一种利用杠杆机构的电涡流阻尼装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种利用杠杆机构的电涡流阻尼装置,包括永磁体阵列、杠杆夹板、杠杆杆身、第一杠杆盖板、第二杠杆盖板、轴套、自润滑滑板、螺栓、耳座、第一调节螺丝、支撑柱、内侧导磁钢板、外侧导磁钢板、内侧导体、外侧导体与第二调节螺丝。该电涡流阻尼装置与TMD质量块和基座相连接。本发明专利技术装置大幅减少永磁体用量，利用永磁体的双侧磁场，以少量永磁体通过放大机构得到所需的阻尼力，降低永磁体安装的难度和风险；其承载力大，摩擦力低，具有高耐久性；具有磁屏蔽措施，可减少磁场对周边环境的影响；可实现磁场间隙的连续无极调节，即可无极调节阻尼力；在高循环次数的TMD振动下性能稳定，温度上升缓慢。

An eddy current damping device using lever mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种利用杠杆机构的电涡流阻尼装置
：本专利技术涉及建筑、桥梁、构筑物等结构和机械的减振领域，尤其涉及一种利用杠杆机构的电涡流阻尼装置。
技术介绍
：随着建筑与桥梁向超高，超大跨度的方向发展，其结构在外部荷载的激振下容易产生较大的振动，当激励力频率接近结构固有频率时，结构会因共振而导致较大振动，甚至造成严重后果。调谐质量阻尼器(TunedMassdamper，缩写TMD)是在建筑和桥梁工程中广泛应用的振动控制设备，TMD利用惯性系统吸收结构振动能量并产生有相位差的共振，来降低建筑或桥梁在风和人行荷载下由于共振效应产生的加速度、位移及荷载，TMD是与受控结构相连的振动机构，由质量、刚度和阻尼三部分单元构成，通过调整这三个单元的参数与受控结构的质量和自振频率的关系来得到最优的减振效率，另外，由于受控结构的设计质量和自振频率与实际情况存在偏差，TMD的振动频率和阻尼需要在工程竣工后根据实际情况进一步调整。传统的TMD包括由钢材构成的质量单元，由弹簧或吊索构成的刚度单元和由液体粘滞阻尼器构成的阻尼单元构成。传统TMD中所用的液体粘滞阻尼器存在以下问题：1)安装后阻尼力无法调节；2)频繁工作时密封圈易磨损，导致漏油，属于易损件需要更换；3)因密封圈箍紧活塞杆，导致摩擦力较大，阻尼器不易启动；4)温度变化对阻尼的性能影响较大。目前，技术人员将电涡流阻尼器代替液体粘滞阻尼器应用在TMD上，但较多为单侧板式电涡流阻尼器。电涡流阻尼器通过永磁体与其一侧的导体之间的相对运动产生的洛伦兹力提供阻尼力，具体为永磁体与导体之间存在间隙(磁场间隙)，两者的相对运动使永磁体的磁场切割导体，导体中产生感应电涡流，感应电涡流的电磁场与永磁体磁场相反，并产生阻碍永磁体与导体的相对运动的阻尼力。阻尼力与相对运动速度成正比，并随磁场间隙的缩小而急剧升高。现有的电涡流阻尼器多为单侧板式电涡流阻尼器，例如专利2013100804643和2016108706498，永磁体阵列构成的平面或曲面与导体构成的平面或曲面平行并存在间隙，产生在平面或曲面上的相对运动。然而，板式电涡流阻尼器存在如下问题：1)出现垂直于永磁体和导体平面或曲面方向的振动时磁场间隙难以保证，阻尼力不稳定，磁场间隙较小的情况下永磁体和导体容易碰撞；2)当需要的永磁体和导体的面积较大时，由于加工安装误差和自重变形，导致磁场间隙难以保证，阻尼力偏差难以控制；3)由于问题1)和2)，磁场间隙无法做到很小，磁场能量利用率不高；4)只利用了永磁体一侧的磁场，另一侧没有设置导体，磁场利用率不高；5)面积较大不易布置；6)永磁体吸力大(较大永磁体吸力通常为数十公斤)，数量多，人力安装困难，安装时经常发生损坏永磁体或致伤事件。