[實(shí)用新型]一種風(fēng)機(jī)用懸掛式多向復(fù)合調(diào)諧質(zhì)量阻尼器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921984977.6
• 申請(qǐng)日: 2019-11-18
• 公開（公告）號(hào): CN211396057U
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢佳葆;周碩;徐乃明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): E04B1/98
• 分類號(hào): E04B1/98;E04H9/02
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮

本實(shí)用新型公開了一種風(fēng)機(jī)用懸掛式多向復(fù)合調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，屬于高聳結(jié)構(gòu)減振技術(shù)領(lǐng)域。所述的風(fēng)機(jī)用懸掛式多向復(fù)合調(diào)諧質(zhì)量阻尼器安裝在塔筒內(nèi)部，靜止時(shí)，本實(shí)用新型的軸線與塔筒的軸線重合。并且本實(shí)用新型的自振頻率與塔筒的自振頻率相同。使用時(shí)，下方半球殼型容器及其內(nèi)置滾球在拉索的作用下，在一定擺動(dòng)幅度范圍內(nèi)發(fā)生擺動(dòng)。然后，半球型容器內(nèi)部的滾球發(fā)生滾動(dòng)，形成多向復(fù)合調(diào)諧質(zhì)量阻尼器。由于擺式結(jié)構(gòu)和滾球阻尼器的多向擺動(dòng)性質(zhì)，使該懸掛式多向復(fù)合調(diào)諧質(zhì)量阻尼器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的多向振動(dòng)控制，從而達(dá)到良好的減振效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于高聳結(jié)構(gòu)減振技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)機(jī)用懸掛式多向復(fù)合調(diào)諧質(zhì)量阻尼器。

背景技術(shù)

風(fēng)能具有儲(chǔ)量大、無(wú)污染、易轉(zhuǎn)化等優(yōu)點(diǎn)，成為世界各國(guó)能源發(fā)展的重要方向。風(fēng)機(jī)塔筒作為高聳結(jié)構(gòu)，在風(fēng)、海浪等外部荷載和風(fēng)機(jī)運(yùn)行中自身振動(dòng)的作用下，會(huì)產(chǎn)生頻繁振動(dòng)。這使得發(fā)電塔結(jié)構(gòu)在振動(dòng)響應(yīng)下產(chǎn)生局部節(jié)點(diǎn)疲勞破壞、上部風(fēng)機(jī)設(shè)備在振動(dòng)環(huán)境下的失效、設(shè)施上的聯(lián)結(jié)螺栓疲勞松動(dòng)以致風(fēng)電機(jī)艙振幅過(guò)大甚至塔架失穩(wěn)倒塌現(xiàn)象,這些都將導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(Tuned Mass Damper，TMD)具有造價(jià)低、構(gòu)造簡(jiǎn)單、減振性能好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于風(fēng)機(jī)等高聳建筑結(jié)構(gòu)的消能減振。主次結(jié)構(gòu)的質(zhì)量比、頻率比、阻尼比是影響調(diào)諧質(zhì)量阻尼器減振效果的三個(gè)參數(shù)，由于實(shí)際振動(dòng)過(guò)程中頻率比和阻尼比并不恒定，使得裝置難以在各個(gè)階段都處于最佳減振狀態(tài)，極大限制了其耗能減振的效果。此外，傳統(tǒng)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器僅能實(shí)現(xiàn)單一方向的振動(dòng)控制。然而，高聳建筑結(jié)構(gòu)由于裝配空間有限，難以安裝多個(gè)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的多向振動(dòng)控制。

如何綜合利用多種調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，協(xié)調(diào)工作，最終實(shí)現(xiàn)多方向高效減振是高聳結(jié)構(gòu)減振領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的阻尼器存在控制方向單一、安裝困難等問(wèn)題，提出一種具有多方向控制能力的、安裝簡(jiǎn)單的風(fēng)機(jī)用懸掛式多向復(fù)合調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，解決現(xiàn)有調(diào)諧質(zhì)量阻尼器僅能實(shí)現(xiàn)單一方向的振動(dòng)控制的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的多向振動(dòng)控制，滿足調(diào)諧被控結(jié)構(gòu)頻率的要求，從而達(dá)到良好的減振效果。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種風(fēng)機(jī)用懸掛式多向復(fù)合調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，所述的阻尼器包括法蘭盤1、半球殼型容器裝置2、拉索3、橡膠摩擦阻尼層和滾球4。

所述的法蘭盤1安裝在塔筒的內(nèi)頂部，法蘭盤1下表面等間距的安裝多個(gè)拉索3，拉索3數(shù)量最少為4個(gè)，具體數(shù)量根據(jù)塔筒的大小確定；所述的半球殼型容器裝置2由半球殼和圓形鋼板焊接而成，半球殼型容器裝置2安裝在拉鎖3末端，拉鎖3末端與半球殼型容器裝置2的圓形鋼板焊接固定；所述的滾球4放置在半球殼型容器裝置2內(nèi)。

所述的風(fēng)機(jī)用懸掛式多向復(fù)合調(diào)諧質(zhì)量阻尼器靜止時(shí)，風(fēng)機(jī)用懸掛式多向復(fù)合調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的軸線與塔筒的軸線重合。

進(jìn)一步的，所述的拉索3為鋼索。

進(jìn)一步的，所述的半球殼型容器裝置2內(nèi)表面鋪設(shè)橡膠摩擦阻尼層。

進(jìn)一步的，所述的滾球4的材質(zhì)為不銹鋼。

進(jìn)一步的，所述的一種風(fēng)機(jī)用懸掛式多向復(fù)合調(diào)諧質(zhì)量阻尼與塔筒內(nèi)壁之間預(yù)留環(huán)形風(fēng)機(jī)電梯用空間。

進(jìn)一步的，所述的一種風(fēng)機(jī)用懸掛式多向復(fù)合調(diào)諧質(zhì)量阻尼的自振頻率與塔筒的自振頻率相同。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1)本裝置解決了現(xiàn)有風(fēng)機(jī)用TMD僅能實(shí)現(xiàn)單一方向的振動(dòng)控制的問(wèn)題。由于懸掛擺式結(jié)構(gòu)和滾球阻尼器的多向擺動(dòng)性質(zhì)，使該懸掛式多向復(fù)合調(diào)諧質(zhì)量阻尼器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的多向振動(dòng)控制，可以達(dá)到良好的減振效果。