[實用新型]自控電磁阻尼器

有效

• 申請號: 201420087695.7
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN203770500U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 陳祖賀;淡丹輝;孫利民
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F16F6/00
• 分類號: F16F6/00
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 陳樹德

技術領域

本實用新型屬于土木工程結構振動控制領域，具體涉及一種自控電磁阻尼器。

背景技術

在近年來的橋梁建設中，斜拉橋橋型得到廣泛應用，但隨之而來的斜拉索的振動問題也擺在了工程人員面前。針對斜拉索的振動問題，目前已經有多種控制方法，常用的控制方式為外加阻尼裝置減振。常見的阻尼器類型有油壓阻尼器、摩擦性阻尼器、磁減阻尼器、MR阻尼器以及高阻尼橡膠減振器等。各種類型的阻尼器各有優劣，其中電磁阻尼器因其靈敏度高，減振效果明顯得到工程人員的青睞，但是現在應用的電磁阻尼器，工作原理復雜，制作工藝要求高，制造費用高，這樣會大大提高橋梁建設的成本。所以一種制作成本低同時，制作工藝簡單的同時又能繼承電磁阻尼器優點的新型阻尼器急需研發。

電磁感應技術是物理學世界中的一項偉大發現，至今人們都應經從中受益。電磁之間的相互轉換非常容易，電磁之間的相互作用易調可控，同時對于磁體同極向置能夠產生可觀的斥力，異極則會產生吸引力。利用電磁感應原理制作斜拉索阻尼器可以實現構造簡單，靈敏度高，造價低，阻尼效率高等優點。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是要提供一種自控電磁阻尼器，它既能有效的對拉索的振動起到控制，同時制作工藝簡單，造價低，效率高。

為解決以上的技術問題，本實用新型提供了一種自控電磁阻尼器，包括阻尼器外筒、阻尼器內置底座、阻尼器滑動導體回路、阻尼器方形永磁鐵及導體棒導向板，阻尼器連桿，所述自控電磁阻尼器為長方體外形，通過連桿與斜拉索相連。所述阻尼器外筒的底板與橋面相連，阻尼器外筒的蓋板通過螺栓連接在外筒壁上。該阻尼器可以始終提供阻止運動的阻尼力，該阻尼力易調可控，電磁鐵磁極方向可以自動轉換，形成自控的電磁阻尼器。

所述阻尼器內置底座為中空盒狀，可以是一塊中空的泡沫方形塊，可以直接放置在阻尼器外筒底板上。

所述阻尼器滑動導體回路，是由導體棒、導體棒導向板、電磁鐵、彈簧型導線組合連接而成。具體來說，所述導體棒由圓柱形導體棒永磁塊以及較細導體棒構成，該導體棒永磁塊與電磁鐵放置在阻尼器的軸線上保證兩者之間的相互作用力為最大；所述電磁鐵為纏繞線圈的電磁鐵；所述電磁鐵粘結在內置底座上，是由內置鐵芯和外繞導線組成的；兩彈簧型導線連接導體棒和電磁鐵。

所述導體棒導向板內部開槽控制導體棒方向，如上所述，導體棒由圓柱形導體棒永磁塊和外伸較細導體棒組成，放置于磁場中，上部連接阻尼器連桿系統，向下通過彈簧型導線連接電磁鐵構成閉合回路。

所述阻尼器方形永磁鐵，為兩塊長方體永磁板，粘結在阻尼器外筒上且對稱布置，形成水平向的磁場。

所述阻尼器連桿，為一個非磁性連接桿，下部連接導體棒上的永磁塊，上部連接斜拉索。

當斜拉索受到外界作用產生振動時，振動將通過連桿引起自控電磁阻尼器導體棒的上下振動，即導體棒切割磁感線運動，通過導體棒切割磁感線在閉合回路中產生感應電流；感應電流通過電磁鐵的線圈后形成電磁鐵，通過調整線圈的繞制方向使電磁鐵與導體棒上的永磁鐵的相互作用力為：當導體棒向上運動時為吸引力，當導體棒向下運動時為斥力，即阻尼力。同時導體棒還會受到磁場中的磁力作用，該作用力始終是導體棒運動方向相反的，所以也可以提供一部分阻尼力。

與現有技術相比，本實用新型的優越功效：

1）本實用新型阻尼器利用導體棒在方形永磁鐵組成的水平磁場中做切割磁感線運動在回路中產生感應電流對電磁鐵通電，形成與導體棒上的永磁塊相互作用的磁鐵，通過兩者之間的相互作用提供阻尼力。

2）本實用新型阻尼器利用電磁鐵的形成原理和導體棒切割磁感線形成電流的原理，實現磁極的自動改變，保證導體棒上的永磁塊與該電磁鐵的相互作用力時刻為阻尼力；

3）本實用新型阻尼器導體棒在切割磁感線的過程中因產生感應電流也會受到阻尼力；

4）本實用新型所提供的阻尼力可控性強，通過調整永磁板的磁性控制磁場強度，通過控制電磁鐵的線圈數控制電磁鐵的磁性，通過電磁鐵線圈的繞轉方向控制電磁鐵的磁極；

5）本實用新型制作工藝簡單，構件之間的連接多采用粘結方式連接，構件組合方便，便于安裝；

6）本實用新型阻尼器構造簡單，工作原理明確，根據導體棒運動方向實現電磁鐵磁極方向的自動控制，克服了永磁鐵阻尼器起條件高和磁流變等阻尼器工作原理復雜等缺點。

附圖說明

圖1為本實用新型整體結構示意圖；

圖2為圖1中阻尼器外筒結構示意圖；

圖3為圖1中內置底座及動導體回路結構示意圖；