一种电磁永磁组合悬浮隔振装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工程结构减振装置，具体涉及一种电磁永磁组合悬浮隔振装置。
【背景技术】
[0002]磁悬浮隔振是一种新型的主动式隔振方法，它在振源与结构体之间用主动控制的磁场来支撑，使得振源与结构体之间完全脱离机械接触，达到隔绝振动的目的。磁悬浮隔振技术已成功的运用于航天、航海、铁路运输、风能发电等领域，但在土木工程界尚未见运用。本申请系专利《磁悬浮在工程结构防振领域中的技术应用KZL200910111587.2)的一种具体实施装置。
[0003]《电磁悬浮隔振装置KZL201420258189.X)和《电磁永磁混合悬浮隔振装置》(ZL201420258151.2)两项实用新型专利提出的磁悬浮隔振支座，基本原理就是制造一个利用磁力的支座，使结构脱离基础，从而摆脱地震动的影响。其设想是在接收到地震信号时自动开启电源，绕有线圈的悬浮电磁铁和衔铁之间产生吸力，迫使衔铁带动结构上升，脱离结构基础，悬浮于空中”。
[0004]电磁场理论表明:电磁铁与衔铁之间磁作用力与两者间间隙的平方成反比，和电流的安匝数成正比。常导电磁技术要想获得足够的电磁悬浮力，必须加大电流或减小间隙，而加大电流必然要求悬浮装置尺寸加大、造价提高，减小间隙则必然会影响地震波竖向分量的控制(通常较大地震时地表竖向振动幅度可达5-lOcm甚至更大)。虽然在超导技术成熟、造价大幅降低、维护保养简易可行后可采用悬浮高度达1cm的超导技术，但现阶段在量大面广的土木工程中运用超导技术是不现实的。
[0005]设想将工程结构底层柱设计成磁悬浮柱，组合上述磁悬浮隔振支座，利用磁悬浮柱隔绝竖向振动，利用磁悬浮支座隔绝水平振动。由于磁悬浮支座只需要解决水平振动问题，其悬浮间隙可以设计较小，如3mm或5mm，按照电磁场理论，悬浮力将大大增加，装置的尺寸和造价也将大幅减小。
【发明内容】
[0006]现有的磁悬浮隔振技术仅能隔绝水平振动和扭转振动的问题，无法或仅能部分对工程结构的竖向振动隔绝，本发明针对此问题进行了改进。
[0007]本发明的具体实施方案是:一种电磁永磁组合悬浮隔振装置，包括磁悬浮柱和位于磁悬浮柱下方的隔振支座，所述磁悬浮柱由外磁柱和内磁柱以及内磁柱支座组成，所述内磁柱不接触地套设于外磁柱中且底部搁置于内磁柱支座上，内磁柱顶部固定有上部结构，所述外磁柱及内磁柱支座固定于隔振支座上，所述上部结构上设有振动传感器，所述内磁柱支座、振动传感器与控制系统连接，所述外磁柱包括外磁柱永磁体及外磁柱电磁体，所述内磁柱包括内磁柱永磁体，所述内磁柱及外磁柱构成磁力线回路，当外磁体与内磁柱沿竖向错位时，内磁柱与外磁柱对应产生与错位方向相反的磁力。
[0008]进一步的，所述内磁柱支座包括对称设置的内磁柱分支座、连接两内磁柱分支座使之紧密配合的拉紧弹簧以及环绕于内磁柱分支座的线圈，需要振动控制时，内磁柱支座线圈通电，产生与弹簧拉力相反的磁场力，使两只内磁柱分支座分离，从而使内磁柱悬空。
[0009]进一步的，所述外磁柱包括多个外磁柱磁体组，每组外磁柱的磁体组包括纵向设置的一对外磁柱永磁体和外磁柱永磁体中间的外磁柱电磁体，外磁柱永磁体相向的一面磁极相同，所述外磁柱永磁体以及外磁柱电磁体固定于外磁柱壳内；
所述内磁柱包括多个内磁柱磁体组，所述内磁柱磁体组包括永磁体及内磁柱导磁套管，所述内磁柱永磁体经永磁体定位件固定于内磁柱上，内磁柱导磁套管套设于内磁柱永磁体外；内磁柱磁体组的内磁柱永磁体对应设置于外磁柱永磁体之间，且内磁体永磁体和临近位置外磁柱永磁体磁化方向相反。
[0010]进一步的，所述外磁柱电磁体由外磁柱线圈骨架、外磁柱线圈以及外磁柱导磁套管组成，外磁柱线圈骨架固定于外磁柱壳上，外磁柱线圈绕设于外磁柱线圈骨架上，外磁柱线圈外设外磁柱导磁套管。
[0011 ]进一步的，所述隔震支座为磁悬浮隔震支座，外磁柱和内磁柱支座分别固定于磁悬浮隔震支座衔铁上。
[0012]进一步的，所述隔震支座为滑移板隔震支座，外磁柱和内磁柱支座分别固定于滑移板隔震支座上板上。
[0013]进一步的，所述内磁柱与外磁柱之间设有轴承以保证所述内磁柱与外磁柱之间不接触且间距固定。
[0014]进一步的，所述内磁柱永磁体及外磁柱永磁体为磁环或磁柱。
[0015]本发明提供的电磁永磁组合悬浮隔振装置，利用磁悬浮柱隔绝竖向振动，利用磁悬浮支座隔绝水平振动。由于工程结构柱柱高较高，可以在内、外磁柱间设置多组永磁体和电磁体，和仅设置永磁体的被动控制相比，设置电磁体极大地增强了振动控制力，实现了主动控制，振动控制效果更好；另外，由于磁悬浮支座只需要解决水平振动问题，其悬浮间隙可以设计较小，故而本系统柱及支座悬浮力均很大，且悬浮稳定，系统简单故障率低，系统的尺寸和造价也低。
[0016]本发明提供的磁悬浮组合隔振装置的有益效果是:本发明经济性好，在基本消除地震作用的情况下，结构主体的抗震设计标准可大大降低，工程结构建造费用降低;其次能够消除了地震带来的财产损失、人员损失，消除了人类面对自然威胁的精神压力。
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例的纵向剖视图图2为本发明内磁柱支座剖视图
图3为本发明外磁柱单个磁体组及相应内磁柱磁体组结构示意图其中:1、磁悬浮支座11、衔铁12、支座线圈13、电磁铁2、内磁柱21、内置永磁体22、内置永磁体定位件23、内磁柱导磁套管3、外磁柱31、外磁柱钢外壳32、外磁柱线圈33、外磁柱线圈骨架34、外磁柱永磁体定位件35、外磁柱永磁体36、外磁柱导磁套管
4、磁悬浮柱5、内磁柱支座51、内磁柱分支座52、内磁柱支座线圈53、弹簧6、轴承
7、传感器。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细的说明。
[0019]图1为磁悬浮柱4和磁悬浮支座I固结，磁悬浮柱4由内磁柱2和外磁柱3组成，内磁柱2插入外磁柱3，内磁柱2搁置于内磁柱支座5的电磁永磁组合悬浮隔振装置纵向剖视图。
[0020]本示意图1中外磁柱3磁体组完整的有6组，每组由2对外磁柱永磁体35和中间的一对外磁柱电磁体组成，本实施例中，外磁柱电磁体包括外磁柱线圈32、外磁柱线圈骨架33以及外磁柱导磁套管36，2对外磁柱永磁体35磁化方向一上一下，外磁柱永磁体相向的一面磁极相同，