抑制斜拉索振动的外置式减振器制造技术

本发明专利技术公开了一种抑制斜拉索振动的外置式减振器，包括刚性连接杆和杠杆组件，刚性连接杆的第一端铰接索夹，杠杆组件两端分别连接支座和阻尼器，杠杆组件包括第一、第二、第三和连接轴，第一杠杆的第一端通过第一销轴铰接在支座内，第二杠杆的外圆周面上设有铰座，刚性连接杆的第二端通过第二销轴与铰座铰接，第三杠杆的第一端与阻尼器固定，连接轴转动设置在第二杠杆内且两端分别与第一杠杆的第二端和第三杠杆的第二端固定。本发明专利技术，与杠杆组件连接的刚性连接杆可以带动第一、第二、第三杠杆和阻尼器绕支座上下摆动，并能带动第二杠杆绕杠杆自身轴线转动，从而减轻斜拉索的面内及面外振动，可同时实现斜拉桥施工和运营阶段斜拉索减振的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及减振器，具体涉及抑制斜拉索振动的外置式减振器，用于大跨度斜拉桥施工和运营过程中对斜拉索振动进行控制。
技术介绍
大跨度斜拉桥的斜拉索是斜拉桥的主要承力构件，随着斜拉桥跨度的不断增大，斜拉索变得越来越长，由于斜拉索长而柔软，其抗弯刚度小，极易在风、风一雨、地震及交通等外界激励下发生过大的振动，甚至产生大幅的发散振动。斜拉索的振动将使其长期处于大幅交变应力循环作用之下，在应力集中较为严重的斜拉索锚固区，易产生索的疲劳破坏，振动严重的还会危及梁体结构，导致梁体裂纹，斜拉索的振动也会使其热挤塑高密度聚乙烯(PE)护套及斜拉索端部索套管破裂，发生渗水而锈蚀。斜拉索在高应力状态下振动又将加快索的应力腐蚀，使斜拉索的疲劳寿命大大缩短。斜拉索的大幅振动,还会使过往行人和·车辆产生不舒适感和不安全感，影响桥梁的正常运营。因此控制斜斜拉索的振动是非常必要的。为此，中国专利技术专利CN101709567A公开了 “一种斜拉索刚性连接空间杠杆质量减振装置”(申请号CN200910272400. 7)，由刚性连接杆将斜拉索索面内和索面外的振动位移传递到转动杠杆，而转动杠杆一端通过纵向连接构件与杠杆支座连接，且能够绕杠杆支座上下转动和绕自身中心轴转动，另一端连接质量块及阻尼器，当斜拉索索面内或索面外振动时，振动位移通过刚性连接杆传递给转动杠杆，带动转动杠杆、质量块、阻尼器上下或绕转动杠杆中心轴转动，产生惯性力、弹性力、阻尼力，索面外振动时杠杆支座与纵向连接构件的高阻尼结合还提供转动摩阻力和粘滞力，经过转动杠杆的放大作用，通过刚性连接杆传递回斜拉索，改变斜拉索的模态质量、刚度及阻尼，从而有效抑制斜拉索索面内或索面外的振动。众所周知，随着施工过程中索力的调整，斜拉索垂度和主梁线形均发生变化，从而导致索夹安装位置发生变化，由于上述专利技术采用固定长度连接杆，且杠杆端放置阻尼器，在连接杆的带动下，质量块与内置阻尼器绕转动轴发生上下转动，由于内置的阻尼器腔体空间有限，容易发生碰撞，严重时损坏减振器。因此，上述专利技术提供的技术方案对于施工阶段和运营期减振不能实现自适应，需要人为调整安装位置，较不方便。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是解决斜拉索减振器在施工阶段和运营期减振不能实现自适应，需要人为调整安装位置，较不方便的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是提供一种抑制斜拉索振动的外置式减振器，包括刚性连接杆和杠杆组件，所述刚性连接杆的第一端铰接有用于固定斜拉索的索夹；所述杠杆组件水平设置，两端分别连接有用于与桥面固定的支座和阻尼器，所述阻尼器的运动方向上下设置；所述杠杆组件包括第一、第二、第三和连接轴，所述第一杠杆的第一端通过第一销轴铰接在所述支座内形成第一铰接点，且所述第一销轴的轴线与所述第一杠杆的轴线垂直；所述第二杠杆的外圆周面上设有铰座，所述刚性连接杆的第二端通过第二销轴与所述铰座铰接形成第二铰接点，且所述第二销轴的轴线与所述第二杠杆的轴线垂直；所述第三杠杆的第一端与所述阻尼器固定；所述连接轴转动设置在所述第二杠杆内且两端分别与所述第一杠杆的第二端和所述第三杠杆的第二端固定。在上述方案中，所述第一杠杆的第一端设有摩擦装置，所述摩擦装置包括两块连接板和弹簧，所述两块连接板相对设置，且一端分别与所述第一杠杆的第一端固定，另一端的外侧面上设有摩擦块；所述弹簧固定设置在两块所述连接板之间且使两个所述摩擦块分别与所述支座的内壁相抵，提供摩擦所需正压力。在上述方案中，所述刚性连接杆的轴线与斜拉索的轴线垂直。在上述方案中，所述第一铰接点和所述第二铰接点之间的连线与所述刚性连接杆的轴线垂直。 在上述方案中，所述阻尼器包括质量块、上容器和下容器，所述质量块具有一开口向下的内腔，所述上容器固定在所述内腔中，所述上容器内设有长度方向沿纵桥向设置的多块插板，所述下容器具有匹配所述插板的多个阻尼腔，所述阻尼腔内设有阻尼液，所述插板自上而下插装在所述阻尼腔内。