一种滚珠式电涡流全向阻尼装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种滚珠式电涡流全向阻尼装置，用于解决现有的单个电涡流阻尼器运动方向为一维或者二维的，均不具备全向抑振功能的技术问题。本发明专利技术实施例的一种滚珠式电涡流全向阻尼装置包括：电涡流产生系统、滚珠导向系统；所述电涡流产生系统、所述滚珠导向系统位于磁场屏蔽外壳的内部；所述电涡流产生系统包括两个磁体、导电线圈、球状滚珠；所述导电线圈缠绕在所述磁体上；两个磁体的一端分别连接所述滚珠导向系统的两端；两个磁体的所述一端为异性磁极；两个磁体的另一端连接所述磁场屏蔽外壳；所述滚珠导向系统与所述磁场屏蔽外壳连接；所述球状滚珠位于所述滚珠导向系统空腔内；所述滚珠导向系统为闭合曲面形状。

【技术实现步骤摘要】
一种滚珠式电涡流全向阻尼装置
本专利技术涉及结构阻尼减振领域，尤其涉及一种滚珠式电涡流全向阻尼装置。
技术介绍
当结构受到自然和人为条件下的脉动激励时(如风、地震、撞击和机械振动等)就会产生一定的振动响应。特别是在土木建筑领域，随着新施工工艺和计算理论以及新材料的出现，结构的柔度进一步加大，而且一般采用钢材，譬如大跨度桥梁的柔细主梁和大长细比柔性吊杆和吊索、超高层建筑主体结构及其附属构件(譬如大跨越输电导线、建筑的薄壁维护结构等)，其均具有抵抗刚度小、自振频率低、结构阻尼小，易发生风致振动的特点，从而极易造成人的振动不舒适感和构件的疲劳损伤，严重时甚至导致结构短时间倒塌破坏。例如1940年，美国的Tacoma悬索桥建成四个月后在小风下即发生了主梁大幅涡振，当风速提高至19m/s，主梁经历短时弯扭耦合振动后突然坍塌。超高层建筑在建成之初未采取减振措施之前，几乎均有一定幅度的风致摆动问题，譬如美国的帝国大厦、上海大厦和中国台湾的101大厦等，虽然对结构安全影响较小，但极易造成人的不舒适感。另外对于大长细比柔细结构，振动更加频繁、幅值也有所加大，譬如经常发生于桥梁吊杆(索)和覆冰输电导线的风致大幅舞动现象，其会引起严重的安全问题。另外因风脉动和流固耦合的复杂性，使得结构具有三维多向振动的特点。针对上述结构极易发生的风致或者其它振动类型，在其上安装机械阻尼措施是最为直接有效的减振方法。目前一般有动力吸振器和耗能阻尼器两种类型，耗能阻尼器(如粘弹性和金属阻尼器(VED和MED))均需要固定支撑点，这对于高层建筑和大跨越的桥梁主梁和索类结构是无法满足的。动力吸振器(如调谐质量和调谐液体阻尼器(TMD和TLD))一般不需要固定支撑，将主体结构的能量转移至吸振器产生阻尼力并耗散能量来减轻振动。以上两类阻尼器的阻尼部件较多的使用粘弹性固体和液体材料，属于接触式阻尼部件，其存在一定的内摩阻，而且在野外的恶劣环境下，由于材料受温湿度和漏液等因素影响，其存在一定的耐久性问题。针对已有阻尼部件的上述缺点，近年来，非接触式的电涡流阻尼装置开始逐渐进入结构振动控制领域。其利用导体材料切割磁力线引起磁通量变化而产生电磁感应下的阻尼力来减振，并通过电涡流以热传递形式耗散能量。目前已有板式电涡流TMD和轴向力电涡流阻尼器两种类型，轴向力电涡流阻尼器同样需要一端的固定支撑，而板式电涡流TMD一般采用悬吊式和弹簧支撑式，抑振频率单一。对于高层和大跨越柔细结构的多向多阶振动其抑振方案复杂，效果有限。另外悬吊结构和裸露的弹簧长期振动同样易出现应力疲劳和松弛等问题。上述形式的单个电涡流阻尼器运动方向为一维或者二维的，均不具备全向抑振功能。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种滚珠式电涡流全向阻尼装置，解决了现有的单个电涡流阻尼器运动方向为一维或者二维的，均不具备全向抑振功能的技术问题。本专利技术实施例提供的一种滚珠式电涡流全向阻尼装置，包括：电涡流产生系统、滚珠导向系统；所述电涡流产生系统、所述滚珠导向系统位于磁场屏蔽外壳的内部；所述电涡流产生系统包括两个磁体、导电线圈、球状滚珠；所述导电线圈缠绕在所述磁体上；两个磁体的一端分别连接所述滚珠导向系统的两端；两个磁体的所述一端为异性磁极；两个磁体的另一端连接所述磁场屏蔽外壳；所述滚珠导向系统与所述磁场屏蔽外壳连接；所述球状滚珠位于所述滚珠导向系统空腔内；所述滚珠导向系统为闭合曲面形状。优选地，所述磁场屏蔽外壳上设置有孔，所述导线线圈通过所述孔连接电源。优选地，所述滚珠导向系统通过弹簧与支撑外壳连接，所述支撑外壳固定连接在所述磁场屏蔽外壳内部。优选地，所述滚珠导向系统通过减振结构与支撑外壳连接，所述支撑外壳在所述磁场屏蔽外壳内部固定连接所述磁场屏蔽外壳。优选地，所述磁场屏蔽外壳与需要被减振的结构部件连接。优选地，两个磁体关于所述滚珠导向系统对称放置。