一种调谐质量阻尼器减振控制装置的制造方法
【专利摘要】一种调谐质量阻尼器减振控制装置，包括支承架、质量块和阻尼元件；所述质量块外周与支承架之间均布安装有拉伸弹簧，所述拉伸弹簧水平设置，其一端与支承架连接，另一端与质量块连接，所述阻尼元件设置在质量块底部与支承架底板之间；所述质量块由多块钢板组成，整体结构形状为立方体或为圆柱体，质量块为立方体时，拉伸弹簧均布在质量块的4个侧面，质量块为圆柱体时，拉伸弹簧等角度均布在质量块的圆周侧面。该控制装置设计科学、操作使用方便，成本低，经济性好，减振灵敏度极高，可对水平万向（任意方向）的振动控制，同时适用于低频、中频和高频状态，且可通过调整拉伸弹簧的刚度、或质量块的重量或调整摆绳的摆长调节频率范围。
【专利说明】
-种调谐质量阻尼器减振控制装置
技术领域
[0001] 本实用新型设及一种建筑结构、桥梁、输电塔、石油液化反应塔及储罐等高耸轻柔 结构在低频状态下的抗风减振装置，尤其设及一种可对水平万向（任意方向）的振动控制的 调谐质量阻尼器减振控制装置。
【背景技术】
[0002] 工程结构在地震、风激励、人为等因素作用下会产生有害的振动，使人感觉到恐慌 或不舒服，而且严重影响结构的耐久性;应用调谐质量阻尼器能有效的控制结构振动，达到 较好的减振作用，且已在许多工程实际应用中被证实。
[0003] 调谐质量阻尼器(Tuned Mass Damper,简称TMD)，主要由质量块、耗散结构振动能 量的阻尼元件、调谐频率的弹性元件等组件构成，阻尼元件一般采用粘滞流体阻尼器、电满 流阻尼等，弹性元件主要有弹黃、单摆；目前工程结构的水平方向采用TMD技术进行振动控 制时，大多只能实现单向减振，如：
[0004] (1)采用弹黃作为弹性元件时，弹黃一端连接质量块，另一端固定在支撑架，质量 块必须有支承导向系统，目前常用的导向系统是直线轴承，而直线轴承的导向是单方向的， 因此TMD只能进行单个方向的减振；
[0005] (2)采用悬臂梁钢板作为弹性及支承元件时，TMD也是只能进行单个方向的减振；
[0006] (3)采用单摆作为弹性元件时，虽然TMD能实现水平任意方向减振，但只能在低频 状态下（如0.7HzW下)使用，其原因为:单摆的频率i* = ，频率随摆长L的减 小而增大，当单摆长度为500mm时，TMD的频率为0.7Hz，同时考虑到单摆简谐振动原理(摆幅 <5°)质量块的水平振幅为约43mm，TMD质量块的设计行程一般要求>50mm，因此，大于 0.7化的单摆已经不能满足TM的受计行程的需求；
[0007] 实际情况是，工程结构在地震、风激励、人为等因素作用下产生有害的振动是随机 的，并非单向，振动的频率也不仅仅为低频，因而现有的调谐质量阻尼器减振控制装置很难 满足要求。
【发明内容】
[000引本实用新型要解决的技术问题是，针对现有水平减振TMD技术在结构振动控制中 存在的不能实现任意方向（万向）减振、或虽能实现任意方向减振但只适用低频减振等问 题，提供一种水平万向调谐质量阻尼器减振控制装置，W克服上述已有技术所存在的不足。
[0009] 本实用新型采取的技术方案是:一种调谐质量阻尼器减振控制装置，包括支承架、 通过摆绳悬挂在支承架下的质量块和阻尼元件；
[0010] 所述质量块外周与支承架之间均布安装有拉伸弹黃，所述拉伸弹黃水平设置，其 一端与支承架连接，另一端与质量块连接，所述阻尼元件设置在质量块底部与支承架底板 之间；
[0011] 所述质量块由多块钢板组成，整体结构形状为立方体或为圆柱体，质量块为立方 体时，拉伸弹黃均布在质量块的4个侧面，质量块为圆柱体时，拉伸弹黃等角度均布在质量 块的圆周侧面。
[0012] 其进一步的技术方案是:所述的拉伸弹黃数量或为4个、或为4的η倍，η的取值为2- 10之间的任意整数。
[0013] 更进一步：
[0014] 所述的摆绳或为钢丝绳、或为高强度纤维绳，摆绳的数量为Ν根，Ν的取值为1-4之 间的任意整数。
[0015] 所述支承架上安装有摆长调节部件，所述摆长调节部件为一方形框架，框架四角 与支承架立柱滑动连接并设有定位螺栓，其中框设有锁紧摆绳的锁紧机构。
