一种采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器技术方案

本发明专利技术公开了一种采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器，包括支撑箱体、水平平台、弹簧阻尼系统、滑轨、质量块、滚轴系统；支撑箱体内布设若干层的水平平台，每层水平平台之间相互平行；每层水平平台上设有弹簧阻尼系统、滑轨、质量块、滚轴系统；滚轴系统包括横向导杆、横向滚轴、纵向导杆、纵向滚轴；纵向导杆架设于质量块的底部，纵向滚轴套设在纵向滚轴上，且纵向滚轴与质量块的底部不接触；每个弹簧阻尼系统与支撑箱体的侧壁之间布设滑轨，弹簧阻尼系统、滑轨位于同一平面；所述质量块通过弹簧阻尼系统在滑轨上做正交的横向和纵向运动；该采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器可以有效降低结构任意方向的振动，且能够有效保证调谐质量阻尼器的鲁棒性。调谐质量阻尼器的鲁棒性。调谐质量阻尼器的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器


[0001]本专利技术涉及一种被动减振装置，特别是一种采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，高层建筑和风力机塔架、输电塔等高耸构筑物越来越多。这类结构的阻尼更小，柔度更大，在风、地震等循环荷载作用下易产生振动和变形，发生结构失稳现象，甚至产生疲劳破坏。目前，对于这类结构多采用安装调谐质量阻尼器以降低结构在循环荷载作用下的振动响应。但传统的单向调谐质量阻尼器只针对单一方向的外荷载，当外荷载作用方向与阻尼器布置方向不一致时，阻尼器的作用非常有限；此外，当调谐质量阻尼器因设备损坏等原因失效时，则结构可能会因为环境荷载的作用而产生破坏。调谐质量阻尼器的工作原理是依靠质量块的滑动来耗散能量，那么如何降低质量块滑动时的摩擦力和延长使用寿命是调谐质量阻尼器设计考虑的关键因素之一。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器，该采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器可以有效降低结构任意方向的振动，且能够有效保证调谐质量阻尼器的鲁棒性。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器，包括支撑箱体、水平平台、弹簧阻尼系统、滑轨、质量块、滚轴系统；所述支撑箱体内布设若干层的水平平台，所述每层水平平台之间相互平行，且每层水平平台之间设有间隙；所述每层水平平台上设有弹簧阻尼系统、滑轨、质量块、滚轴系统；所述滚轴系统设于质量块的下方；所述滚轴系统包括横向导杆、横向滚轴、纵向导杆、纵向滚轴；所述横向导杆和纵向导杆相互垂直布设，且横向导杆和纵向导杆位于两个不同的水平面，所述横向导杆的两端固定于支撑箱体的侧壁，所述横向滚轴套设在横向导杆上；所述纵向导杆架设于质量块的底部，所述纵向滚轴套设在纵向滚轴上，且纵向滚轴与质量块的底部不接触；所述纵向滚轴的外壁与横向滚轴的外壁相切；所述弹簧阻尼系统有若干个，所述若干个弹簧阻尼系统布设有质量块与支撑箱体的侧壁之间，并对称布置于质量块横向方向的两端与纵向方向的两端；每个弹簧阻尼系统与支撑箱体的侧壁之间布设滑轨，所述弹簧阻尼系统、滑轨位于同一平面；所述质量块通过弹簧阻尼系统在滑轨上做正交的横向和纵向运动。
[0005]作为本专利技术的进一步的优选方案，所述每个弹簧阻尼系统包括滑块、相互平行的弹簧和阻尼器；所述弹簧的一端固定连接在质量块上，弹簧的另一端固定在滑块上；所述阻尼器的一端固定连接在质量块上，所述阻尼器的另一端固定在滑块上；所述滑块在滑轨中滑动。
[0006]作为本专利技术的进一步的优选方案，所述每个弹簧阻尼系统包括两个平行设置的弹
簧，所述阻尼器位于两个弹簧之间。
[0007]作为本专利技术的进一步的优选方案，所述支撑箱体的侧壁布设防撞橡胶。
[0008]作为本专利技术的进一步的优选方案，所述每层水平平台的滑轨沿着支撑箱体的侧壁呈四边形布设，且滑轨与对应该层水平平台上的弹簧阻尼系统位于同一平面。
[0009]作为本专利技术的进一步的优选方案，所述支撑箱体内的水平平台的层数大于等于3层。
[0010]作为本专利技术的进一步的优选方案，所述相邻的水平平台之间的间距相同。
[0011]本专利技术具有如下有益效果：（1）本专利技术公开的一种采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器，通过在水平面正交的横向和纵向均布置了弹簧和阻尼器，达到建筑结构在承受任意水平方向的外荷载时，可以有效降低结构任意方向的振动，而单向调谐质量阻尼器只能降低结构在承受单一方向外荷载时产生的振动；（2）本专利技术公开的一种采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器，通过在阻尼器内部设置多层的水平平台，每层水平平台的设备在工作时互不干涉影响，当任一层的水平平台的设备发生损坏失效时，其他层的水平平台的调谐质量阻尼器依然能够继续发挥减振效果，从而避免了建筑结构在外荷载作用下发生振动破坏；（3）本专利技术公开的一种采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器，通过在质量块的下方设置沿正交的横向和纵向两个方向的滚轴系统，当质量块承受水平面内任意方向的外荷载时，质量块的运动将分解为横向和纵向两个方向，从而避免了因质量块直接斜向运动导致弹簧阻尼系统与支撑箱固定连接端受到侧向力导致的损坏，延长了弹簧阻尼系统的使用寿命。
