铁与磁铁固定板10之间设置有磁铁垫板8，磁铁垫板8为非导磁材料，用于增加磁铁与磁铁固定板之间的距离，从而让更少的磁力线被引导到磁铁固定板上，让更多的磁力线穿过导体板，从而提高电涡流的效率。如图6所示的弹性元件限位环12可以灵活拆装，通过设置不同的数量及不同刚度的弹性元件2，从而实现调谐质量阻尼器的频率大幅度调节。磁铁固定板10通过侧边孔与连接板11固定在一起。本次实施例中，将导体板5两侧与永磁铁之间的间隙设置为3mm，既不影响电涡流效率，同时也降低了TMD的设计、加工和安装难度。本次实施例中，采用的永磁铁为钕铁硼，导体为纯铜板。另外，本实施例中还设置了可以方便拆装质量调节板13，从而可以很方便的调节阻尼器的质量，实现频率微调。

[0026] 本发明实施原理是：本发明通过导体板5在第一、二永磁铁6，7之间移动，形成与磁铁不同的重叠面积，以实现对电涡流阻尼器组件3的阻尼大小调节。弹性元件限位环12可以灵活拆装设置，通过设置不同的数量及不同刚度的弹性元件2，从而实现调谐质量阻尼器的频率的大幅度调节。此外还设置了多个可以方便拆装质量调节板13，可以很方便的调节阻尼器的质量，从而实现频率微调。

[0027] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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