[實用新型]一種主被動一體化懸吊式電磁驅(qū)動的主動調(diào)諧質(zhì)量阻尼器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202023183825.1
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN214091248U
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐進萍;王建;徐懷兵;魏樹利
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）
• 主分類號: E04H9/02
• 分類號: E04H9/02;E04B1/98
• 代理公司: 深圳市深弘廣聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44449
• 代理人: 向用秀

本實用新型實施例提供了一種主被動一體化懸吊式電磁驅(qū)動的主動調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，包括懸吊裝置，懸吊于懸吊裝置下的質(zhì)量塊，設(shè)置于質(zhì)量塊下方的電磁驅(qū)動裝置，位于電磁驅(qū)動裝置下的保護底座。所述質(zhì)量塊的底部設(shè)有第一弧形結(jié)構(gòu)，所述電磁驅(qū)動裝置的頂部設(shè)有與所述第一弧形結(jié)構(gòu)的曲率相一致的第二弧形結(jié)構(gòu)，所述質(zhì)量塊上安裝有第一電磁感應(yīng)元件，所述電磁驅(qū)動裝置上安裝有第二電磁感應(yīng)元件，以通過改變所述第一電磁感應(yīng)元件或第二電磁感應(yīng)元件中的電流來形成不同的電磁驅(qū)動力，且所述電磁驅(qū)動力的方向與所述質(zhì)量塊作單擺運動所形成軌跡的切線方向相平行。本實用新型避免采取額外的懸浮構(gòu)件，結(jié)構(gòu)簡單和經(jīng)濟，無需導(dǎo)向桿且不存在摩擦。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于土木工程減振控制設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種主被動一體化懸吊式電磁驅(qū)動的主動調(diào)諧質(zhì)量阻尼器。

背景技術(shù)

對于動力荷載作用下的土木工程結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)中恰當(dāng)?shù)匕惭b振動控制系統(tǒng)能夠有效地減小結(jié)構(gòu)的動力反應(yīng)，提高結(jié)構(gòu)的振動舒適度水平，減輕結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞或損傷以及提高結(jié)構(gòu)的抗災(zāi)能力。大量的研究表明，調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(Tuned Mass Damper，簡稱TMD)對于風(fēng)振和地震都有較好的減振效果，但TMD具有頻率調(diào)諧敏感，控制頻帶窄等缺陷。故而國內(nèi)外學(xué)者提出了主動調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(Active Tuned Mass Driver，簡稱ATMD)，絕大多數(shù)的ATMD采用液壓裝置或伺服電機驅(qū)動。其中，液壓驅(qū)動出力較大，適用于大型土木工程結(jié)構(gòu)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本較高，且其操作頻率低、反應(yīng)相對較慢，導(dǎo)致控制效果較差且存在控制不穩(wěn)定等隱患。而伺服電機驅(qū)動對液壓驅(qū)動作了一些改進，一定程度上提高了系統(tǒng)的工作性能和控制效果，但需要借助于機械傳動部件等中間環(huán)節(jié)，機械部件間的摩擦?xí)沟每刂蒲b置存在響應(yīng)時間慢、控制精度低及加速度受限等缺陷。

針對液壓和電機驅(qū)動型ATMD存在的諸多問題，學(xué)者們提出了電磁驅(qū)動型ATMD，現(xiàn)有的電磁驅(qū)動型ATMD通過直接把質(zhì)量塊與電磁驅(qū)動裝置一體化,利用電磁推力推動質(zhì)量塊運動,不需要中間運動形式變換。目前，電磁驅(qū)動型ATMD多為平板式，但是，因質(zhì)量塊磁懸浮于驅(qū)動裝置而需要額外的磁懸浮構(gòu)件，此外，由于需要通過導(dǎo)向桿等與驅(qū)動裝置相連接而仍存在一定的摩擦。

實用新型內(nèi)容

本實用新型實施例的目的在于提供一種主被動一體化懸吊式電磁驅(qū)動的主動調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，旨在有效解決上述問題。

本實用新型實施例提供的一種主被動一體化懸吊式電磁驅(qū)動的主動調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，包括：

與外部建筑結(jié)構(gòu)固定連接的懸吊裝置；

懸吊于所述懸吊裝置下的質(zhì)量塊；

設(shè)置于所述質(zhì)量塊下方的電磁驅(qū)動裝置；

位于所述電磁驅(qū)動裝置下且固定連接于所述建筑結(jié)構(gòu)上的保護底座；

其中，所述質(zhì)量塊的底部設(shè)有第一弧形結(jié)構(gòu)，所述電磁驅(qū)動裝置的頂部設(shè)有與所述第一弧形結(jié)構(gòu)的曲率相一致的第二弧形結(jié)構(gòu)，所述質(zhì)量塊上安裝有第一電磁感應(yīng)元件，所述電磁驅(qū)動裝置上安裝有第二電磁感應(yīng)元件，以通過改變所述第一電磁感應(yīng)元件或第二電磁感應(yīng)元件中的電流來形成不同的電磁驅(qū)動力，且所述電磁驅(qū)動力的方向與所述質(zhì)量塊作單擺運動所形成軌跡的切線方向相平行。

進一步地，所述第一電磁感應(yīng)元件為直流勵磁線圈，所述第二電磁感應(yīng)元件為第一三相繞組。

進一步地，所述第一電磁感應(yīng)元件為第二三相繞組，所述第二電磁感應(yīng)元件為第一永磁鐵。

進一步地，所述主動調(diào)諧質(zhì)量阻尼器還包括用于保證所述質(zhì)量塊在振動時作單擺運動的吊索，所述吊索的一端與所述懸吊裝置固定連接、另一端與所述質(zhì)量塊固定連接。

進一步地，所述主動調(diào)諧質(zhì)量阻尼器還包括用于調(diào)整所述吊索長度的間隙微調(diào)裝置。

進一步地，所述保護底座上還設(shè)置有限位緩沖裝置。