[發明專利]一種基于導軌式行星齒輪實現慣容功能的調諧液體阻尼器

有效

• 申請號: 202210424405.2
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN114704587B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 周大興;曹青;孫澔鼎;何浩祥
• 申請（專利權）人: 中鐵建設集團有限公司;北京工業大學
• 主分類號: F16F15/02
• 分類號: F16F15/02;F16F15/023;F16H33/20;E04B1/98
• 代理公司: 北京圣州專利代理事務所(普通合伙) 11818
• 代理人: 黃青青

本發明公開了一種基于導軌式行星齒輪實現慣容功能的調諧液體阻尼器，包括：安裝底座、慣容減振系統、水箱機構和氮氣彈簧；慣容減振系統包括設置在安裝底座上的齒條、與齒條相嚙合的一級齒輪和與一級齒輪連接的慣容器，慣容器的側面連接有導軌；水箱機構設置在所述導軌上；氮氣彈簧的一端與水箱機構連接，氮氣彈簧的另一端與安裝底座連接，安裝底座上連接有預壓氮氣彈簧施壓裝置，預壓氮氣彈簧施壓裝置上連接有預壓氮氣彈簧，預壓氮氣彈簧的另一端與齒條連接。本發明采用上述結構的一種基于導軌式行星齒輪實現慣容功能的調諧液體阻尼器，有效的控制了水箱內液體的晃動，增強了TLD減震效果，提高了耗能效率和TLD的空間利用率。

技術領域

本發明涉及阻尼器技術領域，尤其是涉及一種基于導軌式行星齒輪實現慣容功能的調諧液體阻尼器。

背景技術

近年來，土木工程領域越來越重視結構振動控制技術，各種類型的阻尼器廣泛應用于各種建筑結構中，用來抵抗風荷載與地震作用對建筑物產生的不良影響。其中調諧液體阻尼器(Tuned?Liquid?Damper，TLD)因其成本低廉，便于安裝，維修養護成本低等優點，受到土木工程界學者和工程設計人員的廣泛關注，并開始付諸工程實踐。調諧液體阻尼器(TLD)是一種固定在結構上的具有指定形狀和液體的容器，其對結構進行振動控制的機理為：在結構振動的過程中，水箱中水的慣性力和波浪對容器壁產生的動壓力構成對結構的控制力，同時結構振動的部分能量也將由于水的粘性而耗散掉，從而達到減小結構反應的目的。TLD對于頻率十分敏感，最佳的液體晃動頻率十分接近外部激勵的頻率，因此將TLD的頻率調諧至結構的固有頻率會提供較好的減振效果。在實際工程中，TLD控制的頻帶較窄，而且調諧液體耗能機理單一且效率不高，為使TLD的頻率調諧至結構的固有頻率，水箱的理論尺寸較大，可行性差。且結構上需要布置多個水箱，所占空間較大，加之水箱中液體的質量也很大，會影響結構的使用空間和正常功能。因此在保證TLD的頻率與結構的固有頻率一致的前提下，大幅度減小TLD水箱的尺寸成為一個亟需解決的問題。

對于傳統的TLD裝置，當水箱受到外部激勵時，容器內的水會發生較大幅度晃動，當激勵頻率與水箱自振頻率接近時，水箱內水的晃動會更加劇烈，可能影響到結構的使用功能和使用感受，這是由于純水提供的粘性阻尼較小，晃動過于劇烈引起的。另外，傳統的TLD在輸入加速度幅值較小的情況下耗能能力有限，適當放大輸入加速度是改進性能的一種方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于導軌式行星齒輪實現慣容功能的調諧液體阻尼器，有效的控制了水箱內液體的晃動，增強了TLD減震效果，提高了耗能效率和TLD的空間利用率。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于導軌式行星齒輪實現慣容功能的調諧液體阻尼器，包括：

安裝底座，所述安裝底座設置為U型結構；

慣容減振系統，所述慣容減振系統包括設置在所述安裝底座上的齒條、與所述齒條相嚙合的一級齒輪和與所述一級齒輪連接的慣容器，所述慣容器的側面連接有導軌；

水箱機構，所述水箱機構設置在所述導軌上；

氮氣彈簧，所述氮氣彈簧的一端與所述水箱機構連接，所述氮氣彈簧的另一端與所述安裝底座連接，所述安裝底座上連接有預壓氮氣彈簧施壓裝置，所述預壓氮氣彈簧施壓裝置上連接有預壓氮氣彈簧，所述預壓氮氣彈簧的另一端與所述齒條連接。

優選的，所述齒條的底部設置有承重托，所述承重托的底部固定在所述安裝底座上。

優選的，所述氮氣彈簧的可伸縮長度為所述導軌長度的0.7～1.2倍。

優選的，所述導軌包括固定在所述安裝底座上的導軌安裝架、設置在所述導軌安裝架兩端及中間部位的導軌從動輪傳動桿和設置在所述導軌從動輪傳動桿兩端的導軌從動輪，所述導軌從動輪上設置有傳動帶。