为了克服板式电涡流阻尼器的问题，科研技术人员开发了其他类型的电涡流阻尼器。例如专利201610895139提供了一种智能电涡流传感阻尼装置，该装置的电磁屏蔽罩中心插设活塞杆，活塞杆底端连接永磁单元，电磁屏蔽罩内部固定铜导体，铜导体底部固定永磁体，活塞杆底端的永磁单元和铜导体底部的永磁体在活塞杆的运动中发生相对位移，产生阻尼力。专利2014104755284公开了一种利用螺旋传动制作的大型轴向电涡流阻尼器，包括传动组件和电涡流阻尼产生器，传动组件包括螺旋传动副(滚珠丝杠)和由导磁材料制成的定子、转子；螺旋传动副的螺杆穿过阻尼器主体，定子设置在上、下法兰盘上，转子包括外转子和底端设有下连接法兰盘的内转子，定子与外转子之间设有一个或多个电涡流阻尼产生器(永磁体与导体)。该装置采用滚珠丝杠传动，轴向力向滚珠施加压力，通过螺纹滚道导向使轴向运动转变为绕轴旋转运动，由于滚珠丝杠采用了钢珠作为运转承载，承载能力较低，并且对润滑条件要求较高，要定期注油润滑。同时对使用环境要求也有所提高，要注意防尘，避免杂质进入滚道内。。专利CN207437653U公开了一种座式内旋转型轴向电涡流阻尼器，该阻尼器的内筒可以在外筒内转动，多组电涡流阻尼组件沿内筒或外筒的轴向排布，电涡流阻尼组件的线圈组件沿内筒的轴向缠绕于其外壁上，磁性组件的磁性片沿外筒的轴向设置于其内壁上。该装置也是采用内部旋转的方式实现磁性片的运动，提高磁场利用率。目前，上述的一些电涡流阻尼器虽然放大了阻尼效果，但构造比较复杂，承载力较低，多数采用内部旋转方式，对传动构造要求很高，无润滑情况下摩擦力较大，磨损比较严重，维护比较困难，而且阻尼力无法根据TMD的调试需求进行调节。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于提供一种利用杠杆机构的电涡流阻尼装置，解决现有技术中存在的一些问题，包括永磁体数量多，安装困难，磁场对周边环境的影响，构造复杂，承载力较低，对传动构造要求很高，无润滑情况下摩擦力较大，磨损比较严重，维护比较困难，而且阻尼力无法根据TMD的调试需求进行调节。本专利技术由如下技术方案实施：一种利用杠杆机构的电涡流阻尼装置，包括永磁体阵列、杠杆夹板、杠杆杆身、第一杠杆盖板、第二杠杆盖板、轴套、自润滑滑板、螺栓、耳座、第一调节螺丝、支撑柱、内侧导磁钢板、外侧导磁钢板、内侧导体、外侧导体与第二调节螺丝，所述永磁体阵列通过连接机构与杠杆杆身连接，所述永磁体阵列的一侧设有内侧导体，所述内侧导体上设有组装机构。优选的，所述连接机构包括固定连接在永磁体阵列上的杠杆夹板，所述永磁体阵列通过杠杆夹板以螺丝与杠杆杆身的一端连接，所述杠杆杆身的中部的圆孔安装轴套并通过第一杠杆盖板以螺丝固定。优选的，所述杠杆杆身的另一端开设长圆孔，所述螺栓活动套接在长圆孔内，螺栓的一端固定于TMD质量块上。优选的，所述长圆孔直径大于螺栓，上下各以螺丝安装一个第二杠杆盖板，所述第二杠杆盖板面向长圆孔一侧以螺丝固定自润滑滑板。优选的，所述安装机构包括轴套，所述轴套中穿螺栓与耳座圆孔连接，耳座与底部固定于TMD基座上的支撑柱连接。优选的，耳座与底部固定于TMD基座上的支撑柱顶部长圆孔以螺丝连接，所述耳座的固定位置可沿长圆孔前后调整。