低频质量调谐减振器制造技术

本发明专利技术所述的低频调谐质量减振器，属于土木工程结构减振技术领域。其包括螺旋钢弹簧设置在质量块与弹簧高度重叠布置支架之间以及弹簧高度重叠布置支架与水平支架之间，或者所述螺旋钢弹簧设置在质量块与弹簧高度重叠布置支架、相邻弹簧高度重叠布置支架以及弹簧高度重叠布置支架与水平支架之间；弹簧高度重叠布置支架上设置高度错位凸台，同一弹簧高度重叠布置支架上下两侧的螺旋钢弹簧分别与高度错位凸台配合从而处于局部高度重叠状态；阻尼装置设置在质量块与弹簧高度重叠布置支架、或/和质量块与水平支架、或/和相邻弹簧高度重叠布置支架、或/和弹簧高度重叠布置支架与水平支架之间；可以适用于0.5Hz甚至更低频率结构振动的控制。

【技术实现步骤摘要】
低频质量调谐减振器
本专利技术属于土木工程结构减振
，具体涉及一种用于控制建筑结构低频振动的调谐质量减振器。
技术介绍
随着城市建设的发展，各种高层、超高层建筑和细高结构、大跨度建筑物日益增多,在防治这类大跨度、低频结构物发生破坏性共振成为工程建设中不得不着手解决的现实问题，实践证明，调谐质量减振器(也有文献中称质量调谐阻尼器、调谐质量阻尼器或称质量调谐减振器，本文中也简称TMD)是一种有效的振动控制装置，将它的固有频率调整到接近结构的自振频率，然后安装在结构上。当结构受到激振力干扰发生振动时，引起质量调谐减振器的共振，利用调谐质量的振动惯性力反作用于结构本身，从而抵消激振力，达到减小结构反应的目的。要想最大限度发挥质量调谐减振器的减振作用，要求其固有频率要尽可能与主结构的自振频率一致，否则TMD的减振效果就会大幅下降。对于常用的压缩弹性元件——螺旋钢弹簧，由于其具有性能参数稳定、受自然环境影响小、使用寿命长等诸多显著优点被广泛应用于中高频率的质量调谐减振器中。但是，通过理论推导可知，调谐频率0.5Hz的调谐质量减振器中，所需压缩弹簧的静压缩量达到了1m，如果调谐频率0.25Hz的调谐质量减振器，所需压缩弹簧的静压缩量更是达到了4m。因此，实践中，由于安装空间和制造难度等原因，螺旋钢弹簧尚无法在调谐频率0.5Hz及以下的低频调谐减振领域中得到广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述缺陷，提供一种空间结构紧凑，可以适用于0.5Hz甚至更低频率结构振动控制的低频质量调谐减振器。r>本专利技术低频质量调谐减振器是这样实现的，包括螺旋钢弹簧、阻尼装置和质量块，质量块被螺旋钢弹簧弹性支承，还包括至少一个弹簧高度重叠布置支架和至少一个水平支架，所述螺旋钢弹簧设置在质量块与弹簧高度重叠布置支架之间以及弹簧高度重叠布置支架与水平支架之间，或者所述螺旋钢弹簧设置在质量块与弹簧高度重叠布置支架之间、相邻弹簧高度重叠布置支架之间以及弹簧高度重叠布置支架与水平支架之间；弹簧高度重叠布置支架上设置高度错位凸台，同一弹簧高度重叠布置支架上下两侧的螺旋钢弹簧分别与高度错位凸台配合从而处于局部高度重叠状态；阻尼装置设置在质量块与弹簧高度重叠布置支架之间、或/和质量块与水平支架之间、或/和相邻弹簧高度重叠布置支架之间、或/和弹簧高度重叠布置支架与水平支架之间。为提高安全性和稳定性，本专利技术低频质量调谐减振器中还可以包括运动导向件。