一种三维摆式调谐液体惯容装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种三维摆式调谐液体惯容装置，该惯容装置包括调谐液柱阻尼器和调谐质量惯容器，调谐液柱阻尼器包括摆臂

【技术实现步骤摘要】
一种三维摆式调谐液体惯容装置


[0001]本专利技术涉及液体惯容装置，尤其是涉及一种三维摆式调谐液体惯容装置
。

技术介绍

[0002]减振装置种类繁多
、
应用广泛，目前已有多种调谐类的减振装置，比如调谐质量阻尼器
(TMD)、
调谐液体阻尼器
(TLD)、
摆式调谐质量阻尼器
(PTMD)
和摆式调谐液体阻尼器
(PTLD)
等
。
但传统的调谐类减振装置存在一系列问题：达到好的控制效果需要大的安装空间，会减小结构的使用空间；鲁棒性较差，装置的自振频率需要良好的设计进而避免与结构发生失谐；调谐需要的质量较大，导致装置经济性较差
。
[0003]经过检索，申请公布号
CN109267808A
公开了调谐液体型惯容系统，具体公开了：该装置包括建立了双重的减振调谐机制，使用调谐液体质量单元
、
调谐惯容限位单元来调整系统频率并进行减振控制；建立了双重储能机制
、
基于摩擦运动和液体非线性晃动的耗能机制
。
[0004]但该系统无法控制结构多个方向的振动，系统各项参数在实施时无法调整以确保实现最佳的减振效果
。
因此，一种可以控制多个方向振动且参数可调的惯容装置成为需要解决的技术问题
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种三维摆式调谐液体惯容装置r/>。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0007]根据本专利技术的一个方面，提供了一种三维摆式调谐液体惯容装置，该惯容装置调谐周期可调，所述惯容装置包括调谐液柱阻尼器和调谐质量惯容器，所述调谐液柱阻尼器包括摆臂
、
球铰端头
、
摆臂连接器
、
环形水箱和调谐液体，所述摆臂一端与球铰端头连接，另一端通过摆臂连接器与环形水箱连接，所述调谐液体装在环形水箱中；所述调谐质量惯容器安装于调谐液柱阻尼器下部，包括端板和弹性元件且底面设有球铰端头支座，整体为空腔结构；所述球铰端头与待减振结构连接，所述环形水箱摆动时带动调谐质量惯容器进行耗能
。
[0008]作为优选的技术方案，所述的所述调谐质量惯容器还包括滚珠丝杆惯容部件，所述端板包括第一端板和第二端板，所述弹性元件包括第一弹簧和第二弹簧
。
[0009]作为优选的技术方案，所述的第一端板和第二端板通过第一弹簧相连，所述第一弹簧至少为两个，所述第一端板
、
第二端板和第一弹簧形成一个空腔
。
[0010]作为优选的技术方案，所述的滚珠丝杆惯容部件包括滚珠丝杆
、
螺母
、
内置飞轮
、
平面轴承和黏滞阻尼液，所述滚珠丝杆一端穿过第一端板并穿入滚珠丝杆惯容部件，另一端设有球铰端头
。
[0011]作为优选的技术方案，所述的滚珠丝杆惯容部件未穿过滚珠丝杆的一端与第二端
板通过第二弹簧连接，所述第二弹簧位于滚珠丝杆惯容部件的空腔中且至少为两个
。
[0012]作为优选的技术方案，所述的滚珠丝杆运动带动螺母和内置飞轮旋转运动，所述内置飞轮在旋转时切割黏滞阻尼液进行耗能
。
[0013]作为优选的技术方案，该装置的调谐周期为：
[0014][0015]其中，
L
为摆臂的长度，
m
t
为调谐液体的质量，
m
in
为内置飞轮的质量，
k
t
为第一弹簧的刚度，
k
in
为第二弹簧的刚度，所述调谐周期通过调节各参数进行调节
。
[0016]作为优选的技术方案，所述的第二端板上设有球铰端头支座，与待减振结构另一处或地面相连
。
[0017]作为优选的技术方案，所述的环形水箱下部设有球铰端头支座，所述调谐质量惯容器通过球铰端头支座安装在环形水箱下部
。
[0018]作为优选的技术方案，所述的调谐质量惯容器共有三个，圆周均布安装
。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0020]1)
