一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器制造技术

本实用新型专利技术涉及结构减振领域，具体涉及一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器。该自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器，包括：质量块、弹簧组件和至少一气体平衡器。其中，弹簧组件用于设在所述质量块与待减振结构之间，其一端用于连接所述待减振结构，另一端连接所述质量块；所述气体平衡器包括气缸和活塞杆，所述气缸与所述质量块连接，所述活塞杆一端用于与所述待减振结构连接，另一端伸入所述气缸内，与所述气缸滑动连接。本申请提供的超低频调谐质量阻尼器通过气体平衡器提供阻尼，由于气体平衡器平衡了一部分质量块的重力，显著减小了在低频条件下弹簧的静力变形量和用量，从而减小了体积，能够满足大跨度桥梁的安装环境。能够满足大跨度桥梁的安装环境。能够满足大跨度桥梁的安装环境。

【技术实现步骤摘要】
一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器


[0001]本技术涉及结构减振领域，具体涉及一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器。

技术介绍

[0002]大跨度悬索桥和斜拉桥结构体系轻柔纤细、阻尼小、自振频率低，在外荷载的作用下，易发生各种形式的振动，这些振动不仅会引起人员不适、结构摇晃、结构疲劳等问题，甚至会造成恶劣的社会负面影响，如2020年陆续出现的鹦鹉洲长江大桥和虎门大桥涡激振动现象，其振动频率均低于0.4Hz，已经属于超低频振动的范畴。
[0003]桥梁结构和高层建筑结构领域广泛采用调谐质量阻尼器来控制结构低频振动，调谐质量阻尼器(TMD)主要包括弹簧、质量、阻尼三大构件，对于结构振动有非常明显的抑制作用。但常规TMD在用于超低频竖向减振时，难以处理弹簧的低刚度和平衡质量块重力的矛盾。若直接纯依靠弹簧弹性力平衡质量块重力，则其弹簧的变形量为：
[0004][0005]随着频率的降低，弹簧的变形量会迅速增大，减振器所占空间也会迅速增大，计算可知，常规TMD达到0.3Hz、0.2Hz和0.1Hz所需弹簧的变形量分别为2.76m、6.21m和24.82m,而对于实际的桥梁结构而言，其主梁允许阻尼器的净空位置约在2～3m以内,一般的调谐质量阻尼器无法满足安装空间的需求。压簧压缩量大还会造成压簧侧向屈曲不稳定和难于压缩，安装困难等问题。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器，能够解决现有技术中使用常规阻尼器在低频条件下弹簧变形量和过大，体积过大导致的适用范围小的问题。
[0007]为达到以上目的，本技术采取的技术方案是，提供一种
[0008]本技术提供一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器，包括：
[0009]质量块；
[0010]弹簧组件，其用于设在所述质量块与待减振结构之间，其一端用于连接所述待减振结构，另一端连接所述质量块；
[0011]至少一气体平衡器，所述气体平衡器包括气缸和活塞杆，所述气缸与所述质量块连接，所述活塞杆一端用于与所述待减振结构连接，另一端伸入所述气缸内，与所述气缸滑动连接。
[0012]在一些可选的方案中，所述气缸的缸体长度大于所述活塞杆的长度。
[0013]在一些可选的方案中，所述弹簧组件为压簧，所述质量块位于所述弹簧组件的上方。
[0014]在一些可选的方案中，该自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器，还包括安装板，所述弹簧组件和活塞杆用于与所述待减振结构的一端，均与所述安装板连接，所述安装板用于与所述待减振结构连接。
[0015]在一些可选的方案中，所述弹簧组件包括四个压簧，四个所述压簧间隔设置在质量块的下方。
[0016]在一些可选的方案中，所述安装板和质量块连接所述压簧的位置均设有限位槽，所述压簧的端部位于所述限位槽内。
[0017]在一些可选的方案中，所述压簧与安装板连接的一端设有弹簧底座，并位于限位槽内。
[0018]在一些可选的方案中，所述活塞杆与所述安装板连接的一端设有活塞杆底座，所述活塞杆通过所述活塞杆底座与所述安装板。
[0019]在一些可选的方案中，所述质量块呈矩形，所述矩形的四个角上均设有一气体平衡器。
[0020]在一些可选的方案中，所述气缸与所述质量块通过所述质量块连接座连接，所述质量块连接座上设有通孔，所述质量块连接座通过通孔套设在所述气缸外侧。
