一种碰撞型旋转弹簧质量阻尼器

本技术涉及阻尼器，尤其是涉及一种碰撞型旋转弹簧质量阻尼器。

背景技术：

1、目前，结构控制装置主要包括调谐质量阻尼器和碰撞阻尼器。

2、其中调谐质量阻尼器通常由附加质量、弹簧部件和阻尼部件组成，附加质量分别通过弹簧部件和阻尼部件与主体结构相连接。调谐质量阻尼器一般置于主体结构振动较大处(如高层建筑结构的顶层)，附加质量相对主体结构质量较小，当调谐质量阻尼器的自振频率与主体结构主要自振频率相调谐时，两者形成共振机制，调谐质量阻尼器剧烈振动，通过自身阻尼消耗能量，主体结构的振动迅速减小。然而现有调谐质量阻尼器的减振性能对频率变化较敏感，而且空间需求较大，还需额外设置阻尼装置。

3、其中碰撞阻尼器由单个或多个附加质量和制动装置组成，附加质量为自由质量，制动装置固定安装于主体结构，可视为主体结构的一部分。主体结构振动带动附加质量运动，附加质量往复运动过程中与制动装置(即主体结构)发生碰撞，在碰撞的瞬间消耗大量能量，能够有效减小主体结构的振动。碰撞阻尼器的碰撞发生在附加质量和主体结构之间，在碰撞发生瞬间将产生巨大的冲击作用，使结构加速度激增，引起人体不适，加剧心理恐慌。而且直接作用于主体结构的碰撞力还可能造成连接件和结构构件的损伤，严重影响碰撞阻尼器的使用功能。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种碰撞型旋转弹簧质量阻尼器，能够解决现有调谐质量阻尼器存在的减振性能对频率变化较敏感，空间需求较大，需要额外设置阻尼装置的问题，以及解决现有碰撞阻尼器存在的碰撞力直接冲击主体结构导致的主体结构加速度激增和局部损伤的问题。

2、一方面，本实用新型提供一种碰撞型旋转弹簧质量阻尼器，包括转轴，在所述转轴上设有分隔转子，所述分隔转子包括一个分隔板转动轴承和三个分隔板，所述分隔板转动轴承的内圈固定安装在所述转轴上，三个所述分隔板分别与所述分隔板转动轴承的外圈固定连接，且三个所述分隔板分别沿所述分隔板转动轴承的外圈呈圆周分布；

3、在所述转轴上设有六个偏心转子，每相邻的两个所述分隔板之间分别设有两个所述偏心转子；各所述偏心转子均包括附加质量块、连接杆、弹簧和偏心转子轴承，所述偏心转子轴承的内圈固定安装在所述转轴上，所述连接杆的一端与所述偏心转子轴承的外圈固定连接，所述附加质量块可滑动的安装在所述连接杆上，所述弹簧套设在所述连接杆上，且所述弹簧连接在所述偏心转子轴承与所述附加质量块之间。

4、根据本实用新型提供的一种碰撞型旋转弹簧质量阻尼器，在各所述附加质量块上均设有供所述连接杆穿过的通孔，在所述通孔中固定安装有滑动轴套，所述滑动轴套可滑动的套装在所述连接杆上。

