【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及建筑结构振动控制，尤其涉及一种带惯容的调谐质量阻尼器。
技术介绍
1、高层结构的建筑物的长细比较大，刚度和阻尼小，因此，地震和风等外部作用所导致的有害振动将会加剧。针对外荷载作用下产生的结构振动，传统的工程结构抗风抗震方法是加强结构本身的强度、刚度和阻尼，或改变质量分布，这些方法会使建造成本增加，且不一定能达到预期效果。针对此类问题，借鉴航空航天、机械领域的减振方法，土木工程结构振动控制技术诞生并逐渐普及。在振动控制领域，调谐质量阻尼器(tunedmass damper，简称tmd)作为较成熟的控制手段之一，在各类高层结构的风荷载和地震响应控制中得到了广泛应用。
2、tmd系统通过惯性质量与结构主振型的共振效应来吸收结构的振动能量。为了保证控制效果，实施tmd技术往往需要较大的惯性质量，对结构的空间要求高，安装不便，且成本较高，还可能增加主结构的地震响应。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、鉴于现有技术的上述缺点和不足，本专利技术提供一种带惯容的调谐质量阻尼器，其解决了调谐质量阻尼器安装空间要求高及安装不便的技术问题。
3、(二)技术方案
4、为了达到上述目的，本专利技术的带惯容的调谐质量阻尼器包括安装架、质量块、阻尼装置、齿轮、蜗杆、第一离合装置、第二离合装置、第一飞轮、第二飞轮以及弹性装置；
5、所述质量块直线滑动设置于所述安装架上，所述阻尼装置和所述弹性装置均连接于所述安装架与所述质量块之间
6、所述齿轮固定设置于所述质量块上，所述蜗杆转动设置于所述安装架上，所述蜗杆位于所述齿轮的正下方，所述蜗杆的中轴线与所述质量块的滑动方向平行，所述第一飞轮通过所述第一离合装置连接所述蜗杆的第一端，所述第二飞轮通过所述第二离合装置连接所述蜗杆的第二端；
7、所述质量块朝第一方向滑动时，所述质量块通过所述第一离合装置单向驱动所述第一飞轮旋转；所述质量块朝第二方向运动时，所述质量块通过所述第二离合装置单向驱动所述第二飞轮旋转。
8、可选地，所述阻尼装置包括第一粘滞阻尼器和第二粘滞阻尼器，所述第一粘滞阻尼器、所述质量块以及所述第二粘滞阻尼器依次可拆卸连接，所述第一粘滞阻尼器和所述第二粘滞阻尼器分别所述安装架的第一端和第二端的内侧面一一对应可拆卸连接，所述第一粘滞阻尼器和所述第二粘滞阻尼器伸缩方向均与所述质量块的滑动方向平行。
9、可选地，所述弹性装置包括第一弹簧组件和第二弹簧组件，所述第一弹簧组件、所述质量块以及所述第二弹簧组件依次可拆卸连接，所述第一弹簧组件和所述第二弹簧组件分别与所述安装架的第一端和第二端的内侧面一一对应可拆卸连接，所述第一弹簧组件和所述第二弹簧组件的弹力方向与所述质量块的滑动方向平行。
10、可选地，所述安装架包括底座、第一隔板和第二隔板；
11、所述第一隔板和所述第二隔板均设置于所述底座上，所述第一隔板和所述第二隔板相对设置；
12、所述蜗杆的两端分别与所述第一隔板和所述第二隔板一一对应转动连接，所述第一飞轮和所述第二飞轮分别布置于所述第一隔板和所述第二隔板的外侧；
13、所述第一粘滞阻尼器和所述第一弹簧组件均与所述第一隔板连接连接，所述第二粘滞阻尼器和所述第二弹簧组件均与所述第二隔板连接连接。
14、可选地，所述质量块朝第一方向运动时，所述第一离合装置处于连动状态，所述第二离合装置处于不连动装置；
15、所述质量块朝第二方向运动时，所述第一离合装置处于不连动状态，所述第二离合装置处于连动装置。
16、可选地，所述蜗杆的第一端和第二端均固定设置有转盘，所述第一飞轮和所述第二飞轮分别与所述蜗杆的第一端和第二端上的转盘转动连接；
17、所述第一离合装置设置于所述蜗杆的第一端的转盘上，所述第二离合装置设置于所述蜗杆的第一端的转盘上。
18、可选地，所述第一离合装置和所述第二离合装置均包括卡块和弹性件；
19、所述卡块滑动设置于所述转盘上，所述卡块能够沿所述转盘的径向运动，所述弹性件连接于所述卡块与所述蜗杆之间；
20、所述第一飞轮和所述第二飞轮上均开设有环形的齿槽，所述第一离合装置的所述卡块能够插入所述第一飞轮上的所述齿槽中以驱动所述第一飞轮上的所述齿槽旋转，所述第二离合装置的所述卡块能够插入所述第二飞轮上的所述齿槽中以驱动所述第二飞轮上的所述齿槽旋转。
21、可选地，所述质量块包括安装座和至少一个配重板；
22、所述安装座直线滑动设置于所述安装架上，所述阻尼装置和所述弹性装置均连接所述安装座，所述第一飞轮和所述第二飞轮均通过所述连接装置连接所述安装座；
23、所述配重板设置于所述安装座上，或者多个所述配重板依次叠置于所述安装座上。
24、可选地，所述蜗杆与所述安装架之间通过轴承转动连接。
