[发明专利]一种串联型加速度惰性消能器

说明书

一种串联型加速度惰性消能器，包括旋转单元、电涡流单元、附加质量单元，所述旋转单元的工作促使电涡流单元的同步工作。包括左侧的外筒，包括左侧的一根滚珠螺杆，通过本身的外螺纹与所述左侧外筒内的内螺纹连接，满足轴向运动。通过两节点质量单元吸能，电涡流单元耗能，具有更好的频域适用性，同时也可与弹性单元串联，有一定的调谐作用。无密封要求，耗能效率高，可以更有效保护结构安全，消耗地震、风振和人致激励等振动能量，耗能性能优良。左右外筒的串联并通过旋转摩擦面接触，附加两节点质量增效明显，摩擦面和电涡流耗能相较于传统电涡流阻尼器，效率更高。

技术领域

本发明涉及一种并联型加速度惰性消能器，属于土木工程结构耗能减震技术领域。

背景技术

消能减振技术，是在结构上附加消能减振装置，附加减振装置和结构本身共同承担地震和风振等作用。国内外学者已经对消能减振技术进行了大量研究。消能减震装置作为一种有效的减轻建筑和基础设施灾害的手段，通常分为速度型消能器和位移型消能器。速度型阻尼器耗能效果好，但是往往对消能器本身要求高，密封严格和缸体内压高；位移型消能器虽然成本较为低廉，但是耗能效果不如速度型阻尼器出色，另外面临震后难以自复位的问题；此外，常见的消能减震产品还有调谐质量阻尼器，但是其本身自重大，使用和安装不方便。

电涡流技术也逐渐运用到阻尼器的设计和研发当中。电磁阻尼力，是导体在磁场中切割磁力线时，导体中将产生感应电流，感应电流受到的安培力总是阻碍导体的运动，进而提供电磁阻尼，但一般耗能效率较低。

发明内容

基于以上不足，通过两节点质量增效单元和电涡流单元串联，可以同时利用电涡流阻尼力和加速度消能减震的增效原理来有效消耗地震、风振的能量，耗能性能优良，可广泛应用于减隔震(振)领域，具有极强的工程现实价值。

本发明提出“两节点质量单元”的概念，设计应用于建筑、桥梁等工程结构领域，为首次公开一种新耗能原理的耗能减震消能器。具体说，“两节点质量单元”不同于既有的质量单元。既有质量单元模型可视为刚体，只存在刚体位移，不发生单元内部相对位移；本发明两节点质量单元在单元内允许发生相对位移，且受到约束，单元外力可表示为质量与两节点加速度的矢量差的乘积，即 F＝m(a2-a1)。本发明对两节点质量单元的提出主要为了区别惯性质量两节点单元单元模型与现有刚体质量单元模型的不同，本发明依据两节点质量单元的理论模型，结合电涡流耗能原理，通过外部两单元串联的方式提出一种具有更好频域适用性的串联型加速度惰性消能器。

为此，本发明技术方案表征为：

一种串联型加速度惰性消能器，其特征在于，包括旋转单元、电涡流单元、附加质量单元，所述旋转单元的工作促使电涡流单元的同步工作；

一、所述旋转单元，

包括左侧的外筒(3)，

包括左侧的一根滚珠螺杆(2)，通过本身的外螺纹与所述左侧外筒(3)内的内螺纹连接，满足轴向运动；

包括限位铅块(5)，设于所述滚珠螺杆(2)内侧端，用于防止外筒(3)脱离出滚珠螺杆(2)；

二、所述电涡流单元，

包括右侧的外筒(3)；

包括内筒(11)，置于右侧的外筒(3)内，

包括滚珠螺母(13)，所述内筒(11)与滚珠螺母(13)固定；

包括永磁体(12)，布置于右侧的外筒(3)的内侧；

包括右侧的一根滚珠螺杆(2)，通过本身的外螺纹与滚珠螺母(13)连接，满足轴向运动；

包括限位铅块(5)，设于所述右侧滚珠螺杆(2)内侧端，用于防止脱离滚珠螺母(13)；