[发明专利]一种用于高耸结构的低频二自由度摆式TMD振动控制装置

权利要求书

1.一种用于高耸结构的低频二自由度摆式TMD振动控制装置，其特征在于：包括有弹性支撑、第一质量块、第一摆杆、二自由度摆动齿轮箱、第二摆杆、第二质量块以及阻尼耗能装置，所述弹性支撑的一端与高耸结构的筒身内壁刚性连接，其另一端与高耸结构的筒身内壁柔性连接，所述二自由度摆动齿轮箱固定在弹性支撑上，该二自由度摆动齿轮箱包括有箱体和两组传动单元，所述两组传动单元呈上下镜像对称地安装在箱体上，它们之间通过各自两侧的直齿轮相互啮合进行力传递，实现两组传动单元的同步运动，每组传动单元均包含有一条第三摆杆，且所述第三摆杆在水平面内具有两个转动自由度，所述第一摆杆和第二摆杆分别与两组传动单元的第三摆杆通过螺栓进行连接，且所述第一摆杆位于第二摆杆上方，所述第一质量块有多块叠置安装在第一摆杆上，并采用上、下夹板进行夹紧，所述第二质量块有多块叠置安装在第二摆杆上，并采用上、下夹板进行夹紧，所述阻尼耗能装置有多个圆周均布在高耸结构的筒身内壁上，并分别与第一摆杆连接，用于消耗质量块的一部分动能。

2.根据权利要求1所述的一种用于高耸结构的低频二自由度摆式TMD振动控制装置，其特征在于：每组传动单元均包括有第三摆杆、第一直齿轮、第二直齿轮、第三直齿轮、第四直齿轮、第一锥齿轮、第二锥齿轮、第三锥齿轮、十字轴、第一空心轴、第二空心轴、转轴，其中，所述第三摆杆装配在转轴上，与转轴固定连接，不可相对转动，所述第一锥齿轮装配在转轴上，与转轴的一端部固定连接，不可相对转动，所述转轴通过轴承与十字轴形成转动副，所述十字轴的一侧实心轴穿过第一空心轴后装配上第一直齿轮，所述第一空心轴通过轴承与十字轴的该侧实心轴形成转动副，所述第一空心轴穿过箱体，并通过轴承与箱体形成转动副，所述第一空心轴的一端位于箱体外，并装配上第二直齿轮，其另一端位于箱体内，并装配上第二锥齿轮，所述十字轴的另一侧实心轴穿过第二空心轴后装配上第三直齿轮，所述第二空心轴通过轴承与十字轴的该侧实心轴形成转动副，所述第二空心轴穿过箱体，并通过轴承与箱体形成转动副，所述第二空心轴的一端位于箱体外，并装配上第四直齿轮，其另一端位于箱体内，并装配上第三锥齿轮，所述第一锥齿轮分别与第二锥齿轮和第三锥齿轮相啮合，两组传动单元通过各自的第一直齿轮、第二直齿轮、第三直齿轮和第四直齿轮相啮合实现同步运动，具有四条传动路径，分别为第三摆杆绕十字轴转动的两条传动路径和第三摆杆绕转轴转动的两条传动路径。

3.根据权利要求2所述的一种用于高耸结构的低频二自由度摆式TMD振动控制装置，其特征在于：所述第一锥齿轮为行星齿轮，能够绕转轴自转，也能够随十字轴公转，自转时与其啮合的第二锥齿轮和第三锥齿轮将按传动比转动，公转时与其啮合的第二锥齿轮和第三锥齿轮虽然转动，但与第一锥齿轮无相对运动。

4.根据权利要求1所述的一种用于高耸结构的低频二自由度摆式TMD振动控制装置，其特征在于：所述第一摆杆和第二摆杆均为外螺纹杆件，其上分别安装有两个对质量块进行夹紧固定的紧固螺母以及一个防松螺母，其与第三摆杆连接的一端焊接有连接法兰，叠置于该第一摆杆和第二摆杆上的质量块上下层成90度交叉重叠，并通过在摆杆的两侧加插有辅助螺杆对质量块进行稳定紧固，通过调节摆杆上的螺母即可调节摆长，实现频率的大幅调整，而频率的微调则通过增减质量块的重量实现。

5.根据权利要求1所述的一种用于高耸结构的低频二自由度摆式TMD振动控制装置，其特征在于：所述阻尼耗能装置为三段伸缩式液压阻尼缸，由油缸、中空活塞和推杆组成，其中，所述中空活塞嵌插入油缸的缸体中，所述推杆嵌插入中空活塞的中空腔中，所述油缸的一端部分别开设有液压油入口和液压油出口，其另一端部开设有气孔，所述中空活塞的两端部分别开设有气孔，中空活塞压缩油缸中的液压油时，液压油提供阻尼力，中空活塞拉吸液压油时，液压油不提供阻尼力。