所述运动导向件固定在最下方的水平支架上，并且贯穿位于上方的质量块，或者贯穿位于上方的弹簧高度重叠布置支架和质量块，或者贯穿位于上方的弹簧高度重叠布置支架、水平支架及质量块；此外，所述运动导向件还可以固定在水平支架或弹簧高度重叠布置支架上，并且从螺旋钢弹簧的中部空腔穿过；另外，本专利技术低频质量调谐减振器中还可以包括与运动导向件配合的导向轮，所述导向轮固定设置在位于上方被运动导向件贯穿的弹簧高度重叠布置支架、水平支架或质量块中至少之一上。需要指出的是，作为一种特例，所述最下方的水平支架可以与待减振结构集成为一体，具体的，可以将最下方的水平支架固定在待减振结构上，也可以利用待减振结构上的局部结构作为最下方水平支架使用。本专利技术中所述运动导向杆件的具体结构形式多种多样，其可以由钢管、钢棒、工字钢或槽钢等材料制成，当然其也可以采用其他型材或焊接组合件制成，只要强度足够，都可以应用于本专利技术中，在实际应用中可以根据工程实际情况选择。此外，所述高度错位凸台的设置方式也可以多种多样，例如，高度错位凸台可以由弹簧高度重叠布置支架局部折弯构成，同一弹簧高度重叠布置支架上侧的螺旋钢弹簧支撑在高度错位凸台的底部，其下侧的螺旋钢弹簧支撑在高度错位凸台的顶部；所述高度错位凸台也可以由弹簧高度重叠布置支架上固定设置的让位套筒构成，让位套筒交错设置在弹簧高度重叠布置支架的上表面和下表面，同一弹簧高度重叠布置支架上侧的螺旋钢弹簧支撑在位于该弹簧高度重叠布置支架下表面的高度错位凸台的底部，其下侧的螺旋钢弹簧支撑在位于该弹簧高度重叠布置支架上表面的高度错位凸台的顶部。另外，本专利技术低频质量调谐减振器中，也可以利用同一弹簧高度重叠布置支架上下两侧的螺旋钢弹簧彼此局部嵌套设置进而构成一个弹簧组件，再利用多个弹簧组件作为弹性元件与质量块配合进行调谐减振的技术方案。本专利技术低频质量调谐减振器由于增设了弹簧高度重叠布置支架，通过将弹簧高度重叠布置支架上下两侧设置的螺旋钢弹簧的高度局部重叠，使螺旋钢弹簧发生形变时的静变形量及动变形量也相应的处于部分重叠状态，大大降低了本专利技术低频质量调谐减振器实际的动、静变形总量，从而有效降低了系统占用的总安装空间；此外，利用多个螺旋钢弹簧串联成一个低刚度、大压缩量的压缩弹性元件，显著降低了单个弹性元件的加工制造难度，使压缩型螺旋钢弹簧能够在调谐频率0.5Hz及以下的低频调谐减振领域中得到广泛应用成为可能。本专利技术低频质量调谐减振器的空间结构紧凑，具有性能稳定、使用寿命长等显著优点，可以适用于0.5Hz甚至更低频率结构振动的控制，性价比十分优越，其有效扩大了压缩型螺旋钢弹簧作为弹性支撑元件的调谐质量减振器产品的适用范围，市场应用前景十分广阔。附图说明图1为本专利技术低频质量调谐减振器的结构示意图之一。图2为本专利技术低频质量调谐减振器的结构示意图之二。图3为本专利技术低频质量调谐减振器的结构示意图之三。图4为本专利技术低频质量调谐减振器的结构示意图之四。图5为图4的俯视图。图6为本专利技术低频质量调谐减振器的结构示意图之五。具体实施方式实施例一如图1所示本专利技术低频质量调谐减振器，包括螺旋钢弹簧3、阻尼装置2和质量块1，质量块1被螺旋钢弹簧3弹性支承，此外还包括一个弹簧高度重叠布置支架4和一个水平支架5，所述螺旋钢弹簧3分为二个高度层次分别设置在质量块1与弹簧高度重叠布置支架4之间以及弹簧高度重叠布置支架4与水平支架5之间；所述弹簧高度重叠布置支架4上设置高度错位凸台，所述高度错位凸台由弹簧高度重叠布置支架局部折弯构成，同一弹簧高度重叠布置支架上下两侧的螺旋钢弹簧分别与高度错位凸台配合从而处于局部高度重叠状态，具体的，弹簧高度重叠布置支架4上下两侧的螺旋钢弹簧3分别支撑在高度错位凸台的底部和顶部，从而处于局部高度重叠状态；阻尼装置2设置在质量块1与弹簧高度重叠布置支架4之间。