專利名稱:復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置,用于風振或地震反應 的振動控制,屬于結構振動控制技術領域。
背景技術:
調諧質量減振控制屬于結構被動控制。作為調諧質量減振控制裝置中的核心部 件,調諧質量阻尼器Tuned Mass Damper,簡稱TMD是附加在主結構中的一個子結構,由質 量塊、彈簧、阻尼裝置組成。當存在外在激勵時,TMD系統(tǒng)相對運動產生的慣性力反作用到 結構上,對結構的振動產生控制,TMD系統(tǒng)中的阻尼器也將發(fā)揮耗能作用,從而達到減小結 構振動反應的目的。TMD對建筑功能影響較小,且便于安裝、維修和更換。與傳統(tǒng)的結構相 比,采用TMD作為結構抗環(huán)境干擾的防御體系還可以降低工程建設投資。因此,TMD日益受 到人們的青睞。目前TMD已成功應用于控制結構風振和地震反應。常見的TMD可分為支撐式TMD和懸吊/掛式TMD。2007年3月14日授權公告、公 開號為CN2878558Y的發(fā)明提出了一種懸吊式調諧質量阻尼器減振控制裝置,采MD需能夠 向質量塊提供一個具有適當摩擦的支承面,使質量塊在較小激勵下能夠相對主結構滑動, 特別是當用于風振控制或改善使用舒適度時,這一問題更為重要。不管是支撐式TMD還懸 吊式TMD,質量調諧裝置均暴露于工作環(huán)境中,容易受到環(huán)境的影響,需要人工保養(yǎng)和維護, 同時均需要附加阻尼裝置以保證控制裝置的減振控制效果。發(fā)明更穩(wěn)定、更高效和更容易 使用的TMD控制裝置對于調諧質量控制技術的應用推廣具有重大意義。
發(fā)明內容
本發(fā)明針對現有TMD控制裝置需附加阻尼裝置、彈簧及滑動裝置的銹蝕、暴露于 工作環(huán)境而可能影響控制性能的問題,提出一種全封閉、免維護的新型調諧質量阻尼器減 振控制裝置,該裝置通過直接向TMD腔體內注入粘滯介質提供阻尼,無需附加阻尼裝置,減 少了阻尼裝置的安裝工序,保證控制效果的同時簡化了 TMD控制裝置的加工,解決了彈簧、 轉輪等的潤滑、防銹等問題。本發(fā)明采用如下的技術方案復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置,包括蓋板1、質量塊2、可調質量塊3、 彈簧4、粘滯液體6、轉輪8及圍護板10,其特征在于蓋板1、圍護板10、密封墊12及注液 孔封堵13組成完全密封的腔體;密封腔體內設置有質量塊2,可調質量塊3與質量塊2連 接,質量塊2上對稱布置有彈簧4,彈簧4通過彈簧掛鉤5分別與質量塊2、密封腔體10的 內腔壁相連接,質量塊2的上下表面安裝有萬向轉輪8,萬向轉輪8同時與腔體的上下內壁 貼合,腔體內填充粘滯液體6作為阻尼介質,腔體上設置有注入粘滯液體6用的注液孔7。所述的腔體幾何外形可為圓柱體或是長方體,腔體上設置有與主體結構連接用的 連接螺栓孔9。質量塊2采用鑄鋼或鑄鐵,可調質量塊3采用鋼塊或是鉛塊。
粘滯液體6采用耐候性好并具有合理粘度的硅油。所述的萬向轉輪8與質量塊2焊縫連接??烧{質量塊3與質量塊2之間,蓋板1和圍護板10之間均采用螺栓連接。復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置構造如圖1所示包括蓋板1、質量塊2、 可調質量塊3、彈簧4、彈簧掛鉤5、粘滯液體6、注液孔7、轉輪8、連接螺栓9及維護板10。 通過增加或是減少質量塊可實現質量塊3的質量微調,操作方便;粘滯液體6的粘度調整可 滿足不同的阻尼需要而無需附加阻尼裝置,萬向轉輪8可保證各個方向的控制效果的同時 防止質量塊的抖動。本發(fā)明的益處和效果在于通過可調質量、粘滯液體、萬向轉輪分別實現了調諧質 量可調、無需附加阻尼裝置、易于啟動、各個方向控制同時避免質量塊抖動,并將整個控制 裝置置于密封的工作環(huán)境,避免了環(huán)境干擾,保證控制效果的同時實現了免維護,能夠滿足 實際工程對TMD控制裝置的要求,具有廣闊的應用前景和很高的實用價值。
圖1為復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置構造示意圖。圖2為復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置實施例一示意圖。圖3為實施例一中的轉輪及注液孔位置示意圖。圖4為復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置實施例二示意圖。圖5為實施例二中的轉輪及注液孔位置示意圖。圖中,1-蓋板,2-質量塊,3-可調質量塊,4-彈簧,5-彈簧掛鉤,6-粘滯液體,7-注 液孔,8-轉輪,9-連接螺栓孔,10-圍護板,11-密封螺栓,12-密封墊