[0021]与现有技术相比，本技术的优点在于：活塞杆与气缸的配合，一方面可以限制质量块的振动方向，另一方面，将气缸内充入一定压力的气体，活塞杆与气缸的配合可以和弹簧组件一起平衡质量块的重力，还可以为质量块提供阻尼和限制质量块摆动，弹簧组件仅承担少量质量块重力，因此可以减小弹簧组件的刚度，降低弹簧组件静力压缩量和用量，使得超低频竖向调谐质量阻尼器设计成为可能，满足安装高度要求，通过减小弹簧组件的用来，可节省造价。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本技术实施例中提供的一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器的正视示意图。
[0024]图2为本技术实施例中提供的一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器的俯视示意图。
[0025]图3为本技术实施例中提供的一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器的立体示意图。
[0026]图4为本技术实施例中提供的气体平衡器的立体图。
[0027]图中：1、质量块；2、气体平衡器；21、气缸；22、质量块连接座；23、活塞杆；24、底座；3、弹簧组件；31、压簧；32、弹簧底座；4、安装板。
具体实施方式
[0028]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例
中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]以下结合附图对本技术一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器的实施例作进一步详细说明。
[0030]如图1
‑
3所述本专利技术提供一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器，包括：质量块1、弹簧组件3和至少一气体平衡器2。
[0031]其中，弹簧组件3用于设在质量块1与待减振结构之间，其一端用于连接待减振结构，另一端连接质量块1；至少一气体平衡器2，气体平衡器2包括气缸21和活塞杆23，气缸21与质量块1连接，活塞杆23一端用于与待减振结构连接，另一端伸入气缸21内，与气缸21滑动连接。
[0032]在使用该自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器时，弹簧组件3用于设在质量块1与待减振结构之间，其一端用于连接待减振结构，另一端连接质量块1，在质量块1上设置气缸21，将活塞杆23一端与待减振结构连接，另一端伸入气缸21内，与气缸21滑动连接。活塞杆23与气缸21的配合，一方面可以限制质量块1的振动方向，另一方面，将气缸21内充入一定压力的气体，活塞杆23与气缸21的配合可以和弹簧组件3一起平衡质量块1的重力，还可以为质量块1提供阻尼和限制质量块摆动，弹簧组件3仅承担少量质量块重力，因此可以减小弹簧组件3的刚度，降低弹簧组件3静力压缩量和用量，使得超低频竖向调谐质量阻尼器设计成为可能，满足安装高度要求，通过减小弹簧组件3的用来，可节省造价。
[0033]在本实施例中，气缸21内充入的气体为氮气。
[0034]在一些可选的实施例中，气缸21的缸体长度大于活塞杆23的长度。
[0035]在本实施例中，气缸21的缸体长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器，其特征在于，包括：质量块(1)；弹簧组件(3)，其用于设在所述质量块(1)与待减振结构之间，其一端用于连接所述待减振结构，另一端连接所述质量块(1)；至少一气体平衡器(2)，所述气体平衡器(2)包括气缸(21)和活塞杆(23)，所述气缸(21)与所述质量块(1)连接，所述活塞杆(23)一端用于与所述待减振结构连接，另一端伸入所述气缸(21)内，与所述气缸(21)滑动连接。2.根据权利要求1所述的一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器，其特征在于，所述气缸(21)的缸体长度大于所述活塞杆(23)的长度。3.根据权利要求1所述的一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器，其特征在于，所述弹簧组件(3)为压簧，所述质量块(1)位于所述弹簧组件(3)的上方。4.根据权利要求1所述的一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器，其特征在于，还包括安装板(4)，所述弹簧组件(3)和活塞杆(23)用于与所述待减振结构的一端，均与所述安装板(4)连接，所述安装板(4)用于与所述待减振结构连接。5.根据权利要求4所述的一种自平衡竖向超低频调谐质量阻尼器，其特征在于，所述弹簧组件(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴肖波，王波，荆国强，柴小鹏，汪正兴，肖龙，马长飞，戴青年，刘鹏飞，李亚敏，尹琪，王鼎鑫，曹冠军，董京礼，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团有限公司，
类型：新型
国别省市：