專利名稱：擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及減振器，尤其涉及一種橋梁或者其他建筑物使用的擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的擺式TMD (質(zhì)量調(diào)諧)減震裝置包括擺動質(zhì)量1和擺動臂，參照圖1，擺動質(zhì) 量1通過擺動臂懸掛在主結(jié)構(gòu)上，通過調(diào)整懸掛點(diǎn)到擺動質(zhì)量中心的長度可以調(diào)節(jié)自振頻 率，當(dāng)自振頻率接近激振頻率時(shí)，可使主結(jié)構(gòu)的振動大幅降低。然而，這種減震裝置當(dāng)要求 擺動半徑較大時(shí)，所需擺動臂就很長，安裝不方便，而且擺動臂的長度也不方便調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述背景技術(shù)中存在的不足，提出一種結(jié)構(gòu)受力合理，安裝簡單，調(diào)節(jié)方便，占用空間小，結(jié)構(gòu)簡單的擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下方式擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器，包括質(zhì)量塊、支腳、 支座，其特征是所述質(zhì)量塊由支腳支撐，每個(gè)支腳的下端分別與下凹的內(nèi)弧面接觸，所述 下凹的內(nèi)弧面位于支座上，支座位于建筑物需要減震的部位。進(jìn)一步說，所述每個(gè)下凹的內(nèi)弧面的軸線互相平行。進(jìn)一步說，所述支腳下端通過活動的可更換的滑動塊與下凹的內(nèi)弧面接觸，滑動 塊的滑動面采用摩擦系數(shù)為0.05 0.2的耐磨材料。進(jìn)一步說，所述下凹的內(nèi)弧面為內(nèi)圓柱面。進(jìn)一步說，所述下凹的內(nèi)弧面為內(nèi)圓錐面。在上述方案中，所述質(zhì)量塊可以由四個(gè)或四個(gè)以上偶數(shù)個(gè)支腳支撐，上述支腳呈兩排平行排列，每排支腳的下端分別與一個(gè)內(nèi)圓柱面接觸，上述兩個(gè)內(nèi)圓柱面的軸線互相 平行。進(jìn)一步說，在內(nèi)圓柱面與支腳對應(yīng)部位設(shè)有軸向限位凸臺。更進(jìn)一步說，所述兩個(gè)內(nèi)圓柱面共同位于一個(gè)支座上或分別位于不同的支座上。在上述方案中，所述質(zhì)量塊可以由四個(gè)或四個(gè)以上偶數(shù)個(gè)支腳支撐，每個(gè)支腳的 下端分別與一個(gè)下凹的內(nèi)圓錐面接觸，上述支腳兩兩對應(yīng)，對應(yīng)兩支腳下端的兩個(gè)內(nèi)圓錐 面同軸相對排列，對應(yīng)兩個(gè)內(nèi)圓錐面所在的支座上設(shè)有位置調(diào)節(jié)裝置，該位置調(diào)節(jié)裝置能 沿圓錐面軸向調(diào)節(jié)對應(yīng)兩支座相對位置。進(jìn)一步說，所述位置調(diào)節(jié)裝置由底盤、調(diào)節(jié)螺桿構(gòu)成；底盤位于支座下端，支座下 端與底盤之間沿圓錐面軸向滑動配合，支座中設(shè)有一個(gè)與圓錐面軸線平行的螺孔，該螺孔 與調(diào)節(jié)螺桿配合，調(diào)節(jié)螺桿由底盤中的定位孔軸向定位。本發(fā)明是利用TMD (質(zhì)量調(diào)諧)減震原理，將擺動質(zhì)量塊放置于內(nèi)圓錐面或內(nèi)圓柱 面上，通過調(diào)整擺動質(zhì)量塊在內(nèi)圓錐面上的軸向距離，或調(diào)整內(nèi)圓柱面半徑，改變擺動質(zhì)量 塊質(zhì)心的擺動半徑實(shí)現(xiàn)調(diào)整頻率，減少主結(jié)構(gòu)振動。
本發(fā)明利用滑動塊與內(nèi)弧面之間的摩擦進(jìn)行耗能，其摩擦系數(shù)范圍為0.05 0. 2，根據(jù)不同工況，本發(fā)明可以選用不同摩擦系數(shù)的滑動塊，不需另設(shè)阻尼器。尤其是本發(fā) 明采用在支座上設(shè)置內(nèi)圓錐面的結(jié)構(gòu)，使其可以通過調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié)擺動質(zhì)量塊在內(nèi)圓錐面 上的軸向距離，使得擺動質(zhì)量塊處于圓錐面上的不同R處，從而達(dá)到調(diào)節(jié)自振頻率的目的。將該擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器安裝到主結(jié)構(gòu)上，當(dāng)沿軸向同步調(diào)節(jié)各個(gè)支腳與支座內(nèi) 圓錐面接觸點(diǎn)的位置(可通過調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié))，即使每個(gè)支腳對應(yīng)的內(nèi)圓錐面處的半徑同 步改變時(shí)，就可使質(zhì)量塊質(zhì)心的擺動半徑不同，從而達(dá)到調(diào)節(jié)自振頻率的目的。