优选的，所述组装机构包括内侧导体和外侧导体，所述永磁体阵列置于内侧导体和外侧导体之间并保持一定间隙，所述内侧导体和外侧通过第二调节螺丝固定于TMD质量块上。优选的，所述的组装结构还包括内侧导磁钢板和外侧导磁钢板，所述内侧导体和外侧导体分别与内侧导磁钢板和外侧导磁钢板叠合。优选的，所述的第二调节螺丝上设置螺母，通过第二调节螺丝上螺母可调整内侧导体和外侧导体的间隙。上述电涡流阻尼装置安装于TMD中，作为其阻尼系统。具体为螺栓(8)和内侧导磁钢板(12)分别与TMD质量块栓接和焊接，支撑柱(11)底部与TMD基座以螺丝连接或焊接。本专利技术的优点：1、以杠杆机构放大永磁体与导体相对运动速度，用少量永磁体通过该放大机构得到所需的阻尼力，从而大幅减少永磁体用量；本专利技术所述阻尼装置阻尼力为F＝CV(L2/L1+1)2，其中C为永磁体阻尼系数；V为TMD振动速度；L2为永磁体中心到螺栓(8)中心的距离；L1为螺栓(8)中心到螺栓(8)中心的距离。例如振幅和速度放大2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用杠杆机构的电涡流阻尼装置，包括永磁体阵列(1)、杠杆夹板(2)、杠杆杆身(3)、第一杠杆盖板(4)、第二杠杆盖板(5)、轴套(6)、自润滑滑板(7)、螺栓(8)、耳座(9)、第一调节螺丝(10)、支撑柱(11)、内侧导磁钢板(12)、外侧导磁钢板(13)、内侧导体(14)、外侧导体(15)与第二调节螺丝(16)，其特征在于：所述永磁体阵列(1)通过连接机构与杠杆杆身(3)连接，所述永磁体阵列(1)的一侧设有内侧导体(14)，所述内侧导体(14)上设有组装机构。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用杠杆机构的电涡流阻尼装置，包括永磁体阵列(1)、杠杆夹板(2)、杠杆杆身(3)、第一杠杆盖板(4)、第二杠杆盖板(5)、轴套(6)、自润滑滑板(7)、螺栓(8)、耳座(9)、第一调节螺丝(10)、支撑柱(11)、内侧导磁钢板(12)、外侧导磁钢板(13)、内侧导体(14)、外侧导体(15)与第二调节螺丝(16)，其特征在于：所述永磁体阵列(1)通过连接机构与杠杆杆身(3)连接，所述永磁体阵列(1)的一侧设有内侧导体(14)，所述内侧导体(14)上设有组装机构。


2.根据权利要求1所述的一种利用杠杆机构的电涡流阻尼装置，其特征在于：所述连接机构包括固定连接在永磁体阵列(1)上的杠杆夹板(2)，所述永磁体阵列(1)通过杠杆夹板(2)以螺丝与杠杆杆身(3)的一端连接，所述杠杆杆身(3)的中部的圆孔安装轴套(6)并通过第一杠杆盖板(4)以螺丝固定。


3.根据权利要求2所述的一种利用杠杆机构的电涡流阻尼装置，其特征在于：所述杠杆杆身(3)的另一端开设长圆孔，所述螺栓(8)活动套接在长圆孔内，螺栓(8)的一端固定于TMD质量块(17)上。


4.根据权利要求3所述的一种利用杠杆机构的电涡流阻尼装置，其特征在于：所述长圆孔直径大于螺栓(8)，上下各以螺丝安装一个第二杠杆盖板(5)，所述第二杠杆盖板(5)面向长圆孔一侧以螺丝固定自...

【专利技术属性】
技术研发人员：李聃，杜向东，曹铁柱，
申请(专利权)人：安邸建筑环境工程咨询上海有限公司，北京筑信润捷科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31