專利名稱：用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，具體是一種用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器。
技術(shù)背景 塔體的劇烈振動(dòng)會(huì)使塔體產(chǎn)生嚴(yán)重彎曲、傾斜、塔板效率下降，導(dǎo)致無(wú)法維持正常的生產(chǎn)運(yùn)行而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。持續(xù)而劇烈的振動(dòng)還會(huì)造成塔體裙座應(yīng)力變化幅度過(guò)大形成疲勞裂紋，導(dǎo)致設(shè)備的開裂破壞，甚至?xí)斐扇藛T的傷亡，引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。我國(guó)大型石化企業(yè)多建在沿海地區(qū)，生產(chǎn)裝置常承受臺(tái)風(fēng)等風(fēng)載荷的作用，風(fēng)誘導(dǎo)振動(dòng)導(dǎo)致的塔設(shè)備破壞更為突出，風(fēng)誘導(dǎo)振動(dòng)導(dǎo)致化工塔設(shè)備破壞的事故已多次發(fā)生。石化生產(chǎn)裝置的建設(shè)周期長(zhǎng)達(dá)幾年，不少設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝就位后要空置一段時(shí)間后才能投入生產(chǎn)。空置塔設(shè)備內(nèi)沒(méi)有物料，對(duì)風(fēng)誘導(dǎo)振動(dòng)的阻尼不同于操作狀態(tài)下的設(shè)備，即使進(jìn)行了合理的操作條件下的抗振動(dòng)設(shè)計(jì)，塔設(shè)備也可能在空置期間發(fā)生風(fēng)誘導(dǎo)振動(dòng)而破壞。因此，對(duì)由風(fēng)誘導(dǎo)產(chǎn)生的高塔設(shè)備振動(dòng)的研究和振動(dòng)控制裝置的研發(fā)是一個(gè)亟待解決的實(shí)際問(wèn)題。調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(Tuned Mass Damper)，簡(jiǎn)稱TMD，是在高聳塔頂部或上部某位置上加上慣性質(zhì)量，并配以彈簧和阻尼器與主體結(jié)構(gòu)(高聳塔)相連。調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的振動(dòng)頻率接近主結(jié)構(gòu)的頻率，控制策略為應(yīng)用子結(jié)構(gòu)與主結(jié)構(gòu)控制振型共振達(dá)到動(dòng)力吸振的目的，應(yīng)用阻尼結(jié)構(gòu)不斷消耗主結(jié)構(gòu)和子結(jié)構(gòu)的能量來(lái)降低主結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。然而，現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的應(yīng)用很少，而且減振效果也不好。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其布置在塔體的頂部或上部，包括質(zhì)量塊，阻尼系統(tǒng)，彈簧系統(tǒng)，所述質(zhì)量塊的一端分別和阻尼系統(tǒng)、彈簧系統(tǒng)相連。進(jìn)一步的，所述的用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，還包括冗余保護(hù)系統(tǒng)，所述冗余保護(hù)系統(tǒng)為所述質(zhì)量塊和滾輪系統(tǒng)之間布置冗余的圓環(huán)鏈。進(jìn)一步的，所述工字型梁通過(guò)第一墊板固定在塔體上，質(zhì)量塊通過(guò)圓環(huán)鏈懸掛在可沿工字型梁滾動(dòng)的滾輪系統(tǒng)上。進(jìn)一步的，所述阻尼系統(tǒng)和彈簧系統(tǒng)的另一端連接到工字型梁靠近所述塔體下方固定的剛性支架或通過(guò)第二墊板和支撐板固定到塔體上。進(jìn)一步的，所述質(zhì)量塊由滾動(dòng)支承系統(tǒng)在軌道可滾動(dòng)支撐，滾動(dòng)支承系統(tǒng)由滾輪、軸、軸承座組成。

圖1、2是實(shí)施例一的懸掛式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器示意圖；圖3、4是實(shí)施例二的懸掛式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器示意圖；[0011]圖5-7是實(shí)施例三的支撐式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器示意圖；圖8是實(shí)施例三的支撐式調(diào)諧質(zhì)量阻尼器沿A-A方向的剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例一如圖I和2所示，本實(shí)施例的用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器為懸掛式的，工字型梁4通過(guò)墊板2安裝在高聳塔體I的上部或頂部，墊板2焊接于塔體I上，工字型梁4焊接在墊板2上。滾輪系統(tǒng)由滾輪5和滾輪支架6組成，可沿工字型梁4滾動(dòng)，擋板7用來(lái)限制滾輪5的滾動(dòng)范圍，質(zhì)量塊11具有外框架12，外框架12上焊接有下支座10，滾輪系統(tǒng)上焊接有上支座8，上下支座通過(guò)圓環(huán)鏈9相連接。