當(dāng)自振頻率 接近激振頻率，則可使主結(jié)構(gòu)的振動大幅降低。由于質(zhì)量塊的擺動半徑由內(nèi)圓錐面的半徑?jīng)Q定，因此，本發(fā)明所述的減振器結(jié)構(gòu) 受力合理，安裝簡單，調(diào)節(jié)方便，經(jīng)濟(jì)性好，有著廣闊的應(yīng)用前景。以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對本實(shí)用新型的特征及相關(guān)特征做進(jìn)一步詳細(xì)說明，以 便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解


圖1是傳統(tǒng)的擺式質(zhì)量調(diào)諧減振裝置結(jié)構(gòu)圖。圖2是實(shí)施例1主視圖。圖3是圖2的俯視圖。圖4是實(shí)施例1中一對支座3調(diào)節(jié)到最內(nèi)位置時(shí)圖2的A-A剖視圖。圖5是實(shí)施例1中一對支座3調(diào)節(jié)到最外位置時(shí)圖2的A-A剖視圖。圖6是實(shí)施例2主視圖。圖7是圖6的B-B剖視圖。圖8是本發(fā)明所述減振器在斜拉橋橋塔的安裝位置圖。圖9是圖8中I處局部放大圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 參照圖2至圖5，本實(shí)施例由一個(gè)質(zhì)量塊1、四個(gè)相同支腳2、四個(gè)支座3 和位置調(diào)節(jié)裝置組成。所述四個(gè)支座3上面分別設(shè)有一個(gè)下凹的內(nèi)圓錐面8，四個(gè)內(nèi)圓錐面 8的大小形狀相同，四個(gè)支座3兩兩對應(yīng)，對應(yīng)兩個(gè)支座3的內(nèi)圓錐面同軸相對排列，即對應(yīng) 兩個(gè)支座3上的內(nèi)圓錐面大端相對或小端相對。所述四個(gè)支腳2分別與四個(gè)支座3 —一對 應(yīng)豎直放置，上端與長方形質(zhì)量塊1的下表面固定連接，使質(zhì)量塊1水平放置且能夠保持平 衡，下端分別通過一個(gè)活動的滑動塊與對應(yīng)支座下凹的內(nèi)圓錐面8接觸，滑動塊用銷軸鉸 接在支腳2下端，可以拆卸，滑動塊的滑動面采用摩擦系數(shù)為0. 05 0. 2的耐磨材料。四 個(gè)支腳2分別在四個(gè)內(nèi)圓錐面8中接觸點(diǎn)的位置是相同的。所述位置調(diào)節(jié)裝置由底盤4、調(diào)節(jié)螺桿5構(gòu)成。底盤4位于支座3和建筑物需要減 震的部位之間，每個(gè)支座3中有一個(gè)螺孔6，螺孔6軸向與內(nèi)圓錐面的中心軸線平行，在螺孔 中設(shè)置與其配合的調(diào)節(jié)螺桿5，支座3下端與底盤4滑動配合，調(diào)節(jié)螺桿5的頸部由底盤中 的定位孔7軸向定位。該位置調(diào)節(jié)裝置能沿內(nèi)圓錐面8軸向調(diào)節(jié)支座3的位置，如圖4表示位置調(diào)節(jié)裝 置將一對支座3調(diào)節(jié)到最內(nèi)位置，此時(shí)，支腳2位于內(nèi)圓錐面8的最大半徑處。如圖5表示位置調(diào)節(jié)裝置將一對支座3調(diào)節(jié)到最外位置，此時(shí)，支腳2位于內(nèi)圓錐面8的最小半徑處。 人們可以利用該位置調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)各個(gè)支腳與支座內(nèi)圓錐面接觸點(diǎn)的位置，就可使質(zhì)量塊 質(zhì)心的擺動半徑不同，從而達(dá)到調(diào)節(jié)自振頻率的目的。實(shí)施例2 參見圖6、圖7本實(shí)施例由一個(gè)質(zhì)量塊1、該質(zhì)量塊1由四個(gè)支腳2支撐， 上述支腳2呈兩排平行排列，每排兩個(gè)支腳，每排支腳的下端分別與一個(gè)內(nèi)圓柱面接觸，上 述兩個(gè)內(nèi)圓柱面的軸線互相平行且共同位于一個(gè)支座3上，也可以分別位于兩個(gè)不同的支 座上3，這兩個(gè)不同支座位置相對固定。在內(nèi)圓柱面與支腳對應(yīng)部位設(shè)有軸向限位凸臺9，該軸向限位凸臺9能限制支腳2 在內(nèi)圓柱表面的軸向位置，使支腳2不能沿內(nèi)圓柱表面的軸向運(yùn)動，防止質(zhì)量塊1從內(nèi)圓柱 面掉下來。