5、根据本实用新型提供的一种碰撞型旋转弹簧质量阻尼器，在各所述连接杆的另一端分别设有限位挡块。

6、根据本实用新型提供的一种碰撞型旋转弹簧质量阻尼器，所述转轴呈竖直向设置，各所述分隔板分别呈竖直向设置；

7、各所述偏心转子轴承分别从上至下依次安装在所述转轴上，各所述偏心转子轴承分别位于所述分隔板转动轴承的上方。

8、根据本实用新型提供的一种碰撞型旋转弹簧质量阻尼器，各所述分隔板的下端分别通过连接板与所述分隔板转动轴承的外圈固定连接。

9、另一方面，本实用新型提供一种碰撞型旋转弹簧质量阻尼器，其特征在于，包括转轴，在所述转轴上设有分隔转子，所述分隔转子包括第一分隔板转动轴承、第二分隔板转动轴承、一个第一分隔板、两个第二分隔板以及一个第三分隔板，所述第一分隔板转动轴承和所述第二分隔板转动轴承分别在所述转轴上从上至下依次设置，且所述第一分隔板转动轴承的内圈和所述第二分隔板转动轴承的内圈分别固定安装在所述转轴上；所述第一分隔板的下端与所述第一分隔板转动轴承的外圈固定连接，所述第三分隔板的上端与所述第二分隔板转动轴承的外圈固定连接，各所述第二分隔板的上下两端分别与所述第一分隔板转动轴承的外圈、所述第二分隔板转动轴承的外圈对应固定连接；所述第一分隔板和两个所述第二分隔板分别沿所述第一分隔板转动轴承的外圈呈圆周分布，所述第三分隔板和两个所述第二分隔板分别沿所述第二分隔板转动轴承的外圈呈圆周分布；

10、在所述转轴上设有六个偏心转子，其中两个所述偏心转子的位置与所述第一分隔板的位置相对应，另两个所述偏心转子的位置与所述第三分隔板的位置相对应，其余两个所述偏心转子的位置与所述第二分隔板的位置相对应；各所述偏心转子均包括附加质量块、连接杆、弹簧和偏心转子轴承，所述偏心转子轴承的内圈固定安装在所述转轴上，所述连接杆的一端与所述偏心转子轴承的外圈固定连接，所述附加质量块可滑动的安装在所述连接杆上，所述弹簧套设在所述连接杆上，且所述弹簧连接在所述偏心转子轴承与所述附加质量块之间。

11、根据本实用新型提供的一种碰撞型旋转弹簧质量阻尼器，在各所述附加质量块上均设有供所述连接杆穿过的通孔，在所述通孔中固定安装有滑动轴套，所述滑动轴套可滑动的套装在所述连接杆上。

12、根据本实用新型提供的一种碰撞型旋转弹簧质量阻尼器，在各所述连接杆的另一端分别设有限位挡块。

13、根据本实用新型提供的一种碰撞型旋转弹簧质量阻尼器，所述转轴呈竖直向设置，所述第一分隔板呈竖直向设置，各所述第二分隔板分别呈竖直向设置，所述第三分隔板呈竖直向设置；

14、各所述偏心转子轴承分别从上至下依次安装在所述转轴上，其中两个所述偏心转子轴承分别位于所述第一分隔板转动轴承的上方，另两个所述偏心转子轴承分别位于所述第二分隔板转动轴承的下方，其余两个所述偏心转子轴承分别位于所述第一分隔板转动轴承与所述第二分隔板转动轴承之间。

15、根据本实用新型提供的一种碰撞型旋转弹簧质量阻尼器，所述第一分隔板的下端通过第一连接板与所述第一分隔板转动轴承的外圈固定连接，所述第三分隔板的上端通过第二连接板与所述第二分隔板转动轴承的外圈固定连接，各所述第二分隔板的上端分别通过第三连接板与所述第一分隔板转动轴承的外圈固定连接，各所述第二分隔板的下端分别通过第四连接板与所述第二分隔板转动轴承的外圈固定连接。

16、本实用新型提供的碰撞型旋转弹簧质量阻尼器，通过在转轴上可转动的安装分隔转子以及多个偏心转子，使得分隔转子和各偏心转子在转动过程中能够对主体结构施加作用力，减小结构振动；同时，由于各偏心转子以及分隔转子转动不同步，当偏心转子的附加质量块与分隔转子之间或处于同一高度位置处的两个附加质量块之间的间距减小为0时，两者发生碰撞，消耗能量；由于偏心转子作用力、分隔转子作用力和碰撞均没有特定方向，可用于任意水平方向激励下的振动控制；由于偏心转子和分隔转子的自振频率随转动状态变化，可以与广泛的频率发生共振，对频率变化不敏感；通过在偏心转子上设置的弹簧，可改变偏心转子的偏心距离，进一步增加偏心转子共振频率的范围；由于分隔转子和偏心转子分别沿转轴的转动配合方式，使得本实用新型提供的碰撞型旋转弹簧质量阻尼器的行程仅限于圆形轨迹内，空间需求不会随振动加剧而增长，适于空间有限的结构。由此，本实用新型提供的碰撞型旋转弹簧质量阻尼器，碰撞耗能显著，无需额外设置阻尼装置，有利于减小空间需求、降低造价和简化安装，而且碰撞不会直接冲击主体结构，避免了主体结构加速度激增和局部损伤等不利作用。