CN109989336B - 一种运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆 - Google Patents

一种运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，励磁线圈沿着吊杆本体的轴向缠绕在吊杆本体的外侧，套筒外套于励磁线圈且于所述吊杆本体固定连接，第一外壳体呈圆筒状且外套于所述套筒且同时正对所述励磁线圈位于所述励磁线圈的外侧，励磁线圈通电对第一外壳体形成沿吊杆本体径向向外的电磁力。在第一外壳体受到两侧的风载，通过改变励磁线圈的电流，可以引起电磁力的改变，对第一外壳体形成沿吊杆本体径向向外的电磁力，使吊杆本体和第一外壳体在径向类似于得到隔开的效果，不存在摩擦力，只有沿径向的作用力，从而更容易对受力进行控制，消能效果好。

Description

一种运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆
技术领域
本发明涉及建筑桥梁技术领域，尤其涉及一种运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆。
背景技术
吊杆一般用于桥梁建筑中，长期经受风吹雨打，使用环境恶劣，但吊杆却是桥梁结构中的重要构件。如在悬索桥中，吊杆是连接悬索和桥面系的杆件，桥面系的载荷通过吊杆传递到悬索。随着桥梁行业的不断发展，各种类型的桥梁越来越多。比如，当中承式或下承式拱桥跨度增加时，吊杆长度就更长更柔，对风的作用就越敏感，其抗风稳定性就越差。
桥梁中的吊杆，在两边受到风的影响时，容易导致风致振动，现有技术中，研究了不少吊杆结构，大多数都是在吊杆的两边增加相关的抗风装置，但是由于风可能会从各个方向吹向吊杆或者从吊杆的两边吹过，因此现在的装置中，对于抗风的能力其实是不均匀的，不能同时应对多种方向的吹风，适应性差，而且许多抗风装置在抗风过程中对于力的传递都会传回吊杆本身，治标不治本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，能很好地针对吊杆的周围环境，将吊杆周围的风进行消能减震，抗风效果好。
一种运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，包括吊杆本体以及设置在所述吊杆本体上的抗风装置，所述抗风装置包括励磁线圈、套筒和第一外壳体，所述第一外壳体为永磁材料制成，所述励磁线圈沿着吊杆本体的轴向缠绕在吊杆本体的外侧，所述套筒外套于励磁线圈且于所述吊杆本体固定连接，所述第一外壳体呈圆筒状且外套于所述套筒且同时正对所述励磁线圈位于所述励磁线圈的外侧，所述第一外壳体由至少两块外壳片组成，各外壳片的形状相同且沿着所述第一外壳体的周向排列形成所述第一外壳体，所述抗风装置还包括用于对所述第一外壳体的轴向进行限位的第二外壳体，所述第二外壳体的端面形成用于所述外壳片的端部进行限位的限位槽，所述第二外壳体与所述吊杆本体固定连接，所述限位槽与所述外壳片之间间隙设置从而用于对外壳片的径向同时进行限位，所述励磁线圈通电对第一外壳体形成沿吊杆本体径向向外的电磁力。
进一步，所述外壳片的两端设置有凸棱，所述限位槽设置在所述第二外壳体端面的环槽，通过所述凸棱与所述限位槽配合。
进一步，所述凸棱的截面呈环状，每一外壳片的端面上至少设置有一个所述凸棱。
进一步，所述第二外壳体的外径和所述第一外壳体的外径相等，相邻两个第二外壳体相对的端面分别用于所述第一外壳体的两端进行限位，第一外壳体和第二外壳体依次堆叠形成外套于所述套筒外的筒体结构。
进一步，所述第二外壳体通过连接筋与所述吊杆本体固定连接，所述连接筋的两端分别连接至套筒和外壳片，所述连接筋采用阻尼材料制成。
进一步，所述连接筋沿着吊杆本体的周向设置。
