电磁耗能阻尼器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种电磁耗能阻尼器，包括固定座以及设置在所述固定座上的移动座，还包括至少一电磁体，该电磁体包括金属外筒和设置在金属外筒内可转动的磁性转轴，该磁性转轴具有一在转动时使所述金属外筒切割磁力线而产生电磁力的磁场，所述的金属外筒固定在所述的固定座内，在所述的移动座上设置有一齿条，在所述的磁性转轴的上端设置有一齿轮，所述的齿条和所述齿轮啮合。本发明阻尼器造价低本发明阻尼器造价低、性能优越，且摆脱了以往粘滞流体阻尼器对粘滞液体的依赖，不存在漏油问题。随着世界范围内对工程结构减震设计的不断重视以及基础设施建设的不断发展，该阻尼器必将在各类工程结构中得到广泛应用。
【专利说明】电磁耗能阻尼器【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种新型减震阻尼器，特别适用于在地震多发区的大型土木工程结构中采用，以有效控制结构的地震响应，减小地震灾害；也可用于降低结构的风振响应。
【背景技术】
[0002]地震是危及人民生命财产的突发式自然灾害，在世界范围内造成了非常惨重的生命财产损失，而我国是世界上的多地震国家之一。如1976年7月28日的河北唐山大地震，震级7.8级，死亡达24万余人，强震区内的房屋、工业厂房与设备、城市建设、交通运输、水电设施等都受到极其严重的破坏。2008年5月12号的四川汶川8.0级大地震，更是新中国成立以来破坏性最强、波及范围最广的一次地震。这些震害给国家和人民的生命财产造成了巨大损失。在国外，如1994年美国Northridge地震，震级仅6.7级，却导致经济损失200亿美元；1995年的日本阪神大地震，震级7.2级，死亡5466人，城市经济总损失达到1000亿美元。巨大的生命财产损失使得全世界抗震工作者纷纷研究和思考新的有效抗震措施。实践证明，为了减轻地震灾害，必须大力进行抗震设防工作，而结构减隔震设计是减小工程结构地震灾害的有效途径之一。
[0003]工程结构减隔震的基本原理是:减震是利用特制减震构件或装置，使之在强震时率先进入塑性区，产生大阻尼，大量消耗进入结构体系的能量。为此国内外技术人员已研制并开发了许多类型的减震装置，如粘滞流体阻尼器、粘弹性阻尼器、金属阻尼器等。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种用电磁耗能原理产生阻尼力的新式阻尼器，来增强阻尼器的耗能能力，摆脱了传统粘滞流体阻尼器对粘滞液体的依赖，可广泛应用于需要进行减震设计的各类大型工程结构当中。
[0005]技术方案:本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种电磁耗能阻尼器，包括固定座以及设置在所述固定座上的移动座，其特征在于:还包括至少一电磁体，该电磁体包括金属外筒和设置在金属外筒内可转动的磁性转轴，该磁性转轴具有一在转动时使所述金属外筒切割磁力线而产生电磁力的磁场，所述的金属外筒固定在所述的固定座内，在所述的移动座上设置有一齿条，在所述的磁性转轴的上端设置有一齿轮，所述的齿条和所述齿轮啮合。
[0006]所述的磁性转轴一半为N极，一半为S极。
[0007]在所述固定座上设置有导向槽和卡槽；所述的移动座为设置在所述导向槽内的T型齿条，所述的金属外筒固定在所述的卡槽内。
[0008]所述的卡槽设置在导向槽的两侧，在T型齿条的两侧均设置有齿条。
[0009]在所述的金属外筒与磁性转轴之间设置有转动轴承。
[0010]有益效果:由于强磁体轴的转动会使磁场产生快速的变化，外筒切割磁感线的效率大大提高，增强了阻尼器的耗能能力。强磁体轴用轴承固定于外筒中，使它能够灵活旋转。旋转磁轴插入在磁轴卡槽中，因卡槽由磁屏蔽材料制成这样就防止了相邻强磁体轴之间的相互影响。
[0011]本发明阻尼器造价低本发明阻尼器造价低、性能优越，且摆脱了以往粘滞流体阻尼器对粘滞液体的依赖，不存在漏油问题。随着世界范围内对工程结构减震设计的不断重视以及基础设施建设的不断发展，该阻尼器必将在各类工程结构中得到广泛应用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是电磁耗能阻尼器在结构中的安装方式示意图；