优选地，所述滚珠导向系统和所述支撑外壳设置为一定厚度。优选地，所述支撑外壳为闭合曲面外形。优选地，所述滚珠导向系统设置向内突起障碍。优选地，两个磁体的另一端固定连接所述磁场屏蔽外壳。从以上技术方案可以看出，本专利技术实施例具有以下优点：本专利技术实施例中提供的一种滚珠式电涡流全向阻尼装置包括：电涡流产生系统、滚珠导向系统；所述电涡流产生系统、所述滚珠导向系统位于磁场屏蔽外壳的内部；所述电涡流产生系统包括两个磁体、导电线圈、球状滚珠；所述导电线圈缠绕在所述磁体上；两个磁体的一端分别连接所述滚珠导向系统的两端；两个磁体的所述一端为异性磁极；两个磁体的另一端连接所述磁场屏蔽外壳；所述滚珠导向系统与所述磁场屏蔽外壳连接；所述球状滚珠位于所述滚珠导向系统空腔内；所述滚珠导向系统为闭合曲面形状。本实施例中，通过电涡流阻尼系统由永磁体或电磁体以及由隔磁强导电材料(如黄铜)制成的滚珠构成，滚珠导向系统由某种隔磁材料制成三维弧形曲面形式，从而可使滚珠三维滚动以实现全向抑振，解决了现有的单个电涡流阻尼器运动方向为一维或者二维的，均不具备全向抑振功能的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1本专利技术实施例中提供的一种滚珠式电涡流全向阻尼装置的一个实施例的结构示意图；图2本专利技术实施例中提供的一种滚珠式电涡流全向阻尼装置的滚珠沿弧面运动示意图；图3本专利技术实施例中提供的一种滚珠式电涡流全向阻尼装置的滚珠曲面运动后切割磁力线产生电涡流阻尼力示意图；图示说明：1-永磁体或电磁铁内芯；2-通电线圈；3-黄铜空心滚珠；4-隔磁材料所制滚珠导向光滑曲面；5-减振弹簧或其它减振构造；6-支撑外壁；7-固定连接头；8-磁场屏蔽封装外壳；9-阻尼器与本体结构连接接头；10-热交换和出线孔。具体实施方式本专利技术实施例提供了一种滚珠式电涡流全向阻尼装置，用于解决现有的单个电涡流阻尼器运动方向为一维或者二维的，均不具备全向抑振功能的技术问题。为使得本专利技术的专利技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术实施例中提供的一种滚珠式电涡流全向阻尼装置的一个实施例包括：电涡流产生系统、滚珠导向系统；所述电涡流产生系统、所述滚珠导向系统位于磁场屏蔽外壳的内部；所述电涡流产生系统包括两个磁体、导电线圈、球状滚珠；所述导电线圈缠绕在所述磁体上；两个磁体的一端分别连接所述滚珠导向系统的两端；两个磁体的所述一端为异性磁极；两个磁体的另一端连接所述磁场屏蔽外壳；所述滚珠导向系统与所述磁场屏蔽外壳连接；所述球状滚珠位于所述滚珠导向系统空腔内；所述滚珠导向系统为闭合曲面形状。进一步地，所述磁场屏蔽外壳上设置有孔，所述导线线圈通过所述孔连接电源。进一步地，所述滚珠导向系统通过弹簧与支撑外壳连接，所述支撑外壳固定连接在所述磁场屏蔽外壳内部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滚珠式电涡流全向阻尼装置，其特征在于，包括：电涡流产生系统、滚珠导向系统；所述电涡流产生系统、所述滚珠导向系统位于磁场屏蔽外壳的内部；所述电涡流产生系统包括两个磁体、导电线圈、球状滚珠；所述导电线圈缠绕在所述磁体上；两个磁体的一端分别连接所述滚珠导向系统的两端；两个磁体的所述一端为异性磁极；两个磁体的另一端连接所述磁场屏蔽外壳；所述滚珠导向系统与所述磁场屏蔽外壳连接；所述球状滚珠位于所述滚珠导向系统空腔内；所述滚珠导向系统为闭合曲面形状。

【技术特征摘要】
1.一种滚珠式电涡流全向阻尼装置，其特征在于，包括：电涡流产生系统、滚珠导向系统；所述电涡流产生系统、所述滚珠导向系统位于磁场屏蔽外壳的内部；所述电涡流产生系统包括两个磁体、导电线圈、球状滚珠；所述导电线圈缠绕在所述磁体上；两个磁体的一端分别连接所述滚珠导向系统的两端；两个磁体的所述一端为异性磁极；两个磁体的另一端连接所述磁场屏蔽外壳；所述滚珠导向系统与所述磁场屏蔽外壳连接；所述球状滚珠位于所述滚珠导向系统空腔内；所述滚珠导向系统为闭合曲面形状。2.根据权利要求1所述的滚珠式电涡流全向阻尼装置，其特征在于，所述磁场屏蔽外壳上设置有孔，所述导线线圈通过所述孔连接电源。3.根据权利要求2所述的滚珠式电涡流全向阻尼装置，其特征在于，所述滚珠导向系统通过弹簧与支撑外壳连接，所述支撑外壳固定连接在所述磁场屏蔽外壳内部。4.根据权利要求2所述的滚...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷旭，何宏明，聂铭，谢文平，罗啸宇，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44