本實(shí)施例不能調(diào)節(jié)各個(gè)支腳與支座內(nèi)圓柱面接觸點(diǎn)的位置，質(zhì)量塊質(zhì)心的擺動半 徑也不能調(diào)節(jié)，本實(shí)施例的支腳2下端采用與實(shí)施例1相同的滑動塊與內(nèi)圓柱面接觸，根據(jù)不同 工況，本發(fā)明可以選用不同摩擦系數(shù)的滑動塊進(jìn)行耗能，不需另設(shè)阻尼器。圖8、圖9為實(shí)施例1在斜拉橋橋塔10中的應(yīng)用實(shí)例，本發(fā)明所述的擺式質(zhì)量調(diào)諧 減振器布置在橋塔10頂部。盡管上述實(shí)施例對本發(fā)明做出了詳盡的描述，但人們還可以對其作出不偏離其中 心思想的修改，如支腳2的平面排列方式還可以有其他任意方式，只要與每個(gè)支腳接觸的 內(nèi)圓柱面半徑相同，且內(nèi)圓柱面軸線平行即可。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器，包括質(zhì)量塊、支腳、支座，其特征是所述質(zhì)量塊由支腳支撐，每個(gè)支腳的下端分別與下凹的內(nèi)弧面接觸，所述下凹的內(nèi)弧面位于支座上，支座位于建筑物需要減震的部位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器，其特征是所述每個(gè)下凹的內(nèi)弧面的 軸線互相平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器，其特征是所述支腳下端通過活動的可 更換的滑動塊與下凹的內(nèi)弧面接觸，滑動塊的滑動面采用摩擦系數(shù)為0. 05 0. 2的耐磨材 料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器，其特征是所述 下凹的內(nèi)弧面為內(nèi)圓柱面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一權(quán)利要求所述的擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器，其特征是所述 下凹的內(nèi)弧面為內(nèi)圓錐面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器，其特征是所述質(zhì)量塊由四個(gè)或四個(gè) 以上偶數(shù)個(gè)支腳支撐，上述支腳呈兩排平行排列，每排支腳的下端分別與一個(gè)內(nèi)圓柱面接 觸，上述兩個(gè)內(nèi)圓柱面的軸線互相平行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器，其特征是在內(nèi)圓柱面與支腳對應(yīng)部 位設(shè)有軸向限位凸臺。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器，其特征是所述兩個(gè)內(nèi)圓柱面共同位 于一個(gè)支座上或分別位于不同的支座上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器，其特征是所述質(zhì)量塊由四個(gè)或四個(gè) 以上偶數(shù)個(gè)支腳支撐，每個(gè)支腳的下端分別與一個(gè)下凹的內(nèi)圓錐面接觸，上述支腳兩兩對 應(yīng)，對應(yīng)兩支腳下端的兩個(gè)內(nèi)圓錐面同軸相對排列，對應(yīng)兩個(gè)內(nèi)圓錐面所在的支座上設(shè)有 位置調(diào)節(jié)裝置，該位置調(diào)節(jié)裝置能沿圓錐面軸向調(diào)節(jié)對應(yīng)兩支座相對位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器，其特征是所述位置調(diào)節(jié)裝置由底 盤、調(diào)節(jié)螺桿構(gòu)成；底盤位于支座下端，支座下端與底盤之間沿圓錐面軸向滑動配合，支座 中設(shè)有一個(gè)與圓錐面軸線平行的螺孔，該螺孔與調(diào)節(jié)螺桿配合，調(diào)節(jié)螺桿由底盤中的定位 孔軸向定位。
全文摘要
擺式質(zhì)量調(diào)諧減振器，包括質(zhì)量塊、支腳、支座，其特征是所述質(zhì)量塊由支腳支撐，每個(gè)支腳的下端分別與下凹的內(nèi)弧面接觸，所述下凹的內(nèi)弧面位于支座上，支座位于建筑物需要減震的部位。本發(fā)明是利用TMD(質(zhì)量調(diào)諧)減震原理，將擺動質(zhì)量塊放置于內(nèi)圓錐面或內(nèi)圓柱面上，通過調(diào)整擺動質(zhì)量塊在內(nèi)圓錐面上的軸向距離，或調(diào)整內(nèi)圓柱面半徑，改變擺動質(zhì)量塊質(zhì)心的擺動半徑實(shí)現(xiàn)調(diào)整頻率，減少主結(jié)構(gòu)振動。
文檔編號E04B1/98GK101839027SQ20101017689
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者吳成亮, 李永鼎, 王益知 申請人:武漢艾爾格橋梁新技術(shù)開發(fā)有限公司