[發(fā)明專(zhuān)利]一種磁浮式智能控制斜拉索阻尼裝置及阻尼調(diào)節(jié)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710264685.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107130511B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王翔;王波;朱治寶;汪正興;蔡欣;荊國(guó)強(qiáng);伊建軍;馬長(zhǎng)飛;柴小鵬;劉鵬飛;張騰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中鐵大橋科學(xué)研究院有限公司;中鐵大橋局集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E01D19/00
• 分類(lèi)號(hào): E01D19/00;E01D19/16
• 代理公司: 北京捷誠(chéng)信通專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 11221
• 代理人: 王衛(wèi)東

本發(fā)明公開(kāi)了一種磁浮式智能控制斜拉索阻尼裝置及阻尼調(diào)節(jié)方法，涉及橋梁減振裝置領(lǐng)域，包括上連接桿，上連接桿一端設(shè)有第一鐵芯，第一鐵芯上繞有第一線(xiàn)圈；與所述上連接桿相對(duì)設(shè)置的下連接桿，下連接桿一端設(shè)有第二鐵芯，第二鐵芯與第一鐵芯相對(duì)設(shè)置，所述第二鐵芯上繞有第二線(xiàn)圈；連接板，所述連接板設(shè)在橋面上與所述下連接桿相連；固設(shè)于連接板上的位移傳感器，其通過(guò)一拉線(xiàn)與第一鐵芯相連，位移傳感器可用于監(jiān)測(cè)第一鐵芯的位移量。本發(fā)明的磁浮式智能控制斜拉索阻尼裝置去掉了復(fù)雜的活塞油缸結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，同時(shí)沒(méi)有機(jī)械磨耗，提高了裝置的耐久性和使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及橋梁減振裝置領(lǐng)域，具體涉及一種磁浮式智能控制斜拉索阻尼裝置及阻尼調(diào)節(jié)方法。

背景技術(shù)

在大跨度橋梁方案比選中，斜拉橋優(yōu)勢(shì)明顯數(shù)量占顯著優(yōu)勢(shì)。大跨度斜拉橋的拉索由于其具有大柔度、小質(zhì)量和小阻尼等特點(diǎn)，在風(fēng)和交通荷載的激勵(lì)下，極易引起影響橋梁健康和安全的振動(dòng)，有的振幅甚至達(dá)到1m。斜拉索的振動(dòng)會(huì)引起疲勞損傷，導(dǎo)致拉索端部結(jié)構(gòu)破壞，極大縮短拉索本身的疲勞壽命，最終影響橋梁安全。因此，橋梁斜拉索普遍安裝阻尼裝置進(jìn)行減振。

當(dāng)前大多數(shù)橋梁的斜拉索的減振裝置為粘性剪切阻尼器、杠桿質(zhì)量阻尼器等被動(dòng)式阻尼裝置，被動(dòng)式阻尼裝置不需要外部能源，比較好實(shí)施，應(yīng)用較廣，但主要缺點(diǎn)是阻尼特性是固定的，控制效果不如主動(dòng)控制。

近年來(lái)，主動(dòng)控制阻尼裝置得到了一定的發(fā)展和應(yīng)用。目前投入應(yīng)用的主動(dòng)控制阻尼裝置主要是磁流變阻尼裝置，其結(jié)構(gòu)與液壓活塞油缸類(lèi)的阻尼器機(jī)械結(jié)構(gòu)基本一致，區(qū)別在于用磁流變液取代普通阻尼器中粘度固定的阻尼液體，磁流變液在磁場(chǎng)的作用下會(huì)改變粘度，以此改變阻尼力。智能主動(dòng)控制阻尼裝置可以采用最優(yōu)的控制算法，實(shí)時(shí)提供最佳的控制力，迅速達(dá)到減振降噪效果。

但現(xiàn)有的磁流變阻尼器仍存在以下缺點(diǎn)：

1、現(xiàn)有磁流變阻尼器中仍需應(yīng)用液壓活塞油缸，該裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其制造安裝需要進(jìn)行精密機(jī)械加工，成本較高；

2、現(xiàn)有磁流變阻尼器中仍需應(yīng)用液壓活塞油缸，使用時(shí)其內(nèi)部構(gòu)件間存在較大的機(jī)械磨耗，影響裝置的耐久性及使用壽命；

3、現(xiàn)有磁流變阻尼器盡管可以由改變阻尼達(dá)到主動(dòng)控制，但受設(shè)備的制約存在一定響應(yīng)延遲，并不能實(shí)時(shí)精準(zhǔn)給予最合適的阻尼力。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種磁浮式智能控制斜拉索阻尼裝置及阻尼調(diào)節(jié)方法，省略了現(xiàn)有磁流變阻尼裝置中復(fù)雜的活塞油缸結(jié)構(gòu)，消除了機(jī)械磨耗，提高了裝置的耐久性和使用壽命。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種磁浮式智能控制斜拉索阻尼裝置，包括：

上連接桿，所述上連接桿一端設(shè)有第一鐵芯，所述第一鐵芯上繞有第一線(xiàn)圈；與所述上連接桿相對(duì)設(shè)置的下連接桿，所述下連接桿一端設(shè)有第二鐵芯，所述第二鐵芯與所述第一鐵芯相對(duì)設(shè)置，所述第二鐵芯上繞有第二線(xiàn)圈；連接板，所述連接板設(shè)在橋面上，所述連接板與所述下連接桿相連；固設(shè)于所述連接板上的位移傳感器，其通過(guò)一拉線(xiàn)與所述第一鐵芯相連，所述位移傳感器用于監(jiān)測(cè)所述第一鐵芯的位移量；固設(shè)于所述連接板上，與所述第一線(xiàn)圈、第二線(xiàn)圈和位移傳感器均電連接的控制器，所述控制器包括用于控制所述第一線(xiàn)圈和第二線(xiàn)圈中電流的電流控制器和用于接收監(jiān)測(cè)信號(hào)的信號(hào)反饋器；；

其中，所述磁浮式智能控制斜拉索阻尼裝置用于：通過(guò)位移傳感器(9)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)第一鐵芯(4)的振動(dòng)位移變化量ΔL，并傳輸至信號(hào)反饋器(14)；信號(hào)反饋器(14)將位移傳感器(9)傳輸?shù)慕Y(jié)果計(jì)算分析后向電流控制器(13)發(fā)送電流控制指令；其中，信號(hào)反饋器(14)發(fā)送的電流控制指令中傳輸電流I大小計(jì)算方法為：