25、可选地，所述齿轮为斜齿轮。
26、(三)有益效果
27、阻尼装置和弹性装置均连接于安装架与质量块之间，共同构成调谐质量阻尼器部分。第一飞轮通过第一离合装置连接蜗杆的第一端，第二飞轮通过第二离合装置连接蜗杆的第二端，两端固接于质量块下方的齿轮，与齿轮啮合的蜗杆、连接于蜗杆两端的两个飞轮以及两个离合装置构成惯容器部分。
28、蜗杆位于齿轮的正下方，质量块的重量主要由蜗杆承担，导向滑轨仅起到导向作用，辅助质量块的运动，有效避免导向滑轨磨损，降低导向滑轨因表面处理不当导致的噪音；同时还能避免导向滑轨受力弯曲，降低导向滑轨维护保养的困难。
29、质量块的往复运动带动第一飞轮和第二飞轮转动，为控制系统提供表观质量，大幅减小惯性质量需求；采用了蜗杆和齿轮传动，有效提升调谐质量阻尼器的可靠性和稳定性，具备良好的控制效果；调谐质量阻尼器占用空间小，通过调整阻尼参数，适应多种高层建筑的振动控制需求。
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1.一种带惯容的调谐质量阻尼器，其特征在于，所述带惯容的调谐质量阻尼器包括安装架、质量块(1)、阻尼装置、齿轮(5)、蜗杆(6)、第一离合装置(8)、第二离合装置、第一飞轮(7)、第二飞轮以及弹性装置；
2.如权利要求1所述的带惯容的调谐质量阻尼器，其特征在于，所述阻尼装置包括第一粘滞阻尼器(4)和第二粘滞阻尼器，所述第一粘滞阻尼器(4)、所述质量块(1)以及所述第二粘滞阻尼器依次可拆卸连接，所述第一粘滞阻尼器(4)和所述第二粘滞阻尼器分别所述安装架的第一端和第二端的内侧面一一对应可拆卸连接，所述第一粘滞阻尼器(4)和所述第二粘滞阻尼器伸缩方向均与所述质量块(1)的滑动方向平行。
3.如权利要求2所述的带惯容的调谐质量阻尼器，其特征在于，所述弹性装置包括第一弹簧组件和第二弹簧组件(3)，所述第一弹簧组件、所述质量块(1)以及所述第二弹簧组件(3)依次可拆卸连接，所述第一弹簧组件和所述第二弹簧组件(3)分别与所述安装架的第一端和第二端的内侧面一一对应可拆卸连接，所述第一弹簧组件和所述第二弹簧组件(3)的弹力方向与所述质量块(1)的滑动方向平行。
5.如权利要求1-4任意一项所述的带惯容的调谐质量阻尼器，其特征在于，所述质量块(1)朝第一方向运动时，所述第一离合装置(8)处于连动状态，所述第二离合装置处于不连动装置；
6.如权利要求5所述的带惯容的调谐质量阻尼器，其特征在于，所述蜗杆(6)的第一端和第二端均固定设置有转盘(9)，所述第一飞轮(7)和所述第二飞轮分别与所述蜗杆(6)的第一端和第二端上的转盘(9)转动连接；
7.如权利要求6所述的带惯容的调谐质量阻尼器，其特征在于，所述第一离合装置(8)和所述第二离合装置均包括卡块(81)和弹性件(83)；
8.如权利要求1-4任意一项所述的带惯容的调谐质量阻尼器，其特征在于，所述质量块(1)包括安装座和至少一个配重板；
9.如权利要求1-4任意一项所述的带惯容的调谐质量阻尼器，其特征在于，所述蜗杆(6)与所述安装架之间通过轴承(11)转动连接。
10.如权利要求1-4任意一项所述的带惯容的调谐质量阻尼器，其特征在于，所述齿轮(5)为斜齿轮。
...【技术特征摘要】
1.一种带惯容的调谐质量阻尼器，其特征在于，所述带惯容的调谐质量阻尼器包括安装架、质量块(1)、阻尼装置、齿轮(5)、蜗杆(6)、第一离合装置(8)、第二离合装置、第一飞轮(7)、第二飞轮以及弹性装置；
2.如权利要求1所述的带惯容的调谐质量阻尼器，其特征在于，所述阻尼装置包括第一粘滞阻尼器(4)和第二粘滞阻尼器，所述第一粘滞阻尼器(4)、所述质量块(1)以及所述第二粘滞阻尼器依次可拆卸连接，所述第一粘滞阻尼器(4)和所述第二粘滞阻尼器分别所述安装架的第一端和第二端的内侧面一一对应可拆卸连接，所述第一粘滞阻尼器(4)和所述第二粘滞阻尼器伸缩方向均与所述质量块(1)的滑动方向平行。
3.如权利要求2所述的带惯容的调谐质量阻尼器，其特征在于，所述弹性装置包括第一弹簧组件和第二弹簧组件(3)，所述第一弹簧组件、所述质量块(1)以及所述第二弹簧组件(3)依次可拆卸连接，所述第一弹簧组件和所述第二弹簧组件(3)分别与所述安装架的第一端和第二端的内侧面一一对应可拆卸连接，所述第一弹簧组件和所述第二弹簧组件(3)的弹力方向与所述质量块(1)的滑动方向平行。
4.如权利要求3所述的带惯...
【专利技术属性】
技术研发人员：李祚华，王涵，滕军，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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