另外設(shè)置冗余保護(hù)系統(tǒng)，冗余保護(hù)系統(tǒng)的布置方式為在滾輪系統(tǒng)上支座8的兩側(cè)對(duì)稱的焊接新的支座，對(duì)應(yīng)的也在外框架12下支·座10的兩側(cè)對(duì)稱焊接新的支座，將滾輪系統(tǒng)和外框架12上相對(duì)應(yīng)的新的支座用新的圓環(huán)鏈連接起來(lái)并保持較小量的松弛，若原有的圓環(huán)鏈9因某種未知因素而失效，則新的圓環(huán)鏈由松弛狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閺埦o狀態(tài)，以確保機(jī)構(gòu)的有效性和安全性。工字型梁4靠近塔體I的部位裝有一剛性支架3，剛性支架3與工字型梁4聯(lián)接可采用焊接或螺栓聯(lián)接，剛性支架3上焊接有墊板16，彈簧系統(tǒng)14通過(guò)螺栓與左右支座15、13相連接，左右支座15、13分別焊接在墊板16和外框架12上；阻尼系統(tǒng)17通過(guò)配套的球鉸支座分別與墊板16和外框架12相連接。實(shí)施例二如圖3和圖4所示，本實(shí)施例的用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器也為懸掛式，其基本結(jié)構(gòu)和實(shí)施例一相同。不同之處在于用墊板20和支撐板19代替剛性支架，墊板16焊接在支撐板19，墊板20焊接在塔體I上，筋板18焊接在支撐板19上其加強(qiáng)支撐的作用，阻尼系統(tǒng)17和彈簧系統(tǒng)13的另一端連接到墊板16上。實(shí)施例三如圖5-8所示，本實(shí)施例的用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器為支撐式，該調(diào)諧質(zhì)量阻尼器安裝在塔體原有平臺(tái)或TMD專用平臺(tái)上并沿塔體徑向方向上安裝，由立柱39、橫桿37、縱桿40、墊板38、圓鋼管41和軌道45組成的籃體結(jié)構(gòu)，滾動(dòng)支承系統(tǒng)由滾輪42、軸44、軸承座43組成(見(jiàn)圖8)，軸承座43與質(zhì)量塊32的外框架31相連接，滾輪42沿軌道45滾動(dòng)；彈簧系統(tǒng)35通過(guò)螺栓與左右支座33、34相連接，左右支座33、34分別焊接在墊板38和外框架31上；阻尼系統(tǒng)36通過(guò)配套的球鉸支座分別與墊板38和外框架31相連接。本實(shí)用新型的用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器布置在高聳塔的頂端或上部，通過(guò)質(zhì)量阻尼器的阻尼作用，可以有效減輕高聳塔的振動(dòng)。以上所述及圖中所示的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，其中，彈簧系統(tǒng)可由一個(gè)或多個(gè)彈簧組成，阻尼系統(tǒng)可由一個(gè)或多個(gè)粘滯阻尼器組成。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型的原理的前提下，還可以作出若干變型和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其布置在塔體(I)的頂部或上部，包括質(zhì)量塊(11、32 )，阻尼系統(tǒng)(17、36 )，彈簧系統(tǒng)(14、35 )，其特征在于所述質(zhì)量塊(11、32 )的一端分別和阻尼系統(tǒng)(17、36)、彈簧系統(tǒng)(14、35)相連。
2.如權(quán)利要求I所述的用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其特征在于還包括冗余保護(hù)系統(tǒng)，所述冗余保護(hù)系統(tǒng)為所述質(zhì)量塊(11)和滾輪系統(tǒng)(5、6)之間布置冗余的圓環(huán)鏈。
3.如權(quán)利要求I或2所述的用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其特征在于工字型梁(4)通過(guò)第一墊板(2)固定在塔體(I)上，所述質(zhì)量塊(11)通過(guò)圓環(huán)鏈(9)懸掛在可沿工字型梁(4 )滾動(dòng)的滾輪系統(tǒng)(5、6 )上。
4.如權(quán)利要求3所述的用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其特征在于所述阻尼系統(tǒng)(17、36)和彈簧系統(tǒng)(14、35)的另一端連接到工字型梁(4)靠近所述塔體(I)下方固定的剛性支架(3 )或通過(guò)第二墊板(20 )和支撐板(19 )固定到塔體(I)上。
5.如權(quán)利要求I所述的用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其特征在于所述質(zhì)量塊(32 )由滾動(dòng)支承系統(tǒng)在軌道(45 )可滾動(dòng)支撐,滾動(dòng)支承系統(tǒng)由滾輪(42 )、軸(44)、軸承座(43)組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其布置在塔體(1)的頂部或上部，包括質(zhì)量塊(11、32)，阻尼系統(tǒng)(17、36)和彈簧系統(tǒng)(14、35)，所述質(zhì)量塊(11、32)分別和阻尼系統(tǒng)(17、36)、彈簧系統(tǒng)(14、35)相連，并通過(guò)懸掛或支撐可移動(dòng)。本實(shí)用新型的用于高聳塔減振的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器布置在高聳塔的頂端或上部，通過(guò)質(zhì)量阻尼器的阻尼作用，可以有效減輕高聳塔的振動(dòng)。
文檔編號(hào)E04B1/98GK202787556SQ20122050512
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者丁振宇, 朱曉升, 高增梁, 陳冰冰 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)