进一步，所述套筒采用导磁材料制成，所述吊杆本***于所述第一外壳体内一段采用导磁材料制成，所述第二外壳体采用非导磁材料制成。
进一步，所述吊杆本体的上端固定设置有凸环，所述凸环的外侧设置有外螺纹，所述套筒的上端对应设置有内螺纹，所述套筒通过所述凸环与吊杆本体螺纹连接。
进一步，所述套筒的下端开口且通过端盖与所述吊杆本体密封连接，所述端盖上设置有用于所述励磁线圈的线缆进行让位的过孔。
进一步，所述励磁线圈的线缆位于套筒外的部分呈螺旋缠绕于所述吊杆本体的外侧。
本发明的有益效果：本发明运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，励磁线圈沿着吊杆本体的轴向缠绕在吊杆本体的外侧，套筒外套于励磁线圈且于所述吊杆本体固定连接，第一外壳体呈圆筒状且外套于所述套筒且同时正对所述励磁线圈位于所述励磁线圈的外侧，励磁线圈通电对第一外壳体形成沿吊杆本体径向向外的电磁力。在第一外壳体受到两侧的风载，通过改变励磁线圈的电流，可以引起电磁力的改变，对第一外壳体形成沿吊杆本体径向向外的电磁力，使吊杆本体和第一外壳体在径向类似于得到隔开的效果，不存在摩擦力，只有沿径向的作用力。第一外壳体在径向受到风力，通过电磁力抵消，电磁力反向作用到吊杆本体上，通过吊杆本体反向的电磁力抵消，实现了消能。本发明装置，受力单一，不管风雨作用在哪个方向，都能转化为沿吊杆本体径向的作用力，从而更容易对受力进行控制，消能效果好。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1在C处的放大图；
图3为图1沿A-A的结构示意图；
图4为图1沿B-B的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
图1为本发明的结构示意图，图2为图1在C处的放大图，图3为图1沿A-A的结构示意图，图4为图1沿B-B的结构示意图。本发明一种运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，包括吊杆本体1以及设置在所述吊杆本体1上的抗风装置，所述抗风装置包括励磁线圈2、套筒3和第一外壳体4，所述第一外壳体4为永磁材料制成，所述励磁线圈2沿着吊杆本体1的轴向缠绕在吊杆本体1的外侧，所述套筒3外套于励磁线圈2且于所述吊杆本体1固定连接，所述第一外壳体4呈圆筒状且外套于所述套筒3且同时正对所述励磁线圈2位于所述励磁线圈2的外侧，所述第一外壳体4由至少两块外壳片组成，本实施例包括第一外壳片401和第二外壳片402，各外壳片的形状相同且沿着所述第一外壳体4的周向排列形成所述第一外壳体4，所述抗风装置还包括用于对所述第一外壳体4的轴向进行限位的第二外壳体5，所述第二外壳体5的端面形成用于所述外壳片的端部进行限位的限位槽501，所述第二外壳体5与所述吊杆本体1固定连接，所述限位槽501与所述外壳片之间间隙设置从而用于对外壳片的径向同时进行限位，所述励磁线圈2通电对第一外壳体4形成沿吊杆本体1径向向外的电磁力。
本发明运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，励磁线圈2沿着吊杆本体1的轴向缠绕在吊杆本体1的外侧，套筒3外套于励磁线圈2且于所述吊杆本体1固定连接，第一外壳体4呈圆筒状且外套于所述套筒3且同时正对所述励磁线圈2位于所述励磁线圈2的外侧，励磁线圈2通电对第一外壳体4形成沿吊杆本体1径向向外的电磁力。在第一外壳体4受到两侧的风载，通过改变励磁线圈2的电流，可以引起电磁力的改变，对第一外壳体4形成沿吊杆本体1径向向外的电磁力，使吊杆本体1和第一外壳体4在径向类似于得到隔开的效果，不存在摩擦力，只有沿径向的作用力。第一外壳体4在径向受到风力，通过电磁力抵消，电磁力反向作用到吊杆本体上，通过吊杆本体1反向的电磁力抵消，实现了消能。本发明装置，受力单一，不管风雨作用在哪个方向，都能转化为沿吊杆本体1径向的作用力，从而更容易对受力进行控制，消能效果好。
