专利名称：摆式质量调谐减振器的制作方法
技术领域：
本发明涉及减振器，尤其涉及一种桥梁或者其他建筑物使用的摆式质量调谐减振器。
背景技术：
传统的摆式TMD (质量调谐)减震装置包括摆动质量1和摆动臂，参照图1，摆动质 量1通过摆动臂悬挂在主结构上，通过调整悬挂点到摆动质量中心的长度可以调节自振频 率，当自振频率接近激振频率时，可使主结构的振动大幅降低。然而，这种减震装置当要求 摆动半径较大时，所需摆动臂就很长，安装不方便，而且摆动臂的长度也不方便调节。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述背景技术中存在的不足，提出一种结构受力合理，安装简单，调节方便，占用空间小，结构简单的摆式质量调谐减振器。为实现上述目的，本发明采用如下方式摆式质量调谐减振器，包括质量块、支脚、 支座，其特征是所述质量块由支脚支撑，每个支脚的下端分别与下凹的内弧面接触，所述 下凹的内弧面位于支座上，支座位于建筑物需要减震的部位。进一步说，所述每个下凹的内弧面的轴线互相平行。进一步说，所述支脚下端通过活动的可更换的滑动块与下凹的内弧面接触，滑动 块的滑动面采用摩擦系数为0.05 0.2的耐磨材料。进一步说，所述下凹的内弧面为内圆柱面。进一步说，所述下凹的内弧面为内圆锥面。在上述方案中，所述质量块可以由四个或四个以上偶数个支脚支撑，上述支脚呈两排平行排列，每排支脚的下端分别与一个内圆柱面接触，上述两个内圆柱面的轴线互相 平行。进一步说，在内圆柱面与支脚对应部位设有轴向限位凸台。更进一步说，所述两个内圆柱面共同位于一个支座上或分别位于不同的支座上。在上述方案中，所述质量块可以由四个或四个以上偶数个支脚支撑，每个支脚的 下端分别与一个下凹的内圆锥面接触，上述支脚两两对应，对应两支脚下端的两个内圆锥 面同轴相对排列，对应两个内圆锥面所在的支座上设有位置调节装置，该位置调节装置能 沿圆锥面轴向调节对应两支座相对位置。进一步说，所述位置调节装置由底盘、调节螺杆构成；底盘位于支座下端，支座下 端与底盘之间沿圆锥面轴向滑动配合，支座中设有一个与圆锥面轴线平行的螺孔，该螺孔 与调节螺杆配合，调节螺杆由底盘中的定位孔轴向定位。本发明是利用TMD (质量调谐)减震原理，将摆动质量块放置于内圆锥面或内圆柱 面上，通过调整摆动质量块在内圆锥面上的轴向距离，或调整内圆柱面半径，改变摆动质量 块质心的摆动半径实现调整频率，减少主结构振动。
本发明利用滑动块与内弧面之间的摩擦进行耗能，其摩擦系数范围为0.05 0. 2，根据不同工况，本发明可以选用不同摩擦系数的滑动块，不需另设阻尼器。尤其是本发 明采用在支座上设置内圆锥面的结构，使其可以通过调节螺杆调节摆动质量块在内圆锥面 上的轴向距离，使得摆动质量块处于圆锥面上的不同R处，从而达到调节自振频率的目的。将该摆式质量调谐减振器安装到主结构上，当沿轴向同步调节各个支脚与支座内 圆锥面接触点的位置(可通过调节螺杆调节)，即使每个支脚对应的内圆锥面处的半径同 步改变时，就可使质量块质心的摆动半径不同，从而达到调节自振频率的目的。当自振频率 接近激振频率，则可使主结构的振动大幅降低。由于质量块的摆动半径由内圆锥面的半径决定，因此，本发明所述的减振器结构 受力合理，安装简单，调节方便，经济性好，有着广阔的应用前景。以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及相关特征做进一步详细说明，以 便于同行业技术人员的理解
图1是传统的摆式质量调谐减振装置结构图。图2是实施例1主视图。图3是图2的俯视图。图4是实施例1中一对支座3调节到最内位置时图2的A-A剖视图。图5是实施例1中一对支座3调节到最外位置时图2的A-A剖视图。图6是实施例2主视图。图7是图6的B-B剖视图。图8是本发明所述减振器在斜拉桥桥塔的安装位置图。图9是图8中I处局部放大图。
具体实施例方式实施例1 参照图2至图5，本实施例由一个质量块1、四个相同支脚2、四个支座3 和位置调节装置组成。所述四个支座3上面分别设有一个下凹的内圆锥面8，四个内圆锥面 8的大小形状相同，四个支座3两两对应，对应两个支座3的内圆锥面同轴相对排列，即对应 两个支座3上的内圆锥面大端相对或小端相对。所述四个支脚2分别与四个支座3 —一对 应竖直放置，上端与长方形质量块1的下表面固定连接，使质量块1水平放置且能够保持平 衡，下端分别通过一个活动的滑动块与对应支座下凹的内圆锥面8接触，滑动块用销轴铰 接在支脚2下端，可以拆卸，滑动块的滑动面采用摩擦系数为0. 05 0. 2的耐磨材料。四 个支脚2分别在四个内圆锥面8中接触点的位置是相同的。所述位置调节装置由底盘4、调节螺杆5构成。