[实用新型]永磁式电涡流悬臂梁调谐质量阻尼器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种输电塔、电视塔等高耸结构以及人行桥的减振装置，尤其涉及一种永磁式电涡流悬臂梁调谐质量阻尼器。

背景技术

随着电力工业的发展，电力网的电压等级不断提高，塔架高度和输电线路档距也随之增加，而塔式结构由于具有高柔性，输电塔的高柔特性使得它对水平荷载尤其敏感。在强风荷载作用下，输电线塔的风振效应极为强烈，结构产生剧烈振荡，引起构件断裂或留下残余变形，整个结构也有可能被风吹倒或振动振倒。另外长期的、频繁的弱风作用也会使高耸结构某些部位产生疲劳，久而久之导致破坏、失稳甚至倒塌。传统的结构抗风设计：

一是利用自身的能力来耗散振动能量，如加大构件的截面尺寸或提高材料的强度等级等，这一方法既不经济，也还不能有效抗振；

二采用结构振动控制技术，在结构的某些部位设置一些控制装置，当结构产生振动时，这些装置可以被动或主动地施加一组控制力或调整结构的动力特性，从而显著地减小结构振动反应，使之满足更高的安全和功能要求。结构振动控制可分为被动控制、主动控制、半主动控制和混合控制。被动控制不需要外界提供能量，主要形式有基础隔震、吸能减振及耗能减振，其中应用较为广泛是作为吸能减振技术的调谐质量阻尼器(简称TMD)。

但传统TMD技术存在如下不足：

小型TMD一般采用橡胶等高阻尼材料，大型TMD则采用油阻尼器等，橡胶材料存在易老化及刚度与阻尼不易分离的缺点，油阻尼器存在漏油和不易养护等问题；另外TMD产品的阻尼在后期均很难调节。

目前，TMD的研究领域出现了一款新技术产品，即永磁式电涡流调谐质量阻尼器。永磁式电涡流调谐质量阻尼器通过电涡流耗能产生阻尼力，解决了传统TMD阻尼构件与弹性元件易损耗、刚度与阻尼难以分离、阻尼后期调节难、需要较多的维护等问题。

但该技术存在如下不足：

需要较为精确的导向系统来控制质量块的运动，以保证阻尼系数的稳定性，导向系统一般采用直线轴承与直线光轴组成，而直线轴承滚珠存在的密封性问题影响到它的使用寿命，直线光轴需要特殊的防腐措施，由此产生较高的制作成本和装配难度。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有TMD技术存在的阻尼构件与弹性元件易损耗、后期调节难、需要较高精度的导向系统、需要较多的维护等问题，在永磁式电涡流调谐质量阻尼器技术基础上加以改进，提供一种永磁式电涡流悬臂梁调谐质量阻尼器，以克服上述已有技术所存在的不足。

本实用新型采取的技术方案是：一种永磁式电涡流悬臂梁调谐质量阻尼器，包括底板以及安装在底板上的质量块、弹性系统和阻尼系统，所述弹性系统包括垂直设置的悬臂梁和水平设置的外连接板，所述悬臂梁位于质量块左右两端并相对于质量块对称安装，悬臂梁的顶端通过连接螺栓与外连接板连接，悬臂梁的底端通过转动轴承与固定在底板左右两端的圆轴转动连接，所述悬臂梁为弹簧钢板或普通钢板；

所述阻尼系统包括安装有永磁体的永磁体安装板、导体板和导体板安装靠板，所述永磁体安装板通过与外连接板连接的连接板悬吊于所述质量块顶面中部，所述导体板安装靠板位于永磁体安装板一侧或两侧，并通过调节螺栓连接在质量块顶面，所述导体板固定连接在导体板安装靠板的内侧并与所述永磁体的S极或N极相对。

其进一步的技术方案是：所述的质量块或为一整块、或为多块组合而成，所述质量块顶面安装有限位块，所述限位块位于所述永磁体安装板左右两端，通过改变限位块在质量块上的连接位置从而调节限位块与永磁体安装板的相对位置。

其更进一步的技术方案是：所述的悬臂梁的数量或为2个、或为4个或6个。

所述安装在永磁体安装板中的永磁体至少为2个。

所述的导体板为高导电率材料，采用铜或铝制成；所述的导体板安装靠板为高导磁材料，采用电工软铁或低碳钢制成。

由于采用上述技术方案，本实用新型之永磁式电涡流悬臂梁调谐质量阻尼器具有如下有益效果：

1．本实用新型之永磁式电涡流悬臂梁调谐质量阻尼器结构紧凑、设计科学、安装方便，经济实用，该永磁式电涡流悬臂梁调谐质量阻尼器，使该系统的刚度与阻尼完全分离，阻尼由电涡流耗能产生，能够灵活地进行调节，并有较大的可调范围，其阻尼参数的调节连续、可靠；

2.本实用新型之永磁式电涡流悬臂梁调谐质量阻尼器采用电涡流耗能方式作为TMD阻尼系统，克服了传统TMD阻尼系统漏油、磨损、不稳定、阻尼与系统刚度难以分离等缺点；