[0016] 所述阻尼元件或为粘滞流体阻尼器、或为电满流阻尼系统。
[0017] 由于采用上述技术方案，本实用新型之一种调谐质量阻尼器减振控制装置具有如 下有益效果：
[0018] 1.本实用新型之一种调谐质量阻尼器减振控制装置采用单摆与弹黃相结合的方 式，无需设置支承导向系统，避免使用直线轴承，从而可克服采用导向轴承式TMD和悬臂梁 式TMD只能针对单个方向进行减振的缺点；使调谐质量阻尼器减振控制装置具备可对水平 万向（任意方向）的振动控制的功能，同时可在低频、中频、还是高频的状态下使用，克服摆 式TMD只适用低频结构减振的缺点；
[0019] 2、本实用新型之一种调谐质量阻尼器减振控制装置，采用单摆与弹黃相结合的方 式，拉伸弹黃数量可调，质量块由多块钢板组成，支承架上安装有摆长调节部件，频率的大 小可通过调整拉伸弹黃的刚度(调整拉伸弹黃的数量）、或调整质量块的重量(调整钢板的 数量）、或调整摆绳的摆长进行调节，频率调节范围达到O.lHz~10化，从而可满足复杂环境 下的减振要求；
[0020] 3、本实用新型之一种调谐质量阻尼器减振控制装置由于没有任何导向机构，故没 有摩擦阻尼，产品的减振灵敏度极高；
[0021] 4.本实用新型之一种调谐质量阻尼器减振控制装置设计科学、操作使用方便，成 本低，经济性好。
[0022] 下面结合附图和实施例对本实用新型之一种调谐质量阻尼器减振控制装置的技 术特征作进一步的说明。
【附图说明】
[0023] 图1~图3为实施例一之一种调谐质量阻尼器减振控制装置结构示意图：
[0024] 图1为图2之A-A剖视图，图2为俯视图，图3为(去掉支承架横梁和摆长调节部件)俯 视图；
[0025] 图4~图5为实施例二之一种调谐质量阻尼器减振控制装置结构示意图：
[0026] 图4为图5之A-A剖视图，图5为俯视图；
[0027] 图6~图7为实施例Ξ之一种调谐质量阻尼器减振控制装置结构示意图：
[002引图6为图7之A-A剖视图，图7为俯视图；
[0029] 图8~图9为实施例四之一种调谐质量阻尼器减振控制装置结构示意图：
[0030] 图8为图9之A-A剖视图，图9为俯视图；
[0031] 图中；
[0032] 1-支承架，11-支承架横梁，2-拉伸弹黃，3-质量块，4-摆绳，5-阻尼元件， 6-摆长调节部件，61-锁紧机构。
【具体实施方式】
[00削实施例一
[0034] -种调谐质量阻尼器减振控制装置，包括支承架1、质量块3和阻尼元件5，质量块 通过摆绳4悬挂在支承架下，摆绳一端连接质量块，另一端连接支承架横梁11;所述质量块3 外周与支承架之间均布安装有拉伸弹黃2,所述拉伸弹黃水平设置，其一端与支承架连接 (可连接支承架的立柱或边框），另一端与质量块连接，所述阻尼元件设置在质量块底部与 支承架底板之间；所述质量块由多块钢板组成(可增减块数W调整频率），整体结构形状为 立方体，4根拉伸弹黃均布在质量块的4个侧面，所述的摆绳为四根钢丝绳。
[0035] 所述支承架为方形支承架，支承架上安装有摆长调节部件6，所述摆长调节部件为 一方形框架，框架四角与支承架立柱滑动连接并设有定位螺栓，其中框设有锁紧摆绳的锁 紧机构61;所述支承架为方形。
[0036] 所述阻尼元件为粘滞流体阻尼器。
[0037] 实施例二
[0038] -种调谐质量阻尼器减振控制装置，其结构与实施例一基本相同，包括支承架1、 质量块3和阻尼元件5，质量块通过摆绳4悬挂在支承架下;所述质量块3外周与支承架之间 均布安装有拉伸弹黃2，所述拉伸弹黃水平设置，其一端与支承架连接，另一端与质量块连 接，所述阻尼元件设置在质量块底部与支承架底板之间;所述质量块由多块钢板组成，整体 结构形状为立方体，所述的摆绳为四根钢丝绳，所述支承架为方形支承架，支承架上安装有 摆长调节部件6，所述摆长调节部件为一方形框架，框架四角与支承架立柱滑动连接并设有 定位螺栓，其中框设有锁紧摆绳的锁紧机构61，所述阻尼系统或为粘滞流体阻尼器。
[0039] 所不同的是：水平设置的拉伸弹黃有8根，质量块的4个侧面每侧均布2根拉伸弹 黃。
[0040] 实施例立