图2电磁耗能阻尼器的结构示意图；
图3是电磁体的示意图；
图4是金属外筒示意图；
图5是强磁体轴示意图；
图6是上下筒盖不意图；
图7是电强磁体轴的磁场方向不意图；
图8是磁轴卡槽示意图；
图9是直线轴承示意图；
图10是T型齿条示意图；
图11是旋转磁轴未装配上下筒盖的示意图 图12是装有上下筒盖后旋转磁轴的透视示意图。
[0013]其中:1、固定座，11、导向槽，12、卡槽，2、移动座，21、齿条，3、电磁体，31、金属外筒，32、磁性转轴，33、上下筒盖，34、齿轮，4、直线轴承，5、阻尼器，6、上层梁，7、下层梁，8、柱，9、人字撑。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图，对本发明作详细说明:
如图2所示，本发明阻尼器由固定座1、移动座2和若干个旋电磁体3，组合成电磁耗能阻尼器5。
[0015]电磁体3如附图3所示，由金属外筒31，由易产生磁涡流的金属制成，如附图4;强磁体轴32 (可用充电式电磁体)组成，如附图5 ;强磁体轴32可在金属外筒31中旋转。图6是上下筒盖33不意图；图7是电强磁体轴的磁场方向不意图。
[0016]固定座I如附图8所示，由磁屏蔽材料制成,有导向槽11和圆柱体卡槽12,圆柱体卡槽12能插入旋转电磁体3并卡死,且能够屏蔽磁场,使得磁轴之间不会相互影响。
[0017]图9是直线轴承4示意图；移动座2在导向槽11内移动并可以通过移动座2两侧的齿条21带动强磁体轴32在金属外筒31中旋转，如附图10所示。
[0018]由附图2可知，电磁体3中的强磁体轴32可在金属外筒31内旋转，当移动座2和固定座I发生相对错动时，移动座2就会带动强磁体轴32旋转，这时，金属外筒31中就会产生相应的感应电流，根据电磁感应原理，感应电流会阻止强磁体轴的转动，即阻止移动座2和固定座I的相对运动,产生阻尼力。
[0019]1、制作若干电磁铁3，由金属外筒31、强磁体轴32以及上下筒盖33组成，如附图3。强磁体轴32由圆柱形强磁体和上下齿轴组成，圆柱形强磁体的磁场方向如附图7。上下筒盖中都嵌入了轴承，如附图6。可先把金属外筒和下筒盖焊接住；再把强磁体轴插入筒中，下齿轴插进下筒盖的轴承中，如附图11 ;最后把上筒盖盖上、焊死，且使上齿轴插入上筒盖的轴承中，如附图12。
[0020]2、制作固定座I，如附图8所示，由磁屏蔽材料制成，上面有圆柱体卡12槽，能插入旋转电磁体3并卡死，且能够屏蔽磁场，使得电磁体之间不会相互影响。
[0021]3、移动座2，如附图10，在移动座10的两侧侧面加工有齿条21与磁轴上齿轴匹配。
[0022]4、在固定座I和移动座2的连接处，焊接一个直线轴承4，如附图9，使得移动座2在固定座I中运动时不会产生摩擦。
【权利要求】
1.一种电磁耗能阻尼器，包括固定座以及设置在所述固定座上的移动座，其特征在于:还包括至少一电磁体，该电磁体包括金属外筒和设置在金属外筒内可转动的磁性转轴，该磁性转轴具有一在转动时使所述金属外筒切割磁力线而产生电磁力的磁场，所述的金属外筒固定在所述的固定座内，在所述的移动座上设置有一齿条，在所述的磁性转轴的上端设置有一齿轮，所述的齿条和所述齿轮啮合。
2.根据权利要求1所述的电磁耗能阻尼器，其特征在于:所述的磁性转轴一半为N极，一半为S极。
3.根据权利要求1所述的电磁耗能阻尼器，其特征在于:在所述固定座上设置有导向槽和卡槽；所述的移动座为设置在所述导向槽内的T型齿条，所述的金属外筒固定在所述的卡槽内。
4.根据权利要求3所述的电磁耗能阻尼器，其特征在于:所述的卡槽设置在导向槽的两侧，在T型齿条的两侧均设置有齿条。
5.根据权利要求1所述的电磁耗能阻尼器，其特征在于:在所述的金属外筒与磁性转轴之间设置有转动轴承。
【文档编号】E04B1/98GK103469924SQ201310451015
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】沈伟, 李爱群, 赵帅 申请人:东南大学