一种调谐质量减振器的锁止装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属于振动控制【技术领域】，尤其涉及一种调谐质量减振器的锁止装置，用于高耸建筑结构等的减振控制。包括定锁止挡块，定锁止挡块固定在主体结构上。其能够根据实际工况，实现质量块的自主锁止，同时具有结构简单、操作方便、可靠性高、稳定性好的特点。
【专利说明】—种调谐质量减振器的锁止装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于振动控制【技术领域】，尤其涉及一种调谐质量减振器的锁止装置，用于高耸建筑结构等的减振控制。
【背景技术】
[0002]调谐质量减振器(也有文献中称质量调谐阻尼器、调谐质量阻尼器或称质量调谐减振器，本文中也简称TMD)安装在建筑结构上，利用共振原理，将主体结构的振动能量吸收转移到控制装置上，从而减小建筑结构的风振和地震反应。计算分析和实践证明，主体结构的振动能量被转移到调谐质量减振器有以下两个必要条件:一是调谐质量减振器的固有频率和主体结构的固有频率接近，二是质量块的重量与主体结构的总重达到一定比例关系。对于摩天大楼等大型建筑结构，其质量巨大。对应的TMD的质量块重达数十吨、数百吨。如此重量的质量块一旦与主体结构发生碰撞，后果不堪设想。因而在工程应用中，TMD质量块的振动幅度需要进行控制。另外在一些特殊情况下，如发生台风、地震时，既要求TMD在主体结构正常的振动范围内时能正常工作，产生减振效果，又希望在主体结构振动过大时，质量块能够停止振动以免产生碰撞或者其他有害效果。因而，TMD的质量块需要具有自主锁止功能。
[0003]综上，调谐质量减振器的能否实现自主锁止是保证其正常功能的关键。因而，现有调谐质量减振器迫切需要一种锁止装置，能够根据实际工况，实现质量块的自主锁止，同时具有结构简单、操作方便、可靠性高、稳定性好的特点。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种调谐质量减振器的锁止装置，能够根据实际工况，实现质量块的自主锁止，同时具有结构简单、操作方便、可靠性高、稳定性好的特点。
[0005]本实用新型的实现方案如下:一种调谐质量减振器的锁止装置，其特征在于包括定锁止挡块，定锁止挡块固定在主体结构上。
[0006]本实用新型调谐质量减振器的锁止装置还包括设置在质量块上的楔形面或动锁止块，楔形面或动锁止块与定锁止挡块相配合。
[0007]所述定锁止挡块和质量块的楔形面或动锁止块上至少一处设有辅助锁止结构。辅助锁止结构包括摩擦板、凹凸结构和球锁紧结构。辅助锁止结构的设置可以如下几种方案:一是在楔形面或动锁止块和动锁止块上至少一处设置摩擦板；二是在楔形面或动锁止块和动锁止块上至少一处设置凹凸结构，同时还可以至少一处设置摩擦板；三是在定锁止挡块上设置球锁紧结构，此时对应的还需要在动锁止块上设置与球锁紧结构配合的凹凸结构，同时还可以在定锁止挡块和动锁止挡块上至少一处设置摩擦板。摩擦板可以是橡胶板、塑料板或刹车片等多种材料制作，其主要作用是增大摩擦，同时消除楔形面或动锁止块和定锁止挡块之间的刚性接触，起到一定缓冲作用。凹凸结构相互配合能够产生更稳固的锁止效果。球锁紧结构与凹凸结构配合使用锁止效果更好。球锁紧结构，包括锁紧球、弹性元件和释放机构。所述弹性元件可以是螺旋弹簧、橡胶弹簧等多种形式，用于锁紧球和摩擦板的复位和缓冲。所述释放机构包括螺旋伸缩机构、液压伸缩机构和电动伸缩机构。其基本原理通过伸缩机构的牵引使定锁止挡块与动锁止块上脱离接触，从而实现质量块的放松。因而设置辅助锁止结构能够增强锁止效果，提高稳定性。
[0008]本实用新型的有益效果在于提供一种调谐质量减振器的锁止装置，能够根据实际工况，实现质量块的自主锁止。同时具有结构简单、操作方便、可靠性高、稳定性好的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为实施例一中本实用新型调谐质量减振器的锁止装置的结构示意图。
[0010]图2为图1的A-A剖视图。
[0011]图3为实施例二中本实用新型调谐质量减振器的锁止装置的结构示意图。
[0012]图4为实施例三中本实用新型调谐质量减振器的锁止装置的结构示意图。
[0013]图5为图4的B-B剖视图。
[0014]图6为实施例四中本实用新型调谐质量减振器的锁止装置的结构示意图。
[0015]图7为实施例五中本实用新型调谐质量减振器的锁止装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]实施例一
[0017]如图1和图2所示，本实施例中调谐质量减振器的锁止装置，包括固定在主体结构上的定锁止挡块3。应用本实用新型的调谐质量减振器是摆式调谐质量减振器。具体包括吊索1、质量块2，另外还有阻尼元件(图中未示出)。定锁止挡块3的顶面上设有一楔形面。质量块2在摆动时其底面与定锁止挡块3的楔形面相互配合。