具體實施例方式實施例一復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置實施例一構造示意見圖2和圖3,包括 蓋板1、質量塊2、可調質量塊3、彈簧4、粘滯液體6、轉輪8及維護板10等。其中,蓋板1、 腔體10及密封墊(12)組成全密封腔體,通過連接螺栓9與主體結構相連;可調質量塊3與 質量塊2螺栓連接與質量塊2的凹槽中,質量塊2采用鑄鋼,可調質量3采用鋼塊或鉛塊, 彈簧4通過彈簧掛鉤分5別與質量塊2、腔體10內側連接,萬向轉輪8與質量塊2焊縫連接 或螺栓連接。粘滯液體6采用耐候性能好并具有合理粘度的硅油。待質量塊3和彈簧4調 試滿足控制要求后,通過注液孔7注入粘滯液體6,蓋板1和圍護結構10之間設置密封墊, 整體完成后采用螺栓進行密封處理。實施例二 復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置實施例二構造示意見圖4和圖5,本實 施例與實施例一最大的不同在于密封腔體幾何外形為圓柱體,質量塊2和可調質量3塊均 采用圓形斷面,彈簧4輻射狀布置,以有效地控制各個方向的振動,其余實施措施同實施例
權利要求
1.復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置,包括蓋板(1)、質量塊(2)、可調質量塊 (3)、彈簧(4)、粘滯液體(6)、轉輪(8)及圍護板(10),其特征在于蓋板(1)、圍護板(10)、 密封墊(12)及注液孔封堵(13)組成完全密封的腔體;密封腔體內設置有質量塊(2),可調 質量塊(3)與質量塊(2)連接,質量塊(2)上對稱布置有彈簧(4),彈簧(4)通過彈簧掛鉤 (5)分別與質量塊(2)、密封腔體(10)的內腔壁相連接,質量塊(2)的上下表面安裝有萬向 轉輪(8),萬向轉輪⑶同時與腔體的上下內壁貼合,腔體內填充粘滯液體(6)作為阻尼介 質,腔體上設置有注入粘滯液體(6)用的注液孔(7)。
2.根據權利要求1所述的復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置,其特征在于所 述的腔體幾何外形可為圓柱體或是長方體,腔體上設置有與主體結構連接用的連接螺栓孔 (9)。
3.根據權利要求1所述的復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置,其特征在于質 量塊(2)采用鑄鋼或鑄鐵,可調質量塊(3)采用鋼塊或是鉛塊。
4.根據權利要求1所述的復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置,其特征在于粘 滯液體(6)采用耐候性好并具有合理粘度的硅油。
5.根據權利要求1所述的復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置,其特征在于所 述的萬向轉輪⑶與質量塊⑵焊縫連接。
6.根據權利要求1所述的復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置,其特征在于可 調質量塊⑶與質量塊⑵之間,蓋板⑴和圍護板(10)之間均采用螺栓連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種復合密封式諧質量阻尼器減振控制裝置,用于建筑結構或機電設備的風振或地震響應減振控制,屬于結構振動控制技術領域。復合密封式調諧質量阻尼器減振控制裝置主要包括調諧質量塊、彈簧、粘滯液體和轉輪,粘滯液體填充于密封的圍護腔中用于提供阻尼,調整可調質量塊和彈簧剛度可以改變自身頻率,質量塊頂端和底端的萬向轉輪可保證各個方向的減振控制效果同時避免質量塊的抖動。本發(fā)明傳力途徑及控制目標明確,控制可調,容易啟動,適用范圍廣,安裝簡單,全封閉工作,一旦調試安裝完成可實現免維護,耐久性好,具有很高的應用推廣價值。
文檔編號E04B1/98GK102102401SQ201110056428
公開日2011年6月22日 申請日期2011年3月9日 優(yōu)先權日2011年3月9日
發(fā)明者付仰強, 李芳芳, 紀金豹, 趙堃宇, 閆維明 申請人:北京工業(yè)大學