[0012]（4）本专利技术公开的一种采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器，通过在每层的水平平台的正交的横向和纵向均设置的滑轨，限制了质量块的运动方向和轨迹，另外，为了防止因质量块位移过大碰撞到支撑箱体的侧壁，故在支撑箱体的侧壁布设了防撞橡胶；（5）本专利技术公开的一种采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器，通过在质量块的下方设置沿正交的横向和纵向两个方向的滚轴系统，滚轴系统可以大大的降低质量块在滑动过程中的摩擦力，提高本装置消耗外荷载能量的速度，从而能够使调谐质量阻尼器发挥更优的减振效果。
附图说明
[0013]图1是一种采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器的结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是图1的剖视图；图4是支撑箱体的侧壁上滑轨的结构示意图；图5是横向滚轴的结构示意图；图6是纵向滚轴的结构示意图；图7
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1是风力机塔架在无调谐质量阻尼器时，塔顶位移情况；图7
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2是风力机塔架在安装单调谐质量阻尼器时，塔顶位移情况；图7
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3是风力机塔架在使用本专利技术的双向多重调谐质量阻尼器时，塔顶位移情况；
图7
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4是当双向多重调谐质量阻尼器中的任一层的调谐质量阻尼器损坏时，塔顶位移情况；图8
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1是风力机塔架在无调谐质量阻尼器时，塔顶横向位移情况；图8
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2是风力机塔架在安装本专利技术的双向多重调谐质量阻尼器时，塔顶横向位移情况；图8
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3是风力机塔架在无调谐质量阻尼器时，塔顶纵向位移情况；图8
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4是风力机塔架在安装本专利技术的双向多重调谐质量阻尼器时，塔顶纵向位移情况；图中：1
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水平平台、2
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支撑箱体、3
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质量块、4
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弹簧、5
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阻尼器、6
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滑轨、7
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防撞橡胶、8
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横向导杆、9
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横向滚轴、10
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纵向导杆、11
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纵向滚轴。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和具体较佳实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0015]本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本专利技术的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器，其特征在于：包括支撑箱体、水平平台、弹簧阻尼系统、滑轨、质量块、滚轴系统；所述支撑箱体内布设若干层的水平平台，所述每层水平平台之间相互平行，且每层水平平台之间设有间隙；所述每层水平平台上设有弹簧阻尼系统、滑轨、质量块、滚轴系统；所述滚轴系统设于质量块的下方；所述滚轴系统包括横向导杆、横向滚轴、纵向导杆、纵向滚轴；所述横向导杆和纵向导杆相互垂直布设，且横向导杆和纵向导杆位于两个不同的水平面，所述横向导杆的两端固定于支撑箱体的侧壁，所述横向滚轴套设在横向导杆上；所述纵向导杆架设于质量块的底部，所述纵向滚轴套设在纵向滚轴上，且纵向滚轴与质量块的底部不接触；所述纵向滚轴的外壁与横向滚轴的外壁相切；所述弹簧阻尼系统有若干个，所述若干个弹簧阻尼系统布设有质量块与支撑箱体的侧壁之间，并对称布置于质量块横向方向的两端与纵向方向的两端；每个弹簧阻尼系统与支撑箱体的侧壁之间布设滑轨，所述弹簧阻尼系统、滑轨位于同一平面；所述质量块通过弹簧阻尼系统在滑轨上做正交的横向和纵向运动。2.根据权利要求1所述的采用滚轴系统的双向多重调谐质量阻尼器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪越，黎冰，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：