本专利技术的三维调谐液体惯容装置可以控制待控制结构各个方向上的振动，使用范围广；
[0021]2)
本专利技术可以灵活地调整摆杆的长度
、
调谐液体的密度
、
弹簧刚度和内置飞轮质量，实现了装置的调谐周期可调，进而可以实现最佳的减振效果，同时装置内调谐质量惯容器的存在可以以较小的空间实现吸收输入结构的能量并将其耗散和减小上部调谐液体质量两个目标；
[0022]3)
本专利技术较传统的摆式调谐装置具有更好的鲁棒性
。
附图说明
[0023]图1为本专利技术三维摆式调谐液体惯容装置结构示意图；
[0024]图2为本专利技术三维摆式调谐液体惯容装置工作时状态示意图；
[0025]图3为本专利技术调谐质量惯容器结构示意图；
[0026]图4为本专利技术摆臂连接器与摆臂连接示意图；
[0027]图5为本专利技术环形水箱结构示意图；
[0028]图6为本专利技术环形水箱底部球铰支座分布示意图；
[0029]图1中标号所示：
[0030]10、
摆臂，
11、
球铰端头，
12、
摆臂连接器，
13、
环形水箱，
14、
调谐液体，
2、
调谐质量惯容器，
23、
球铰端头支座；
[0031]图3中标号所示：
[0032]20、
滚珠丝杆惯容部件，
200、
黏滞阻尼液，
201、
滚珠丝杆，
202、
螺母，
203、
内置飞轮，
204、
平面轴承，
210、
第一端板，
211、
第二端板，
220、
第一弹簧，
221、
第二弹簧
。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例
。
基于本专利技术中的实施例，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，都应属于本专利技术保护的范围
。
[0034]本专利技术涉及一种三维摆式调谐液体惯容装置，包括调谐液柱阻尼器
(PTLCD)
和调谐质量惯容器2，如图1所示，调谐液柱阻尼器包括摆臂
10、
球铰端头
11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种三维摆式调谐液体惯容装置，其特征在于，该惯容装置调谐周期可调，所述惯容装置包括调谐液柱阻尼器和调谐质量惯容器
(2)
，所述调谐液柱阻尼器包括摆臂
(10)、
球铰端头
(11)、
摆臂连接器
(12)、
环形水箱
(13)
和调谐液体
(14)
，所述摆臂
(10)
一端与球铰端头
(11)
连接，另一端通过摆臂连接器
(12)
与环形水箱
(13)
连接，所述调谐液体
(14)
装在环形水箱
(13)
中；所述调谐质量惯容器
(2)
安装于调谐液柱阻尼器下部，包括端板和弹性元件且底面设有球铰端头支座
(23)
，整体为空腔结构；所述球铰端头
(11)
与待减振结构连接，所述环形水箱
(13)
摆动时带动调谐质量惯容器
(2)
进行耗能
。2.
根据权利要求1所述的一种三维摆式调谐液体惯容装置，其特征在于，所述的所述调谐质量惯容器
(2)
还包括滚珠丝杆惯容部件
(20)
，所述端板包括第一端板
(210)
和第二端板
(211)
，所述弹性元件包括第一弹簧
(220)
和第二弹簧
(221)。3.
根据权利要求2所述的一种三维摆式调谐液体惯容装置，其特征在于，所述的第一端板
(210)
和第二端板
(211)
通过第一弹簧
(220)
相连，所述第一弹簧
(220)
至少为两个，所述第一端板
(210)、
第二端板
(211)
和第一弹簧
(220)
形成一个空腔
。4.
根据权利要求3所述的一种三维摆式调谐液体惯容装置，其特征在于，所述的滚珠丝杆惯容部件
(20)
包括滚珠丝杆
(201)、
螺母
(202)、
内置飞轮
(203)、
平面轴承
(204)
和黏滞阻尼液
(200)
，所述滚珠丝杆
(201)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞甫，陶钱，许嘉程，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：