[發明專利]一種抑制橋梁振動的阻尼器減振系統及實現方法

在審

• 申請號: 202110761995.3
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113356034A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 張連振;張大光;劉宇;彭思杰
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 陳潤明

1.一種抑制橋梁振動的阻尼器減振系統，其特征在于：包括形變位移轉換放大裝置(1)和阻尼器(2)，阻尼器(2)兩端均通過形變位移轉換放大裝置(1)與橋梁主梁(0)建立連接，當橋梁主梁(0)發生彎曲振動時，形變位移轉換放大裝置(1)將豎向彎曲振動產生的轉角位移轉換放大成水平位移差，并傳遞給阻尼器(2)，阻尼器(2)反向拉伸牽引橋梁主梁(0)，抑制橋梁主梁(0)的豎向彎曲振動。

2.根據權利要求1所述的一種抑制橋梁振動的阻尼器減振系統，其特征在于：所述阻尼器(2)包括外殼體(21)、活塞桿(22)、活塞(23)、復位彈簧(24)和分隔板(25)，外殼體(21)內部通過分隔板(25)分隔為活塞室(2-1)和復位室(2-2)，復位彈簧(24)設置在復位室(2-2)內，活塞桿(22)一端貫穿外殼體(21)左側與形變位移轉換放大裝置(1)通過球形軸承(26)建立連接，活塞桿(22)另一端穿過分隔板(25)與復位彈簧(24)建立連接，外殼體(21)右側與形變位移轉換放大裝置(1)通過球形軸承(26)建立連接，活塞桿(22)上安裝有活塞(23)，活塞(23)外側與活塞室(2-1)內側壁滑動接觸，活塞室(2-1)內充滿粘滯液體。

3.根據權利要求2所述的一種抑制橋梁振動的阻尼器減振系統，其特征在于：所述形變位移轉換放大裝置(1)包括固定箱體(11)、左放大裝置(12)和右放大裝置(13)，固定箱體(11)固定安裝在橋梁主梁(0)底部，左放大裝置(12)和右放大裝置(13)均設置在固定箱體(11)內，左放大裝置(12)一端穿過固定箱體(11)與橋梁主梁(0)底部建立連接，左放大裝置(12)另一端與活塞桿(22)通過球形軸承(26)建立連接，右放大裝置(13)一端穿過固定箱體(11)與橋梁主梁(0)底部建立連接，右放大裝置(13)另一端與外殼體(21)右側通過球形軸承(26)建立連接。

4.根據權利要求3所述的一種抑制橋梁振動的阻尼器減振系統，其特征在于：所述左放大裝置(12)和右放大裝置(13)為相同的鏡像結構。

5.根據權利要求4所述的一種抑制橋梁振動的阻尼器減振系統，其特征在于：所述左放大裝置(12)包括第一剛性桿(121)、連桿(122)、第一雙齒輪(123)、輸入滑軸(124)、第一齒條(125)、第二齒條(126)、套筒(127)和輸出滑軸(128)，第一雙齒輪(123)轉動配合安裝在固定箱體(11)內，固定箱體(11)左右兩側均加工有導向孔(111)，第一剛性桿(121)上端固定安裝在橋梁主梁(0)底部，第一剛性桿(121)下端與連桿(122)一端鉸接，連桿(122)另一端與輸入滑軸(124)一端鉸接，輸入滑軸(124)滑動安裝在導向孔(111)內，輸入滑軸(124)上安裝有第一齒條(125)，第一齒條(125)與第一雙齒輪(123)的小齒輪端嚙合，輸出滑軸(128)上安裝有第二齒條(126)，第二齒條(126)與第一雙齒輪(123)的大齒輪端嚙合，輸出滑軸(128)通過套筒(127)與固定箱體(11)建立相對滑動連接，輸出滑軸(128)端部與活塞桿(22)通過球形軸承(26)建立連接。

6.根據權利要求1-5任意一項所述的一種抑制橋梁振動的阻尼器減振系統，其特征在于：所述形變位移轉換放大裝置(1)和阻尼器(2)在橋梁主梁(0)底部多組線性布置。

7.一種抑制橋梁振動的阻尼器減振實現方法，是基于一種抑制橋梁振動的阻尼器減振系統實現的，其特征在于：

當橋梁主梁發生彎曲振動時，第一剛性桿(121)所在的橋梁主梁(0)截面發生轉動使得第一剛性桿(121)下端發生水平運動，從而第一剛性桿(121)帶動連桿(122)運動；

連桿(122)帶動輸入滑軸(124)運動，輸入滑軸(124)上的第一齒條(125)帶動第一雙齒輪(123)的小齒輪端順時針轉動，同時第一雙齒輪(123)的大齒輪端順時針轉動，從而使輸出滑軸(128)水平運動；

輸出滑軸(128)帶動活塞桿(22)水平運動，使復位彈簧(24)伸長，活塞(23)兩側產生油壓，迫使一側粘滯液體通過阻尼間隙并帶有一定速度地流向另一側而產生阻尼力，從而耗散結構振動的能量；

當輸出滑軸(128)下端恢復到初始位置時，復位彈簧(24)恢復到原長度，使得活塞(23)恢復至初始位置，實現阻尼器(2)自復位功能；

當下個周期左放大裝置(12)和右放大裝置(13)彼此遠離時，阻尼器(2)兩端相對運動耗能，左放大裝置(12)和右放大裝置(13)彼此靠近時，復位彈簧(24)恢復到原長度，如此循環往復，以抑制橋梁的振動。