[发明专利]一种调谐惯性质量电磁阻尼器

说明书

本发明属于阻尼器领域，并公开了一种调谐惯性质量电磁阻尼器，包括外壳及设置在所述外壳内的直线导轨、滚珠丝杠机构、固定座、增速机、直流发电机、质量块和调谐压缩弹簧，所述右端盖上可移动安装有对外连接架，所述外连接架的左端穿过所述右端盖后伸入所述外壳内并且该端固定连接在所述滚珠螺母上；所述丝杠的左端通过第一联轴器连接所述增速机的输入轴，该增速机的输出轴通过第二联轴器连接所述直流发电机；所述调谐压缩弹簧设置有两根并且它们均穿装在所述丝杠上。本发明可将外部振动结构振动产生的能量转化为质量块的运动动能和直流发电机的电能而大量消耗掉，因此能起到减振/减震的效果。

技术领域

本发明属于阻尼器领域，更具体地，涉及一种电磁阻尼器。

背景技术

近年来，调谐质量阻尼器(TMD)和调谐液体阻尼器(TLD)的卓越减振性能，受到工程界的广泛关注。其主要原理是在受控结构中设置一定的质量，并附加一定的刚度和阻尼，形成一个具有自振频率的附属结构。通过调节附属结构的自振频率，使其与受控结构频率相近，从而与受控结构形成共振条件，吸收受控结构的振动能量并通过阻尼元件来进行耗散，从而达到减振效果。

传统调谐质量阻尼器(TMD)的减振性能和自身质量与被控结构的质量比有关，但是受限于安装空间等因素，其设计质量往往局限于有限的范围内。为了达到理想的控制效果，使用调谐质量阻尼器进行结构振动控制时，通常需要较大的安装和运动空间；但这样往往会占用结构的使用空间，对结构的使用功能造成一定的影响。此外，实际工程中被控结构的质量通常巨大，相应地，所用的调谐质量阻尼器的质量也十分巨大，这会使结构的竖向荷载增大，并占用较大的结构空间。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种调谐惯性质量电磁阻尼器，能将外部振动结构的振动转化为质量块的运动动能和直流发电机的电能而被大量耗散掉，从而起到减振的效果。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种调谐惯性质量电磁阻尼器，其特征在于，包括外壳及设置在所述外壳内的直线导轨、滚珠丝杠机构、固定座、增速机、直流发电机、质量块和调谐压缩弹簧，其中，

所述外壳的左右两端分别设置有左端盖和右端盖；

所述直线导轨设置在所述外壳的内壁上并且其纵向与所述外壳的纵向一致；

所述固定座安装在所述外壳的内壁上；

所述滚珠丝杠机构的丝杠的左端可转动安装在所述固定座上并且该端穿过所述固定座，该丝杠的右端可转动安装在所述右端盖上，所述滚珠丝杠机构的滚珠螺母安装在所述直线导轨上；

所述右端盖上可移动安装有对外连接架，所述外连接架的左端穿过所述右端盖后伸入所述外壳内并且该端固定连接在所述滚珠螺母上，该对外连接架的右端外露于所述外壳，以用于连接外部振动结构；

所述丝杠的左端通过第一联轴器连接所述增速机的输入轴，该增速机的输出轴通过第二联轴器连接所述直流发电机，所述直流发电机可输出电能到外部电路从而耗散所述外部振动结构振动产生的能量，从而达到减震/减振的目的，该增速机的输出轴上还安装有质量块，并且该增速机的输出轴的转速大于输入轴的转速；

所述调谐压缩弹簧设置有两根并且它们均穿装在所述丝杠上，所述滚珠螺母位于这两根调谐压缩弹簧之间，每根调谐压缩弹簧的一端均压紧在所述滚珠螺母上，并且滚珠螺母左边的调谐压缩弹簧的另一端压紧在外限位套上，滚珠螺母右边的调谐压缩弹簧的另一端压紧在内限位套上，所述外限位套和内限位套分别安装在所述外壳的内壁上，所述丝杠的左端和右端分别穿过所述外限位套和内限位套。

优选地，外部振动结构为机械结构、建筑结构、桥梁结构或海洋平台。

优选地，所述质量块为由金属材料制成的圆柱体。

优选地，所述右端盖包括固定连接在一起的固定板和支撑座。