一种具有负刚度非线性能量阱的磁力丝杠式电涡流阻尼器制造技术

本发明专利技术涉及一种具有负刚度非线性能量阱的磁力丝杠式电涡流阻尼器，包括弹簧质量系统、惯性质量系统、电涡流阻尼系统、负刚度系统和支承系统。弹簧质量系统包括弹簧和配重块，惯性质量系统包括飞轮、磁力丝杠螺母副以及磁悬浮推力轴承，电涡流阻尼系统包括直条永磁铁、导体板和背铁，支承系统包括导杆、支撑托架和外框架，负刚度系统包括异名永磁体组和/或同名永磁体组。本发明专利技术阻尼器引入了惯容原理，减轻了物理配重，实现提升装置质量比的同时降低装置控制低频结构的弹簧净伸长量。本发明专利技术引入了负刚度非线性能量阱元件，能在较宽的频率范围俘获共振能量。本发明专利技术采用磁力丝杠螺母副，消除了丝杠与螺母之间的摩擦，提高了工作效率。同时配合使用磁悬浮推力轴承，保证飞轮悬浮在飞轮室中正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种具有负刚度非线性能量阱的磁力丝杠式电涡流阻尼器
本专利技术属于工程结构的振动控制装置领域，具体涉及一种具有负刚度非线性能量阱的磁力丝杠式电涡流阻尼器。
技术介绍
使用调谐质量阻尼器(TMD)进行结构减振属于结构振动被动控制技术的一种，在工程结构领域被广泛应用，将其安装在振动的桥梁结构或高层建筑结构中，对于结构振动有非常明显的抑制作用。但是TMD的弹簧元件的刚度在低频振动时，其理论刚度较高频段明显减小，其弹簧静伸长非常大，这样无法满足使用要求。为了解决TMD弹簧静伸长的问题，引入惯容器与之结合，其中的一种方式利用滚珠丝杠将配重块的直线运动转化为飞轮的旋转运动，该装置可以使用较小的物理质量产生较大的惯性力，从而可以减小配重块的物理质量，并克服弹簧静伸长量过大的问题。如专利申请CN202010086393提供了一种具有负刚度非线性能量阱的低频竖向调谐质量阻尼器，属于结构振动控制
，所述的调谐质量阻尼器包括底板、推力轴承、螺旋弹簧、滚珠丝杆、滚珠螺母、配重块、运动永磁体组、不动钢板、固定永磁体组、滑动轴承和铜质飞轮组成；该专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有负刚度非线性能量阱的磁力丝杠式电涡流阻尼器，其特征在于，包括弹簧质量系统、惯性质量系统、电涡流阻尼系统、负刚度系统和支承系统；所述弹簧质量系统包括弹簧(3)和配重块(5)；所述惯性质量系统包括能在水平面内做旋转运动的飞轮(6)、包含磁力螺母(71)和磁力丝杠(72)的磁力丝杠螺母副(7)以及包含转子(81)和定子(82)的磁悬浮推力轴承(8)；所述电涡流阻尼系统包括直条永磁铁(9)、导体板(10)和背铁(11)；所述支承系统包括外框架(1)、导杆(2)和支撑托架(4)；/n所述导杆(2)竖直设置，所述支撑托架(4)水平设置，所述支撑托架(4)将所述外框架(1)分为上下两层，所述导杆...

【技术特征摘要】
1.一种具有负刚度非线性能量阱的磁力丝杠式电涡流阻尼器，其特征在于，包括弹簧质量系统、惯性质量系统、电涡流阻尼系统、负刚度系统和支承系统；所述弹簧质量系统包括弹簧(3)和配重块(5)；所述惯性质量系统包括能在水平面内做旋转运动的飞轮(6)、包含磁力螺母(71)和磁力丝杠(72)的磁力丝杠螺母副(7)以及包含转子(81)和定子(82)的磁悬浮推力轴承(8)；所述电涡流阻尼系统包括直条永磁铁(9)、导体板(10)和背铁(11)；所述支承系统包括外框架(1)、导杆(2)和支撑托架(4)；
所述导杆(2)竖直设置，所述支撑托架(4)水平设置，所述支撑托架(4)将所述外框架(1)分为上下两层，所述导杆(2)设置于上层或设置于下层，所述导杆的两端分别固定设置在支撑托架(4)上以及外框架(1)的顶壁或底板上；
所述弹簧(3)套在所述导杆(2)上，所述配重块(5)可滑动地套设在所述导杆(2)上，所述弹簧(3)的固定端与外框架(1)或支撑托架(4)固接，自由端与配重块(5)固接；
所述直条永磁铁(9)固定设置在所述配重块(5)的竖向侧壁上因而能随配重块(5)上下运动，所述背铁(11)贴合设置在外框架的竖向内侧壁上，且背铁(11)与直条永磁铁(9)和配重块(5)同处在外框架的上层或下层内；所述导体板(10)贴合设置在所述背铁(11)的表面，且直条永磁铁(9)与所述导体板(10)之间留有设定间隙；
所述磁力丝杠(72)竖直设置，且其固定端与配重块(5)在配重块(5)水平面内的几何中心位置固接；磁力丝杠(72)的自由端穿过所述支撑托架(4)上留有的孔洞并延伸至不设配重块(5)的所述下层或上层内；所述飞轮(6)同轴固接在磁力螺母(71)的径向外侧，且飞轮(6)和磁力螺母(71)均套设在磁力丝杠(72)上，且飞轮(6)和磁力螺母(71)二者均设置在磁力丝杠(72)自由端所在的下层或上层内；所述磁悬浮推力轴承(8)的转子(81)固定在飞轮(6)上因而能随飞轮转动，所述定子(82)固定在所述外框架(1)和支撑托架(4)上；所述磁悬浮推力轴承(8)均与飞轮(6)和磁力丝杠螺母副(7)同轴设置；在竖直方向上，一个磁悬浮推力轴承(8)设置在所述飞轮(6)与所述支撑托架(4)之间，另一个磁悬浮推力轴承(8)设置在所述飞轮(6)与所述外框架(1)的底板或顶板之间；
所述负刚度系统包括异名永磁体组(14)和/或同名永磁体组(13)，所述异名永磁体组(14)包括设置在配重块(5)的顶面和底面上的第一异名永磁体以及设置在外框架(1)和支撑托架(4)上的第二异名永磁体，所述第一异名永磁体和第二异名永磁体的充磁方向即其N极和S极的连线方向均与配重块(5)的上下板面垂直，且设置在配重块顶面上的第一异名永磁体与相应设置在支撑托架(4)下表面上的或设置在外框架(1)顶板下底面上的第二异名永磁体的磁极异名相对设置，而设置在配重块底面上的第一异名永磁体与相应设置在支撑托架(4)上表面上的或设置在外框架(1)底板上表面上的第二异名永磁体的磁极异名相对设置；所述直条永磁铁(9)设置在配重块(5)的前后左右侧壁中的一对侧壁上时，所述同名永磁体组(13)包括固定设置在所述配重块(5)前后左右侧壁中的另一对侧壁上的第一同名永磁体，以及包括设置在与第一同名永磁体相对位置的外框架(1)内侧壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：封周权，陈政清，宋佳，华旭刚，牛华伟，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43