底盘4位于支座3和建筑物需要减 震的部位之间，每个支座3中有一个螺孔6，螺孔6轴向与内圆锥面的中心轴线平行，在螺孔 中设置与其配合的调节螺杆5，支座3下端与底盘4滑动配合，调节螺杆5的颈部由底盘中 的定位孔7轴向定位。该位置调节装置能沿内圆锥面8轴向调节支座3的位置，如图4表示位置调节装 置将一对支座3调节到最内位置，此时，支脚2位于内圆锥面8的最大半径处。如图5表示位置调节装置将一对支座3调节到最外位置，此时，支脚2位于内圆锥面8的最小半径处。 人们可以利用该位置调节装置调节各个支脚与支座内圆锥面接触点的位置，就可使质量块 质心的摆动半径不同，从而达到调节自振频率的目的。实施例2 参见图6、图7本实施例由一个质量块1、该质量块1由四个支脚2支撑， 上述支脚2呈两排平行排列，每排两个支脚，每排支脚的下端分别与一个内圆柱面接触，上 述两个内圆柱面的轴线互相平行且共同位于一个支座3上，也可以分别位于两个不同的支 座上3，这两个不同支座位置相对固定。在内圆柱面与支脚对应部位设有轴向限位凸台9，该轴向限位凸台9能限制支脚2 在内圆柱表面的轴向位置，使支脚2不能沿内圆柱表面的轴向运动，防止质量块1从内圆柱 面掉下来。
本实施例不能调节各个支脚与支座内圆柱面接触点的位置，质量块质心的摆动半 径也不能调节，本实施例的支脚2下端采用与实施例1相同的滑动块与内圆柱面接触，根据不同 工况，本发明可以选用不同摩擦系数的滑动块进行耗能，不需另设阻尼器。图8、图9为实施例1在斜拉桥桥塔10中的应用实例，本发明所述的摆式质量调谐 减振器布置在桥塔10顶部。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但人们还可以对其作出不偏离其中 心思想的修改，如支脚2的平面排列方式还可以有其他任意方式，只要与每个支脚接触的 内圆柱面半径相同，且内圆柱面轴线平行即可。本发明的保护范围应以权利要求书为准。
权利要求
摆式质量调谐减振器，包括质量块、支脚、支座，其特征是所述质量块由支脚支撑，每个支脚的下端分别与下凹的内弧面接触，所述下凹的内弧面位于支座上，支座位于建筑物需要减震的部位。
2.根据权利要求1所述的摆式质量调谐减振器，其特征是所述每个下凹的内弧面的 轴线互相平行。
3.根据权利要求1所述的摆式质量调谐减振器，其特征是所述支脚下端通过活动的可 更换的滑动块与下凹的内弧面接触，滑动块的滑动面采用摩擦系数为0. 05 0. 2的耐磨材 料。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的摆式质量调谐减振器，其特征是所述 下凹的内弧面为内圆柱面。
5.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的摆式质量调谐减振器，其特征是所述 下凹的内弧面为内圆锥面。
6.根据权利要求4所述的摆式质量调谐减振器，其特征是所述质量块由四个或四个 以上偶数个支脚支撑，上述支脚呈两排平行排列，每排支脚的下端分别与一个内圆柱面接 触，上述两个内圆柱面的轴线互相平行。
7.根据权利要求6所述的摆式质量调谐减振器，其特征是在内圆柱面与支脚对应部 位设有轴向限位凸台。
8.根据权利要求6所述的摆式质量调谐减振器，其特征是所述两个内圆柱面共同位 于一个支座上或分别位于不同的支座上。
9.根据权利要求5所述的摆式质量调谐减振器，其特征是所述质量块由四个或四个 以上偶数个支脚支撑，每个支脚的下端分别与一个下凹的内圆锥面接触，上述支脚两两对 应，对应两支脚下端的两个内圆锥面同轴相对排列，对应两个内圆锥面所在的支座上设有 位置调节装置，该位置调节装置能沿圆锥面轴向调节对应两支座相对位置。
10.根据权利要求9所述的摆式质量调谐减振器，其特征是所述位置调节装置由底 盘、调节螺杆构成；底盘位于支座下端，支座下端与底盘之间沿圆锥面轴向滑动配合，支座 中设有一个与圆锥面轴线平行的螺孔，该螺孔与调节螺杆配合，调节螺杆由底盘中的定位 孔轴向定位。
全文摘要
摆式质量调谐减振器，包括质量块、支脚、支座，其特征是所述质量块由支脚支撑，每个支脚的下端分别与下凹的内弧面接触，所述下凹的内弧面位于支座上，支座位于建筑物需要减震的部位。本发明是利用TMD(质量调谐)减震原理，将摆动质量块放置于内圆锥面或内圆柱面上，通过调整摆动质量块在内圆锥面上的轴向距离，或调整内圆柱面半径，改变摆动质量块质心的摆动半径实现调整频率，减少主结构振动。
文档编号E04B1/98GK101839027SQ20101017689
公开日2010年9月22日 申请日期2010年5月14日 优先权日2010年5月14日
发明者吴成亮, 李永鼎, 王益知 申请人:武汉艾尔格桥梁新技术开发有限公司