在上述方案中，所述质量块由混凝土浇注而成。本专利技术，通过对杠杆组件的改进，使得与杠杆组件连接的刚性连接杆可以带动第一、第二、第三杠杆和阻尼器绕支座上下摆动，并能带动第二杠杆绕杠杆自身轴线转动，从而减轻斜拉索的面内振动以及面外振动，可同时实现斜拉桥施工阶段与运营阶段斜拉索减振的需要。附图说明图I为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中支座的内部结构主视图；图3为本专利技术中支座的内部结构侧视图；图4为本专利技术中杠杆组件的结构示意图；图5为本专利技术中阻尼器的主视图；图6为本专利技术中阻尼器的侧视图。具体实施例方式本专利技术提供的抑制斜拉索振动的外置式减振器，通过对杠杆组件的改进，使得与杠杆组件连接的刚性连接杆可以带动第一、第二、第三杠杆和阻尼器绕支座上下摆动，并能带动第二杠杆绕杠杆自身轴线转动，从而减轻斜拉索的面内振动以及面外振动，可同时实现斜拉桥施工阶段与运营阶段斜拉索减振的需要。下面结合附图对本专利技术作出详细的说明。如图I所示，本专利技术提供的抑制斜拉索振动的外置式减振器包括刚性连接杆4、杠杆组件、支座6和阻尼器。刚性连接杆4的第一端通过销轴3铰接用于固定斜拉索I的索夹2，第二端铰接在杠杆组件的中部，杠杆组件水平设置，支座6和阻尼器的底面分别固定在桥面上且支座6和阻尼器分别设置在杠杆组件的两端，阻尼器的运动方向设置为上下运动。刚性连接杆4的轴线与拉索I垂直，保证拉索I振动时位移全部传递给刚性连接杆4，减小传递给杠杆组件的位移损失，保证抑振力达到最大。 再请参见图4，杠杆组件包括第一杠杆7、第二杠杆8、第三杠杆9和连接轴23。第一杠杆7的第一端通过第一销轴18铰接在支座6内形成第一铰接点Al，且第一销轴18的轴线与第一杠杆7的轴线垂直；第二杠杆8的外圆周面上设有铰座，刚性连接杆4的第二端通过第二销轴5与铰座铰接形成第二铰接点A2，且第二销轴5的轴线与第二杠杆8的轴线垂直；第三杠杆9的第一端与阻尼器固定；连接轴23转动设置在第二杠杆8内且两端分别与第一杠杆7的第二端和第三杠杆9的第二端固定。第一铰接点Al和第二铰接点A2之间的连线与刚性连接杆4的轴线垂直，使刚性连接杆4的位移全部传递给杠杆组件，减小位移损失，保证减振效果最优。在本实施例中，第二杠杆8具有一个轴向通孔，轴向通孔的两端设有滚动轴承22，连接轴23呈中间粗两端细的台阶轴状，且两端分别设有外螺纹，连接轴23穿装在第二杠杆8的轴向通孔内且与滚动轴承22配合，第一杠杆7的第二端和第三杠杆9的第二端分别设有内螺纹，连接轴23与第一杠杆7的第二端和第三杠杆9的第二端通过螺纹连接为一体。从而实现了第一杠杆7、第二杠杆8和第三杠杆9同时绕支座6上下摆动或第二杠杆8在绕自身轴转动的同时保持第一杠杆7和第三杠杆9不动。通过调整第三杠杆9的长度可以改变杠杆组件的放大倍数，方便调节抑振力大小。再请参见图2和图3，支座6为钢板焊接箱式结构，包括顶板13、底板15以及左、右侧板14、16和前、后侧板17，其中右侧板16上设有开口，用于保证第一杠杆7转动。第一杠杆7的第一端插装在支座6内，第一杠杆7的第一端设有摩擦装置，用以提供摩擦抑振力，抑制斜拉索风雨振。由于杠杆组件转动灵活，不受施工阶段调索及成桥时荷载试验的影响。摩擦装置包括两块连接板20和弹簧21，两块连接板20相本文档来自技高网...

【技术保护点】
抑制斜拉索振动的外置式减振器，包括：刚性连接杆，其第一端铰接有用于固定斜拉索的索夹；杠杆组件，水平设置，两端分别连接有用于与桥面固定的支座和阻尼器，所述阻尼器的运动方向上下设置；其特征在于，所述杠杆组件包括：第一杠杆，其第一端通过第一销轴铰接在所述支座内形成第一铰接点，且所述第一销轴的轴线与所述第一杠杆的轴线垂直；第二杠杆，其外圆周面上设有铰座，所述刚性连接杆的第二端通过第二销轴与所述铰座铰接形成第二铰接点，且所述第二销轴的轴线与所述第二杠杆的轴线垂直；第三杠杆，其第一端与所述阻尼器固定；连接轴，转动设置在所述第二杠杆内且两端分别与所述第一杠杆的第二端和所述第三杠杆的第二端固定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪正兴，王波，张武剑，郭翠翠，尹夏明，李荣庆，吴亮，方华兵，柴小鹏，荆国强，王翔，李东超，
申请(专利权)人：中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司，中铁大桥局集团有限公司，江西省高速公路投资集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：