一种频率可连续变化的调谐质量阻尼器结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于隔振技术领域，更具体地，涉及一种阻尼器结构。
【背景技术】
[0002] 调谐质量阻尼器是近年来被广泛采用的一种被动型减振装置，由于其构造简单、 使用时无需外部能量输入、稳定性好等优点，广泛应用于土木工程结构的微振动控制和机 械设备减隔振等领域。
[0003] 调谐质量阻尼器由质量块、弹簧和阻尼系统三部分组成。通过将调谐质量阻尼器 的自振频率调至被控结构频率附近，以改变被控结构的共振特性，从而将被控结构上的振 动能量转移到调谐质量阻尼器上，然后通过阻尼单元将转移的能量耗散掉，以达到减小被 控结构振动的目的。
[0004] 调谐质量阻尼器只有在最优设计频率附近才能达到最佳的减振效果，然而，由于 工程振动、施工误差等因素的影响，被控结构的实际固有频率不可避免的与设计值出现偏 差，这将导致被动调谐类阻尼单元减振效果明显下降甚至失效。
[0005] 现有的被动调谐质量阻尼器往往是通过增减钢板的数量来调节质量或调整弹簧 有效圈数以调整刚度，其调频范围十分有限（不超过± 15% )，并且大部分不可连续精确调 节、难以适应不同振动频率需要。 【实用新型内容】
[0006] 针对现有调谐质量阻尼器产品的谐振频率不可调节或者说不可连续精确调节、难 以适应不同振动频率需要的缺陷，本实用新型提供了一种谐振频率可连续调节的调谐质量 阻尼器装置，它可在不改变或更换产品的任何零部件的前提下，大范围连续调节产品的谐 振频率，使之与所安装位置实际结构的振动频率精确一致，从而达到最佳的吸振效果。
[0007] 为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种频率可连续变化的调谐质量阻尼 器结构，包括主质量块、导向机构、定刚度弹性支撑、阻尼单元和底座，所述主质量块和底座 共同构成主支撑结构，所述导向机构、定刚度弹性支撑、阻尼单元分别安装在所述主支撑结 构上，其特征在于，
[0008] 还包括位于所述主质量块和所述底座之间的可调刚度弹性支撑，所述可调刚度弹 性支撑包括弹性梁、滑动件和紧固件，其中，所述弹性梁水平设置，所述弹性梁的右端固定 安装在所述底座上，其左端穿过所述滑动件并且其上端面和/或下端面在调谐质量阻尼器 振动时能与所述滑动件接触，所述滑动件位置可调整地安装在所述主支撑结构上并可沿所 述弹性梁的纵向滑动，所述紧固件用于在所述滑动件滑动到设定位置后将滑动件固定在所 述主支撑结构上。
[0009] 优选地，所述导向机构包括滑块和导杆，所述滑块固定安装在所述主质量块上，所 述导杆竖直设置并且其下端固定安装在所述底座上，所述滑块能沿所述导杆的纵向滑动， 以使所述主质量块沿竖直方向移动。
[0010] 优选地，所述定刚度弹性支撑包括弹簧，所述弹簧穿装在所述导向机构上，其上端 抵靠在所述主质量块上，其下端抵靠在所述底座上；
[0011] 所述主质量块上设置有滑槽，所述滑槽呈T形，其包括宽度较大的第一滑槽和宽 度较小的第二滑槽，相应地，所述滑动件整体呈T形，其包括能在第一滑槽内滑动的第一滑 动部和能在第二滑槽内滑动的第二滑动部；所述紧固件为锁紧螺母，其螺纹连接在所述第 二滑动部上并能将所述滑动件锁定在所述主质量块上。
[0012] 优选地，所述调谐质量阻尼器工作时的最低振动频率设置为、最高振动频率设 置为f2、主质量块质量设置为m、定刚度弹性支撑和可调刚度弹性支撑的数量均设置为n，按 照以下方法匹配定刚度弹性支撑和可调刚度弹性支撑的刚度：
[0013] 定刚度弹性支撑中单个弹簧的刚度ks不超过
I:且单个弹簧的 刚度ks满足0.6k K 0.8k 1;可调刚度弹性支撑中单个弹性梁的最低刚度kbl满 足kbl = k「ks、最高刚度kb2满足
也即可调刚度弹性支撑 中单个弹性梁的最大有效长度
、最小有效长度1^_满足
其中E和I分布为弹性梁的杨氏模量和截面惯性矩。
[0014] 优选地，所述定刚度弹性支撑包括弹簧，所述弹簧穿装在所述导向机构上，其上端 抵靠在所述主质量块上，其下端抵靠在所述横梁左端的上端面上；
[0015] 所述底座上设置有滑槽，所述滑槽呈倒T形，其包括宽度较大的第一滑槽和宽度 较小的第二滑槽，相应地，所述滑动件整体呈倒T形，其包括能在第一滑槽内滑动的第一滑 动部和能在第二滑槽内滑动的第二滑动部；所述紧固件为锁紧螺母，其螺纹连接在所述第 二滑动部上并能将所述滑动件锁定在所述主质量块上。
[0016] 优选地，所述调谐质量阻尼器工作时的最低振动频率设置为、最高振动频率设 置为f2、主质量块质量设置为m、定刚度弹性支撑和可调刚度弹性支撑的数量均设置为n，按 照以下方法匹配定刚度弹性支撑和可调刚度弹性支撑的刚度：
[0017] 定刚度弹性支撑中单个弹簧的刚度ks不低于卜=4;r:"?/〗 :/~且单个弹簧的刚度 ks满足1. 5k2< K 2k2;可调刚度弹性支撑中单个弹性梁的最高刚度kb2满足kb2= 1八1/ k2_l/ks)，可调刚度弹性支撑中单个弹性梁的最低刚度kbl满足k bl= lAl/k「1/10，也即 可调刚度弹性支撑中单个弹性梁的最大有效长度L_满足_
、最小有效 长度L_满足
>其中E和I分布为弹性梁的杨氏模量和截面惯性矩。
[0018] 优选地，所述弹簧向下的可压缩行程不少于15mm。
[0019] 优选地，所述可调刚度弹性支撑的数量为多个并且这些可调刚度弹性支撑周向均 匀布置。
[0020] 优选地，可调刚度弹性支撑的数量为四个并且这些可调刚度弹性支撑呈正方形布 置。
[0021] 优选地，所述阻尼单元为活塞式阻尼单元、粘弹性材料阻尼单元、磁流变阻尼单元 或电磁式阻尼单元，阻尼单元的总阻尼比以不低于0. 05、不高于0. 15。
[0022] 总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下 列有益效果：
[0023] 1)本实用新型可以在不更换主质量块或弹性支撑结构零部件的前提下，连续地调 节调谐质量阻尼器的支撑刚度，使调谐质量阻尼器的谐振频率与基础结构在工作状态下的 振动频率精确一致，从而提高系统的共振效果；
[0024] 2)本实用新型可在较大的范围内实现支撑刚度的无级调节，从而保证同一型号的 调谐质量阻尼器产品可以用于不同振动频率的基础结构的减振需求，亦可用于振动频率时 变的基础结构减振。
【附图说明】
[0025] 图1和图2均为本实用新型实施例一的剖视图，其中，图1为图2中沿A-A线的剖 视图，图2为图1中沿B-B线的阶梯剖视图；
[0026] 图3和图4均为本实用新型实施例二的剖视图，其中，图3为图4中沿C-C线的剖 视图，图4为图3中沿D-D线的阶梯剖视图。
【具体实施方式】
[0027] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明