[发明专利]一种半主动可复位双势阱减振装置

权利要求书

1.一种半主动可复位双势阱减振装置，其特征在于，包括振子(1)、滑轨(2)、底板(3)、空气弹簧(4)、销轴(5)、支架(6)、螺栓(7)、气体导管(8)、空气泵(9)、三通管道连接件(10)、振动信号处理器(11)信号输出线(12)和信号输出线(12)；

其中，振子(1)与滑轨(2)紧密连接，滑轨(2)焊接固定在底板(3)上；

空气弹簧(4)通过销轴(5)与振子(1)垂直连接，且空气弹簧(4)通过销轴(5)与支架(6)连接并通过螺栓(7)固定在底板(3)上；

空气弹簧(4)的空气弹簧充气口(4-1)通过气体导管(8)与空气泵(9)连接，且气体导管(8)连接到三通管道连接件(10)上便于空气泵(9)的充气与抽气；

振动信号处理器(11)通过信号输出线(12)控制空气泵(9)的工作状态。

2.如权利要求1所述的一种半主动可复位双势阱减振装置，其特征在于，所述的振子(1)的主体是一个质量块箱体(1-1)，质量块箱体(1-1)顶部有盖板(1-2)防止质量块脱离振子，且盖板(1-2)上有螺栓孔用于与空气泵(9)连接，质量块箱体(1-1)底部有半圆柱及圆柱形凸出块体(1-3)与滑轨(2)连接。

3.如权利要求1所述的一种半主动可复位双势阱减振装置，其特征在于，所述的滑轨(2)的轨道凹槽与振子(1)下部的凸出块体(1-3)吻合，以此保证振子(1)在滑轨(2)上稳定滑行。

4.如权利要求1所述的一种半主动可复位双势阱减振装置，其特征在于，所述的空气弹簧(4)的空气弹簧充气口(4-1)用于提高空气弹簧(4)的内部压强，空气弹簧抽气口(4-2)用于降低空气弹簧(4)的内部压强，且活塞杆(4-3)的一端与振子(1)上的销轴(5)进行铰接，空气弹簧(4)的另一端与支架(6)的销轴(5)进行铰接。

5.如权利要求1所述的一种半主动可复位双势阱减振装置，其特征在于，所述的支架(6)的销轴(5)高度与空气弹簧(4)的销轴(5)相匹配，且设置有加劲肋(6-1)以提高支架(6)的抗侧刚度，支架(6)通过螺栓(7)固接在底板(3)上。

6.如权利要求1所述的一种半主动可复位双势阱减振装置，其特征在于，所述的空气泵(9)具有空气泵充气口(9-1)和空气泵抽气口(9-2)用于控制空气弹簧(4)的内部压强，空气泵(9)使用螺栓(7)通过底座(9-3)上的螺栓孔固定在振子(1)的盖板(1-2)上。

7.如权利要求1所述的一种半主动可复位双势阱减振装置，其特征在于，所述的三通管道连接件(10)用于将两根气体导管(8)同时连接到空气泵(9)中，保证同时调节两个空气弹簧(4)的内部压强。

8.如权利要求1所述的一种半主动可复位双势阱减振装置，其特征在于，所述的振动信号处理器(11)集成有传感设备，用于实时收集并识别振子的频率并判断其是否处于最优频率范围内，其指令通过信号输出线(12)控制空气泵(9)在振动控制系统安装时、工作时以及工作完成后的工作状态，使其提高、维持或降低空气弹簧(4)的内部压强，以此给系统提供自复位功能，并达到对减振系统非线性刚度的调控。

9.如权利要求8所述的一种半主动可复位双势阱减振装置，其特征在于，所述的振动信号处理器(11)利用傅里叶变换识别出系统的振动频率，并判断该频率是否偏离最优频率范围5％以上，若偏离最优频率区间则发出指令，使空气泵(9)调整空气弹簧(4)的内部压强，使得系统频率处于最优频率区间内，进一步提高系统的振动控制效果。

10.如权利要求9所述的一种半主动可复位双势阱减振装置，其特征在于，所述的振动信号处理器(11)，进一步的：收集并使用傅里叶变换识别振子(1)在环境激励下的振动状态及频率，并判断其是否停止振动以及自身频率是否等于预设频率，若系统停止振动，则将驱使空气泵(9)将空气弹簧(4)内部形成负压强，从而使空气弹簧(4)形成拉力而将振子(1)复位，当振子(1)复位后再继续收集并识别振子(1)在环境激励下的频率并判断其是否等于预设频率，如果与预设频率不一致则调整系统频率至预设频率；此时空气弹簧(4)内部压强稍大于大气压强，空气弹簧(4)内为正压强，则构造了具有快速启动能力的双势阱，使控制系统在主体结构发生下一次振动时具有较好的初始振动控制效果。