[發明專利]具有發電功能的抗風型TMD系統

有效

• 申請號: 201310717637.8
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103696909A
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 張敏;郭有松
• 申請（專利權）人: 常州容大結構減振設備有限公司
• 主分類號: F03D9/00
• 分類號: F03D9/00;F03D5/00;F03D11/02
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 朱坤保

技術領域

本發明涉及一種TMD系統，特別是一種具有發電功能的TMD系統。

背景技術

風載荷作為一種間斷，但發生頻次很高的載荷，其頻譜范圍較寬，易于高層結構的頻率發生共振，從而使結構發生疲勞破壞，同時影響人體舒適性。為了降低風載對結構的動態響應的影響，降低影響和破壞程度，往往需要在結構上安裝一些耗能裝置，控制一階主頻通常需要按照TMD（調諧質量阻尼器）。

隨著國家節能減排政策的提出，為了降低高層和超高層建筑結構自身的能源消耗，需要考慮從大樓自身的特點來獲得更多的自產能源。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種具有結構簡單、成本低且具有發電功能的TMD系統，將節能減排與消能減振進行結合。

為解決上述的技術問題，本發明具有發電功能的抗風型TMD系統包括質量塊、彈簧和阻尼器，所述質量塊可滑動的固定在導軌上，所述彈簧和阻尼器固定在質量塊導軌向的兩側面上，所述質量塊導軌向的側面上固定有將質量塊直線運動轉換為第一轉軸旋轉運動的直線旋轉機構，所述第一轉軸上設置有放置在磁場中的導電線圈。

進一步的，所述直線旋轉機構包括固定在第一轉軸上的偏心輪，所述偏心輪上固定有連接套，所述連接套的一端與質量塊導軌向側面固定。

進一步的，所述直線旋轉機構包括固定在第一轉軸上的齒輪，所述質量塊導軌向側面上固定有齒輪相適應的齒條。

進一步的，所述直線旋轉機構包括絲桿和絲桿座，所述絲桿座固定在質量塊導軌向側面上，所述絲桿穿過質量塊設置在絲桿座內，所述絲桿一端與馬達傳動連接，所述馬達與第一轉軸傳動連接。

進一步的，所述第一轉軸上固定有主動齒輪，與主動齒輪相嚙合的從動齒輪固定在第二轉軸上，所述主動齒輪與從動齒輪的傳動比小于1。

更進一步的，所述主動齒輪與從動齒輪的傳動比為0.2。

進一步的，所述第一轉軸上設置有軸承，所述軸承外側固定。

采用上述結構后，通過直線旋轉機構將TMD系統質量塊的直線往復運動轉換為第一轉軸的旋轉運動，從而帶動導電線圈在磁場中旋轉切割磁感線，從而發電，為高層或超高層建筑提供自身所需的電力。另外，通過主從動齒輪的配合提高發電效率。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1為本發明TMD系統的結構示意圖。

圖2為本發明直線旋轉機構的第一種實施方式的結構示意圖。

圖3為本發明直線旋轉機構的第二種實施方式的結構示意圖。

圖4為本發明直線旋轉機構的第三種實施方式的結構示意圖。

圖中：101為底板，102為擋板，103為導軌，104為質量塊，105為彈簧，106為質量塊導軌向側面

201為偏心輪，202為第一轉軸，203為連接套，204為軸承，205為齒輪，206為齒條，207為絲桿，208為絲桿座

301為主動齒輪，302為從動齒輪，303為第二轉軸，304為線圈，305為磁鐵

具體實施方式

實施方式一：

如圖1所示，本發明的TMD系統一般設置在高層或超高層建筑的頂部，其包括固定在建筑頂部的底板101，所述底板101的兩端固定有擋板102，所述底板上固定有導軌103；所述TMD系統的質量塊104可沿著導軌103移動，所述質量塊104導軌向的側面，即質量塊在沿導軌方向上的兩個側面，所述質量塊導軌向側面106與擋板102之間固定有彈簧105和阻尼器，以上構成了本發明的TMD系統。

為了能夠將TMD系統中質量塊的直線往復運動能夠發電，首先需要設計將質量塊104的直線往復運動轉換為轉軸旋轉運動直線旋轉機構。如圖2所示，本發明的直線旋轉機構包括固定在第一轉軸202上的偏心輪201，所述偏心輪201上固定有連接套203，所述連接套203的一端與質量塊導軌向側面106固定。這樣當質量塊104左右直線往復運動時可以通過偏心輪201帶動第一轉軸202轉動，這樣只需要將導電線圈304設置在第一轉軸202上，就可以帶動線圈304轉動；再將線圈304放入磁鐵305形成的磁場中讓其旋轉切割磁力線形成感應電流。