一种适用于海洋浮标的振动控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及海洋工程技术领域，公开了一种适用于海洋浮标的振动控制装置，包括：浮子外壳；质量块，悬浮设于浮子外壳内，质量块内设有腔体，腔体的底面设有两个导电金属片；多个弹簧，各弹簧的一端分别与质量块连接，各弹簧的另一端分别连接在浮子外壳的内壁；颗粒阻尼群，包括多颗阻尼颗粒，多颗所述阻尼颗粒均放置于导电金属片上；能量利用端，与导电金属片电连接；阻尼颗粒在导电金属片上相对运动时，产生电流并传导至能量利用端。本发明专利技术可以在平面内多个方向均能提供振动抑制效果，适用于海洋浮标的振动抑制，质量块其内部的颗粒阻尼群和腔体底部的导电金属片相对运动会产生电流，并将电能传导至能量利用端，可达到对耗散能量利用的目的。利用的目的。利用的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于海洋浮标的振动控制装置


[0001]本专利技术涉及海洋工程
，特别是涉及一种适用于海洋浮标的振动控制装置。

技术介绍

[0002]近年来，调谐质量阻尼器由于其概念简单、机理明确、安装方便、抑制效果优秀而被广泛使用。目前，传统质量阻尼器只能在某个固定方向提供振动抑制效果，但对于浮子而言，风载荷和水流的方向在不断变化，具有随机性，导致现有的质量阻尼器并不适用。并且，传统质量阻尼器只具有振动抑制作用，并不能把其耗散的能量进行利用，造成能量浪费。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种适用于海洋浮标的振动控制装置，以解决传统质量阻尼器只能在单一方向提供振动抑制效果和不能进行能量利用的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0005]本专利技术所述适用于海洋浮标的振动控制装置，包括：
[0006]浮子外壳；
[0007]质量块，悬浮设于所述浮子外壳内，所述质量块内设有腔体，所述腔体的底面设有两个导电金属片，两个所述导电金属片间隔设置；
[0008]多个弹簧，各所述弹簧的一端分别与所述质量块连接，各所述弹簧的另一端分别连接在所述浮子外壳的内壁；
[0009]颗粒阻尼群，包括多颗阻尼颗粒，多颗所述阻尼颗粒均放置于所述导电金属片上；
[0010]能量利用端，与两个所述导电金属片分别电连接；
[0011]所述阻尼颗粒在所述导电金属片上相对运动时，产生电流并传导至所述能量利用端。
[0012]优选地，两个所述导电金属片均呈半圆形，两个所述导电金属片的弧形边沿分别与所述质量块的内壁固定，两个所述导电金属片的直线边沿平行设置。
[0013]优选地，多个所述弹簧沿所述质量块的圆周方向均匀设置，各所述弹簧分别沿所述质量块的径向方向延伸设置。
[0014]优选地，所述质量块设置有多层，多层所述质量块上下堆叠设置，各所述弹簧均连接在其中一层所述质量块上。
[0015]优选地，相邻的所述质量块可拆卸地连接。
[0016]优选地，相邻层的所述质量块内部的导电金属片并联。
[0017]优选地，所述能量利用端为设置于所述浮子外壳底部的电池。
[0018]优选地，所述阻尼颗粒的材质为聚四氟乙烯。
[0019]优选地，所述阻尼颗粒的弹性模量为1.5
×
103Mpa，泊松比为0.4，质量密度:2.32
×
103kg/m3，静摩擦系数为0.11。
[0020]优选地，所述浮子外壳包括壳体和支架，所述壳体内设有容纳腔，所述质量块和所述弹簧均设置于所述容纳腔内，所述壳体的顶部敞开设置，所述支架固定在所述壳体的顶部。
[0021]本专利技术实施例一种适用于海洋浮标的振动控制装置与现有技术相比，其有益效果在于：
[0022]本专利技术实施例的适用于海洋浮标的振动控制装置，通过多个弹簧将质量块悬浮固定于浮子外壳内，使得本专利技术可以在平面内多个方向均能提供振动抑制效果，适用于受到方向不断变化的风载荷和水流作用下海洋浮标的振动抑制。在质量块的腔体底面设置两个导电金属片，在导电金属片上设置多颗阻尼颗粒，两个导电金属片作为两个电极，浮子外壳在风载荷和水流作用下浮动时，质量块发生振动，使得多颗阻尼颗粒在导电金属片上发生相对运动。低频运动的阻尼颗粒与导电金属片为两种得失电子能力不同的材料，阻尼颗粒与导电金属片的表面会由于摩擦起电作用产生静电荷；在两个带静电荷的电极间接入负载，感应电势差便会驱动电子通过外电路在两个电极间流动，从而形成电流。因此，当质量块受浮子外壳影响发生振动时，其内部的颗粒阻尼群和腔体底部的导电金属片会相对运动从而产生电流，并通过电导线将电能传导至能量利用端，可达到对耗散能量利用的目的。
