[发明专利]一种悬挂式复合调谐减振装置及方法

说明书

本发明公开了一种悬挂式复合调谐减振装置及方法，属于减振技术领域，其技术方案为：包括架体、设于架体中心并能够相对架体转动的悬吊机构，所述悬吊机构末端安装质量球；所述架体上固定有多个沿悬吊机构周向间隔设置的耗能单元；所述耗能单元包括阻尼腔、设于阻尼腔内的搅动机构，所述搅动机构通过牵引索连接悬吊机构，悬吊机构摆动时能够带动搅拌机构搅拌阻尼腔内填充的磁流变液。本发明能够减小输电塔结构在外力作用下各个方向的振动响应，达到耗能减振的目的；且能够调整质量摆的自振周期。

技术领域

本发明涉及减振技术领域，尤其涉及一种悬挂式复合调谐减振装置及方法。

背景技术

在地震和风荷载的作用下，高耸结构会产生振动，严重降低高耸结构的安全性。悬挂质量摆阻尼器是一种比较经济的高耸结构被动减振装置，其突出的优点在于质量摆的摆动方向完全取决于结构的振动方向。在实际应用中，质量摆能够准确地给予沿振动方向的减振阻尼力。

但是，传统的悬挂质量摆阻尼器多为被动减振，无法根据结构的服役情况和实时振动做出自振周期和减振阻尼力的动态调整，降低了其减振效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种悬挂式复合调谐减振装置及方法，能够减小输电塔结构在外力作用下各个方向的振动响应，达到耗能减振的目的；且能够调整质量摆的自振周期。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种悬挂式复合调谐减振装置，包括架体、设于架体中心并能够相对架体转动的悬吊机构，所述悬吊机构末端安装质量球；所述架体上固定有多个沿悬吊机构周向间隔设置的耗能单元；

所述耗能单元包括阻尼腔、设于阻尼腔内的搅动机构，所述搅动机构通过牵引索连接悬吊机构，悬吊机构摆动时能够带动搅拌机构搅拌阻尼腔内填充的磁流变液。

作为进一步的实现方式，所述悬吊机构包括悬臂、伸缩杆，所述伸缩杆的一端与悬臂转动连接，另一端连接质量球。

作为进一步的实现方式，所述牵引索通过连接件与悬臂相连。

作为进一步的实现方式，所述悬臂安装有加速度传感器。

作为进一步的实现方式，所述伸缩杆外侧安装锁定装置。

作为进一步的实现方式，所述搅动机构包括转轴、安装于转轴的叶片，所述叶片周向布置有通电线圈。

作为进一步的实现方式，所述阻尼腔外侧安装壳体，所述通电线圈和叶片设置于阻尼腔中。

作为进一步的实现方式，所述转轴上套设于复位弹簧，复位弹簧一端与转轴固定，另一端与壳体内壁或阻尼腔外壁连接。

作为进一步的实现方式，所述质量球上安装有加速度传感器。

第二方面，本发明实施例还提供了一种悬挂式复合调谐减振方法，采用所述的减振装置，在外力作用下，质量球摆动，通过牵引索拉伸使转轴和叶片旋转；叶片搅动阻尼腔内的磁流变液，通电线圈通电产生磁场；同时通过加速度传感器实时检测振动信息并反至控制单元。

本发明的有益效果如下：

（1）本发明利用悬吊质量摆实现了在平面内的多维振动，使质量摆可准确的沿着输电塔结构的振动方向发生摆动，提供方向准确的减振阻尼力；质量摆通过牵引索连接耗能单元，能够在摆动的同时使耗能单元实现耗能效果；质量摆与耗能单元结合，增强减振耗能效果。

（2）本发明通过伸缩杆和锁定装置构成频率调节系统，通过伸缩杆调整质量摆摆动半径，达到调节减震装置自振周期的目的；且设置锁定装置，能够避免质量球位置确定后出现滑移，提高减振效果的稳定性。