[實用新型]利用磁體放大位移的轉盤多擺式質量阻尼器

有效

• 申請號: 201720478520.2
• 申請日: 2017-05-03
• 公開（公告）號: CN207211411U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 魯正;楊可;徐迪璐;劉吉林
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E04B1/98
• 分類號: E04B1/98;E04H9/02;F16F15/129;F16F15/14
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本實用新型涉及一種利用磁體放大位移的轉盤多擺式質量阻尼器，在中部軸承上安置帶有磁體的內圈轉盤，以及外層帶有磁體的外圈轉盤，通過內圈轉盤上磁體的轉動感應外圈轉盤上磁體，帶動外圈轉盤轉動，同時使懸掛質量塊運動來耗散能量，可用于土木工程高層建筑、汽車機械轉動等振動控制領域。

背景技術

隨著高層建筑迅速發展和高聳結構接二連三的問世，抗風、抗震就成為了一個重要的研究課題，阻尼器是建筑附屬結構，優點顯著，能達到很好的抗風抗震效果。調諧質量阻尼器(TMD)是時下應用范圍最廣泛的被動減振系統之一。由于調諧質量系統減振效果明顯且占用空間少、便于施工安裝維護等優勢,在高層、高聳結構及橋梁的減振、抗風工程中有著廣闊的發展前景。調諧質量阻尼器是一種附加在結構上的減振子結構,但是結構層間由于位移過小對阻尼器性能發揮會產生一定的影響，根據磁性原理設計的位移放大機制與質量阻尼器結合能通過放大位移來大大提高阻尼器的阻尼效果，這對于高層建筑抗震的研究有著重要意義。

實用新型內容

為了解決傳統質量阻尼器由于結構層間位移過小而阻礙阻尼器性能發揮，提高質量阻尼器的抗震能力，本實用新型提出一種利用磁體放大位移的轉盤多擺式質量阻尼器，從磁體放大位移和多擺質量體等方面使這種新型阻尼器的阻尼性能優于傳統質量阻尼器，并具有一定的創新性。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案。

本實用新型提出的一種利用磁體放大位移的轉盤多擺式質量阻尼器，包括軸承1、內圈轉盤2、內圈附屬磁體3、外圈轉盤4、外圈附屬磁體5和懸掛質量體6，其中：內圈轉盤2套于軸承１外，內圈轉盤2跟隨軸承1轉動，所述外圈轉盤４套于內圈轉盤２外，且可相對于內圈轉盤２發生轉動；內圈轉盤2的外壁上均勻分布有內圈附屬磁體3，外圈轉盤４的四周分布有外圈附屬磁體5，所述內圈附屬磁體3與外圈附屬磁體5的磁性相反，外圈轉盤4的底部外壁上均勻分布有懸掛質量體6，外圈轉盤4頂部連接鋼索7，且外圈轉盤４與內圈轉盤2保持在同一水平面上，外圈轉盤4的轉動使懸掛質量體6產生轉動和擺動，懸掛質量體6的運動耗能，產生阻尼的效果。外圈轉盤4由于內外附屬磁體3和外圈附屬磁體5的作用，跟隨內圈轉盤2的轉動放大了阻尼器的位移，提高了該阻尼器的耗能能力。

本實用新型中，所述磁體位移放大機制由內圈附屬磁體3、外圈附屬磁體5間的由于楞次定理產生的相互作用構成，內圈磁體間間隔距離約等于附屬磁體3寬度，外圈附屬磁體5與內圈附屬磁體3對應布置，所以外圈附屬磁體5間隔根據內圈附屬磁體3而定，外圈附屬磁體5與內圈附屬磁體3大小形狀，數量一致，磁性一致，外圈附屬磁體5與內圈附屬磁體3相對應的一對磁體為異性磁極，相鄰的外圈附屬磁體5或內圈附屬磁體3間為異性磁極。內圈附屬磁體3和外圈附屬磁體5間距離與外圈轉盤4與內圈轉盤2的半徑差值有關，根據實際需要的位移放大效果而定，但不應大于磁體有效發揮磁性的范圍。

本實用新型中，所述懸掛質量件6可采用普通質量阻尼器材料，或可制成顆粒阻尼器，即在懸掛物中放置顆粒物，可根據實際需求靈活變化。

本實用新型中，所述的多個懸掛質量體6在轉動過程中可相互碰撞摩擦耗能，即懸掛質量體6與外圈轉盤4之間的鏈條長不應短于兩相鄰懸掛質量體6間的距離。

本實用新型中，所述鋼索7與外圈轉盤4間應活動連接，以不影響外圈轉盤4的轉動為標準。

本實用新型的優點：

1.本實用新型中的磁體位移放大機制能增加阻尼器結構層之間的位移，從而提高阻尼效果。

2.本實用新型以位移放大機制與質量阻尼器巧妙結合，增加了質量阻尼器的位移效果，在質量阻尼器的阻尼效果之上再行提高。

3.本實用新型中設置多個質量阻尼器，轉動過程中各質量體之間的相互碰撞或摩擦也能耗能，從而增加阻尼效果。

附圖說明

圖1為利用磁體產生位移放大的調諧質量阻尼器的俯視圖；

圖2為利用磁體產生位移放大的調諧質量阻尼器的正（側）視圖；

圖中標號：1為軸承，2為內圈轉盤，3為內圈附屬磁體，4為外圈轉盤，5為外圈附屬磁體，6為懸掛質量體。

具體實施方式

下面結合附圖說明本實用新型的實施方式。