[0018]在调谐质量减振器的质量块2发生摆动时，若摆动幅度在允许范围内，则质量块2和定锁止挡块3不接触，锁止装置不产生作用。当摆动幅度超过允许范围时，质量块2的底面和定锁止挡块3的楔形面产生接触。随着质量块摆动幅度的增加,楔形面与质量块2底面间的接触面积增大，同时两者间的正压力也逐渐增大。最终产生足够大的摩擦力，把质量块2锁定在定锁止挡块3上。质量块2锁死时，在主体结构振动消除后，可以借助千斤顶等工具，将质量块2抬起与定锁止挡块3分开，使质量块2重新恢复自由状态。
[0019]定锁止挡块3的布置方式和位置，有多种方案，可根据质量块的振动方式进行确定。在此不在详述。
[0020]本实施例中的调谐质量减振器的锁止装置，能够在质量块振幅过大时自主实现质量块的锁定，防止质量块与主体结构碰撞或者影响减振效果。同时该装置具有结构简单、操作方便、可靠性高、稳定性好的特点。
[0021]实施例二
[0022]如图3所示，本实施例与实施例一的区别在于，调谐质量减振器的锁止装置还包括设置在质量块上的楔形面21，楔形面21可与定锁止挡块3相配合。楔形面21上还设置辅助锁止结构，在此是摩擦板4。
[0023]摩擦板4可以使用橡胶、塑料(PVC、ABS等)、刹车片等多种材料制作，在此使用橡胶材料。
[0024]本实施例中锁止装置的工作原理与实施例一相同在此不再赘述。
[0025]摩擦板4能够消除楔形面21与定锁止挡块3之间的刚性接触，起到缓冲作用。同时还具有增大摩擦力的作用。基于这种技术原理，还可以采用演化出许多同样技术方案，例如，可以在定锁止挡块顶面和楔形面的配合面中都设置摩擦板，也可以仅在定锁止挡块顶面设置摩擦板，都可以实现很好的效果。上述技术方案都在本发明要求的保护范围之中。
[0026]楔形面21可通过在质量块拼接时控制其外形轮廓而自然形成，无需专门加工。因而，结构简单、工艺简单。
[0027]本实施例中的调谐质量减振器的锁止装置，通过在质量块上设置楔形面与定锁止挡块配合，同时在两者的配合面上设置摩擦板，使得锁止力更大、效果更稳定。同时具有结构简单、操作方便、可靠性高、稳定性好的特点。
[0028]实施例三
[0029]如图4所示，本实施例与实施例一的区别在于，调谐质量减振器的锁止装置，还包括设置在质量块上的动锁止块5。动锁止块5与定锁止挡块3相配合。动锁止块5的配合面上设置的辅助锁止结构是摩擦板4。
[0030]摩擦板4，使用塑料材料制作，在此使用PVC材料。
[0031]动锁止块的结构样式和布置方式多种多样，但无论何种结构样式，均需与定锁止挡块配合设置。任何基于本技术原理的，其他技术方案都在本发明要求的保护范围之中。
[0032]通过设置动锁止块的能够使锁止装置的设计和设置与质量块形状结构的设计互不干涉。另外还能使定锁止挡块能够更好的与质量块的摆动路径相配合，具有更好的锁止效果。
[0033]实施例四
[0034]如图5和图6所示，本实施例与实施例三的区别在于，辅助锁止结构是凹凸结构和摩擦板。具体设置方案是在定锁止挡块3的顶面上设有摩擦板31和凹凸结构32。动锁止块5上设有凹凸结构51。凹凸结构31和凹凸结构51可相互配合。
[0035]本实施例中的锁止装置工作的第一个阶段是摩擦阶段，此时依靠摩擦板31和动锁止块5的接触面摩擦作用，对质量块的摆动进行限制。第二个阶段是咬合阶段，此时是凹凸结构31和凹凸结构51相互配合，此时能够完全锁止质量块。
[0036]在此本实施例中的通过由凹凸结构和摩擦板组成的辅助锁止结构，能使锁止力更大、锁止效果更稳定。此种锁止装置更适用于大吨位、大振幅的调谐质量减振器。
[0037]实施例五
[0038]如图7所示，本实施例中的调谐质量减振器的锁止装置，包括定锁止挡块3和动锁止块5。应用本实施例的调谐质量减振器是水平式，包括水平弹簧I和质量块2，阻尼元件未在图中示出。另外还有质量块2的支撑结构，图中也未具体示出。本实施例中所使用的辅助锁止结构包括摩擦板、球锁紧结构和凹凸结构。具体技术方案是定锁止挡块3上设置球锁紧结构和摩擦板4。球锁紧结构包括锁紧球33、弹性元件34和释放机构35。质量块2上设置动锁止块5。动锁止块5上设置摩擦板51和凹凸结构52。凹凸结构52和锁紧球33相配合。摩擦板4与摩擦板51相配合。
[0039]摩擦板4和摩擦板51是使用刹车片制作。弹性元件34可以是螺旋钢弹簧，也可以是橡胶弹簧等其他类型，本例中是螺旋钢弹簧。释放机构35也有多种类型，可以是手动螺旋伸缩。
【权利要求】
1.一种调谐质量减振器的锁止装置，其特征在于包括定锁止挡块，定锁止挡块固定在主体结构上，还包括设置在质量块上的楔形面或动锁止块，楔形面或动锁止块与定锁止挡块相配合；定锁止挡块和质量块的楔形面或动锁止块上至少一处设有辅助锁止结构；辅助锁止结构包括摩擦板、凹凸结构和球锁紧结构；球锁紧结构包括锁紧球、弹性元件和释放机构，所述释放机构包括螺旋伸缩机构、液压伸缩机构和电动伸缩机构。
【文档编号】E04B1/98GK203626074SQ201320559926
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】尹学军, 孔祥斐, 王乾安 申请人:隔而固(青岛)振动控制有限公司, 尹学军