[0041] -种调谐质量阻尼器减振控制装置，其结构与实施例一基本相同，包括支承架1、 质量块3和阻尼元件5，质量块通过摆绳4悬挂在支承架下;所述质量块3外周与支承架之间 均布安装有拉伸弹黃2，所述拉伸弹黃水平设置，其一端与支承架连接，另一端与质量块连 接，所述阻尼元件设置在质量块底部与支承架底板之间;所述质量块由多块钢板组成，所述 的摆绳为4根钢丝绳，支承架上安装有摆长调节部件6，所述摆长调节部件为一方形框架，框 架四角与支承架立柱滑动连接并设有定位螺栓，其中框设有锁紧摆绳的锁紧机构61，所述 阻尼元件为粘滞流体阻尼器。
[0042] 所不同的是:所述质量块整体结构形状为圆柱形，4根拉伸弹黃均布在质量块的圆 周侧面；
[0043] 此实施例中，所述支承架为圆形，也可在方形支承架腰部设圆形边框W提供拉伸 弹黃的连接点。
[0044] 实施例四
[0045] -种调谐质量阻尼器减振控制装置，其结构与实施例Ξ基本相同，包括支承架1、 质量块3和阻尼元件5，质量块通过摆绳4悬挂在支承架下;所述质量块3外周与支承架之间 均布安装有拉伸弹黃2，所述拉伸弹黃水平设置，其一端与支承架连接，另一端与质量块连 接，所述阻尼元件设置在质量块底部与支承架底板之间;所述质量块由多块钢板组成，质量 块整体结构形状为圆柱形，所述的摆绳为4根钢丝绳，支承架上安装有摆长调节部件6,所述 摆长调节部件为一方形框架，框架四角与支承架立柱滑动连接并设有定位螺栓，其中框设 有锁紧摆绳的锁紧机构61，所述阻尼元件为粘滞流体阻尼器;所述质量块整体结构形状为 圆柱形;所述支承架为圆形。
[0046] 所不同的是:水平设置的拉伸弹黃有8根，均布在质量块的圆周侧面。
[0047] W上实施例为本实用新型较佳的实施方案之一，作为变换：
[0048] 1.所述水平设置的拉伸弹黃数量可为4的η倍，η的取值为2-10之间的任意整数；
[0049] 2.所述摆绳可为高强度纤维绳，摆绳的数量一般为咐良，Ν的取值为1-4之间的任意 整数；
[0050] 3.所述阻尼元件可为电满流阻尼系统。
[0化1] 安装要点：
[0052] 所述的支承架具有足够的刚度，质量块简谐振动时支承架不发生变形;拉伸弹黃 安装时有一定的预拉伸量。
[0053] 质量块通过摆绳悬挂在支承架上后，可沿水平任意方向摆动，频率的大小可通过 调整拉伸弹黃的刚度(调节安装的数量）、或调整质量块的重量(调节钢板块数）、或调整摆 绳的长度进行调节。
【主权项】
1. 一种调谐质量阻尼器减振控制装置，包括支承架（1)、通过摆绳(4)悬挂在支承架下 的质量块(3)和阻尼元件(5);其特征在于： 所述质量块(3)外周与支承架之间均布安装有拉伸弹簧(2)，所述拉伸弹簧水平设置， 其一端与支承架连接，另一端与质量块连接，所述阻尼元件设置在质量块底部与支承架底 板之间； 所述质量块由多块钢板组成，整体结构形状为立方体或为圆柱体，质量块为立方体时， 拉伸弹簧均布在质量块的4个侧面，质量块为圆柱体时，拉伸弹簧等角度均布在质量块的圆 周侧面。2. 根据权利要求1所述的一种调谐质量阻尼器减振控制装置，其特征在于： 所述的拉伸弹簧数量或为4个、或为4的η倍，η的取值为2-10之间的任意整数。3. 根据权利要求1或2所述的一种调谐质量阻尼器减振控制装置，其特征在于： 所述的摆绳或为钢丝绳、或为高强度纤维绳，摆绳的数量为Ν根，Ν的取值为1-4之间的 任意整数。4. 根据权利要求3所述的一种调谐质量阻尼器减振控制装置，其特征在于： 所述支承架上安装有摆长调节部件(6)，所述摆长调节部件为一方形框架，框架四角与 支承架立柱滑动连接并设有定位螺栓，其中框设有锁紧摆绳的锁紧机构(61)。5. 根据权利要求4所述的一种调谐质量阻尼器减振控制装置，其特征在于： 所述阻尼元件或为粘滞流体阻尼器、或为电涡流阻尼系统。
【文档编号】E01D19/00GK205604511SQ201620386903
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】蒙华昌, 褚盼, 资道铭, 何家荣, 韦谋超, 杨超, 蒙春, 李世军
【申请人】柳州东方工程橡胶制品有限公司