[实用新型]一种用于主动控制结构振动的回转式装置

说明书

本实用新型公开了一种用于主动控制结构振动的回转式装置，该装置中的固定组件固定安装于被控结构，轨道组件则通过连接件环绕安装于固定组件的外表面，轨道组件中均匀分布的凸块分别环绕有相对应的线圈并通过壳体将线圈包覆，作为定子的线圈外接电源，壳体远离固定组件的一端突起，驱动组件卡接于轨道组件，驱动组件中的驱动块通过滚动件接触轨道组件的外表面并于轨道的表面滑行，驱动块固定安装有磁性件，磁性件作为转子在线圈的驱动下运动，在磁力产生的驱动力和驱动组件运动时的向心力的合力的反作用力的作用下对结构振动进行控制；固定组件的规格可调，适应于不同的结构，驱动组件的质量、个数和初始位置均可调。

技术领域

本实用新型涉及振动控制技术领域，具体地为一种用于主动控制结构振动的回转式装置。

背景技术

随着社会经济的发展，高层建筑和大跨度的桥梁建设项目日益增多，在实际建设中，所采用的高强度和轻量化的材料使得高层建筑和桥梁的结构更加轻柔，但在地震或大风力的作用下会产生一定程度的振动，一方面会带给人不适的感觉，另一方面也会给高层建筑和桥梁的安全带来威胁，因此，对于高层建筑和桥梁的振动控制的研究十分重要。

对于高层建筑，现今多采用调谐质量阻尼器(TMD)以控制振动。如台北101大厦的单摆式金色大圆球，通过单摆，使得圆球的摆动频率与大厦结构振动时的第一阶频率一致，依靠共振的作用减小大厦的结构振动，此种方式的阻尼器摆长过长，浪费空间；又如，直线型的阻尼器，通过质量块在直线运动时产生的惯性力来控制结构振动，此种方式需要足够长的轨道和较大的空间，应用范围有限。同时，实际情况中地震或风荷载等输入方向的不确定性，普通的单向的阻尼器无法保证其控制力方向与荷载方向一致，不仅控制效果受到影响，还会产生垂直于荷载方向的分力，对结构产生不利影响。

对于桥梁建筑，粘滞阻尼器广泛应用于桥梁索的振动控制中。如苏通长江公路大桥就加设有附加限位功能的液体粘滞阻尼器，粘滞阻尼器一般同时安装于拉索的端部和桥面，当桥梁振动时，阻尼器的活塞随着桥梁结构运动，阻尼介质在流经活塞上预留的阻尼孔时，将外界荷载输入的能量耗散；此种方式，阻尼器无法有效控制斜拉索跨中的振动，且无法有效发挥阻尼器的减震作用；阻尼器易与桥面发生耦合振动，从而加剧拉索的振动；无法主动调节控制力的大小，且不能为拉索提供合适的控制力。

以上，如何有效控制高层建筑和桥梁的结构振动成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于主动控制结构振动的回转式装置，以解决高层建筑或桥梁等工程中易出现的结构振动难以被有效控制的问题。

本实用新型解决上述技术问题的方案如下：一种用于主动控制结构振动的回转式装置，其特征在于：包括固定组件、轨道组件和驱动组件，所述固定组件固定安装于被控结构，所述轨道组件环绕安装于所述固定组件的外表面；所述轨道组件包括导轨、线圈和壳体，所述导轨间隔设置有凸块，所述线圈与所述凸块相对应且所述线圈环绕于各自对应的所述凸块，所述壳体包覆安装于所述线圈，所述线圈外接有电源；所述驱动组件滑动安装于所述轨道组件，所述驱动组件设置有磁性件，以在所述线圈的磁力驱动下于所述轨道组件滑行。

优选地，所述驱动组件还包括驱动块和滚动件，所述驱动块卡接于所述轨道组件，所述磁性件固定安装于所述驱动块远离所述固定组件的一端，所述滚动件固定安装于所述驱动块靠近所述轨道组件的外表面的一侧且所述滚动件贴设于所述轨道组件的外表面。

优选地，所述被控结构安装有传感器，所述驱动组件安装有编码器，所述传感器和所述编码器分别电连接有控制器。

优选地，所述轨道组件通过连接件固定安装于所述固定组件，所述连接件为螺栓。

优选地，所述驱动块与所述轨道组件之间设置有弹性件，以用于避免所述驱动块运动过程中碰触所述轨道组件的外围。

优选地，所述滚动组件为滚珠。