应用时，根据工程实际情况，将本专利技术低频质量调谐减振器摆放或固定设置在待减振结构上即可。本专利技术低频质量调谐减振器由于增设了弹簧高度重叠布置支架，通过将弹簧高度重叠布置支架上下两侧设置的螺旋钢弹簧的高度局部重叠，使螺旋钢弹簧发生形变时的静变形量及动变形量也相应的处于部分重叠状态，大大降低了本专利技术低频质量调谐减振器实际的动、静变形总量，从而有效降低了系统占用的总安装空间；此外，利用多个螺旋钢弹簧串联成一个低刚度、大压缩量的压缩弹性元件，显著降低了单个弹性元件的加工制造难度，使压缩型螺旋钢弹簧能够在调谐频率0.5Hz及以下的低频调谐减振领域中得到广泛应用成为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低频调谐质量减振器，包括螺旋钢弹簧、阻尼装置和质量块，质量块被螺旋钢弹簧弹性支承，其特征在于还包括至少一个弹簧高度重叠布置支架和至少一个水平支架，所述螺旋钢弹簧设置在质量块与弹簧高度重叠布置支架之间以及弹簧高度重叠布置支架与水平支架之间，或者所述螺旋钢弹簧设置在质量块与弹簧高度重叠布置支架之间、相邻弹簧高度重叠布置支架之间以及弹簧高度重叠布置支架与水平支架之间；弹簧高度重叠布置支架上设置高度错位凸台，同一弹簧高度重叠布置支架上下两侧的螺旋钢弹簧分别与高度错位凸台配合从而处于局部高度重叠状态；阻尼装置设置在质量块与弹簧高度重叠布置支架之间、或/和质量块与水平支架之间、或/和相邻弹簧高度重叠布置支架之间、或/和弹簧高度重叠布置支架与水平支架之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种低频调谐质量减振器，包括螺旋钢弹簧、阻尼装置和质量块，质量块被螺旋钢弹簧弹性支承，其特征在于还包括至少一个弹簧高度重叠布置支架和至少一个水平支架，所述螺旋钢弹簧设置在质量块与弹簧高度重叠布置支架之间以及弹簧高度重叠布置支架与水平支架之间，或者所述螺旋钢弹簧设置在质量块与弹簧高度重叠布置支架之间、相邻弹簧高度重叠布置支架之间以及弹簧高度重叠布置支架与水平支架之间；弹簧高度重叠布置支架上设置高度错位凸台，同一弹簧高度重叠布置支架上下两侧的螺旋钢弹簧分别与高度错位凸台配合从而处于局部高度重叠状态；阻尼装置设置在质量块与弹簧高度重叠布置支架之间、或/和质量块与水平支架之间、或/和相邻弹簧高度重叠布置支架之间、或/和弹簧高度重叠布置支架与水平支架之间。


2.根据权利要求1所述的低频调谐质量减振器，其特征在于还包括运动导向件。


3.根据权利要求2所述的低频调谐质量减振器，其特征在于运动导向件固定在最下方的水平支架上，并且贯穿位于上方的质量块，或者贯穿位于上方的弹簧高度重叠布置支架和质量块，或者贯穿位于上方的弹簧高度重叠布置支架、水平支架及质量块。


4.根据权利要求2所述的低频调谐质量减振器，其特征在于所述运动导向件固定在水平支架或/和弹簧高度重叠布置支架上，并且从螺旋钢弹簧的中部空腔穿过。

【专利技术属性】
技术研发人员：尹学军，王乾安，谷朝红，谭平，蒲黔辉，冯青松，王建立，范利辉，孔祥斐，倪维勇，
申请(专利权)人：隔而固青岛振动控制有限公司，尹学军，
类型：发明
国别省市：山东;37