附图说明
[0023]图1是本专利技术实施例所述适用于海洋浮标的振动控制装置的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术实施例所述适用于海洋浮标的振动控制装置的正视示意图；
[0025]图3是本专利技术实施例所述适用于海洋浮标的振动控制装置的俯视示意图；
[0026]图4是图3中的A
‑
A向视图；
[0027]图中，1、浮子外壳；11、壳体；12、支架；2、质量块；21、导电金属片；3、阻尼颗粒；4、弹簧；5、电池；6、螺栓。
具体实施方式
[0028]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0029]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0030]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0031]如图1
‑
图4所示，本专利技术实施例的一种适用于海洋浮标的振动控制装置，包括浮子外壳1、质量块2、颗粒阻尼群、能量利用端和多个弹簧4，其中，浮子外壳1内部设置有容纳腔，质量块2、颗粒阻尼群、能量利用端和多个弹簧4均设于容纳腔内；质量块2悬浮设于所述浮子外壳1内，所述质量块2内设有腔体，所述腔体的底面设有两个导电金属片21，两个导电
金属片21间隔设置，充当两个电极；各所述弹簧4的一端分别与所述质量块2连接，各所述弹簧4的另一端分别连接在所述浮子外壳1的内壁；颗粒阻尼群包括多颗阻尼颗粒3，多颗所述阻尼颗粒3均放置于所述导电金属片21上，质量块2振动时，阻尼颗粒3可在导电金属片21上发生相对运动；能量利用端与两个所述导电金属片21分别电连接；所述阻尼颗粒3在所述导电金属片21上相对运动时，产生电流并传导至所述能量利用端。
[0032]本专利技术将质量块2通过多个弹簧4固定并悬浮于浮子外壳1内，在浮子外壳1在风载荷和水流作用下发生振动时，浮子外壳1带动质量块2及其内的颗粒阻尼群运动，消耗能量从而达到振动抑制目的，且可以在平面内多个方向均能提供振动抑制效果，适用于受到方向不断变化的风载荷和水流作用的海洋浮标的振动抑制。在质量块2的腔体底面设置两个导电金属片21，在导电金属片21上设置多颗阻尼颗粒3，两个导电金属片21作为两个电极，浮子外壳1在风载荷和水流作用下浮动时，质量块2在浮子外壳1内发生振动，使得多颗阻尼颗粒3在导电金属片21上发生相对运动。低频运动的阻尼颗粒3与导电金属片21为两种得失电子能力不同的材料，阻尼颗粒3与导电金属片21的表面会由于摩擦起电作用产生静电荷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于海洋浮标的振动控制装置，其特征在于，包括：浮子外壳；质量块，悬浮设于所述浮子外壳内，所述质量块内设有腔体，所述腔体的底面设有两个导电金属片，两个所述导电金属片间隔设置；多个弹簧，各所述弹簧的一端分别与所述质量块连接，各所述弹簧的另一端分别连接在所述浮子外壳的内壁；颗粒阻尼群，包括多颗阻尼颗粒，多颗所述阻尼颗粒均放置于所述导电金属片上；能量利用端，与两个所述导电金属片分别电连接；所述阻尼颗粒在所述导电金属片上相对运动时，产生电流并传导至所述能量利用端。2.根据权利要求1所述的适用于海洋浮标的振动控制装置，其特征在于，两个所述导电金属片均呈半圆形，两个所述导电金属片的弧形边沿分别与所述质量块的内壁固定，两个所述导电金属片的直线边沿平行设置。3.根据权利要求1所述的适用于海洋浮标的振动控制装置，其特征在于，多个所述弹簧沿所述质量块的圆周方向均匀设置，各所述弹簧分别沿所述质量块的径向方向延伸设置。4.根据权利要求1所述的适用于海洋浮标的振动控制装置，其特征在于，所述质量块设置有多层，多层所述质量块上下堆叠设...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪问池，田耕庆，杨文吒，马勇，
申请(专利权)人：南方海洋科学与工程广东省实验室珠海，
类型：发明
国别省市：