本实施例所述的第一外壳片401和第二外壳片402相对于第一外壳体4的中心竖直截面对称，组合形成圆筒形的第一外壳体4，具体形状可以理解，在此不再赘述。两者组合接触处，存在微小的间隙，因此在限位槽501的限位，第一外壳片401和第二外壳片402使可沿径向移动的，因此可将风力径向作用于第一外壳片401和第二外壳片402表面，与电磁力进行相互抵消。
本实施例中，所述外壳片的两端设置有凸棱6，所述限位槽设置在所述第二外壳体端面的环槽，通过所述凸棱6与所述限位槽501配合。通过设置凸棱6与限位槽501进行配合，更易于装配。
本实施例中，所述凸棱6的截面呈环状，每一外壳片的端面上至少设置有一个所述凸棱6。环状的凸棱6，可以限定外壳片的振动空间，让其在规定的空间内消能，效果更佳。
本实施例中，所述第二外壳体5的外径和所述第一外壳体4的外径相等，相邻两个第二外壳体相对的端面分别用于所述第一外壳体4的两端进行限位，第一外壳体4和第二外壳体5依次堆叠形成外套于所述套筒外的筒体结构。第二外壳体5的外径和所述第一外壳体4的外径相等，在外表看来，组合起来外表呈筒体结构，整体结构更易于消能，阻尼更小，不会存在其他多余的作用力。
本实施例中，所述第二外壳体5通过连接筋7与所述吊杆本体1固定连接，所述连接筋7的两端分别连接至套筒3和外壳片，所述连接筋7采用阻尼材料制成，第二外壳体5径向的作用力也可通过连接筋消能，更一步提高了本装置的抗风能力。本实施例中，所述连接筋7沿着吊杆本体1的周向设置，受力更加均匀，在径向也可以互相抵消。
本实施例中，所述套筒3采用导磁材料制成，所述吊杆本体1位于所述第一外壳体4内一段采用导磁材料制成，所述第二外壳体5采用非导磁材料制成。
本实施例中，所述吊杆本体1的上端固定设置有凸环8，所述凸环8的外侧设置有外螺纹，所述套筒3的上端对应设置有内螺纹，所述套筒3通过所述凸环8与吊杆本体1螺纹连接。
本实施例中，所述套筒3的下端开口且通过端盖9与所述吊杆本体1密封连接，所述端盖9上设置有用于所述励磁线圈2的线缆进行让位的过孔。
本实施例中，所述励磁线圈2的线缆位于套筒3外的部分呈螺旋缠绕于所述吊杆本体1的外侧，如果在风雨交加的天气下，采用螺旋缠绕，可以消除吊杆本体1上的雨线，防止雨线对吊杆本体1的影响，不用在吊杆本体1上开设多余的螺旋线，节省了材料，降低了成本。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，其特征在于：包括吊杆本体以及设置在所述吊杆本体上的抗风装置，所述抗风装置包括励磁线圈、套筒和第一外壳体，所述第一外壳体为永磁材料制成，所述励磁线圈沿着吊杆本体的轴向缠绕在吊杆本体的外侧，所述套筒外套于励磁线圈且于所述吊杆本体固定连接，所述第一外壳体呈圆筒状且外套于所述套筒且同时正对所述励磁线圈位于所述励磁线圈的外侧，所述第一外壳体由至少两块外壳片组成，各外壳片的形状相同且沿着所述第一外壳体的周向排列形成所述第一外壳体，所述抗风装置还包括用于对所述第一外壳体的轴向进行限位的第二外壳体，所述第二外壳体的端面形成用于所述外壳片的端部进行限位的限位槽，所述第二外壳体与所述吊杆本体固定连接，所述限位槽与所述外壳片之间间隙设置从而用于对外壳片的径向同时进行限位，且外壳片可沿径向移动，所述第二外壳体的外径和所述第一外壳体的外径相等，相邻两个第二外壳体相对的端面分别用于所述第一外壳体的两端进行限位，第一外壳体和第二外壳体依次堆叠形成外套于所述套筒外的筒体结构，所述励磁线圈通电对第一外壳体形成沿吊杆本体径向向外的电磁力。
2.根据权利要求1所述的运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，其特征在于：所述外壳片的两端设置有凸棱，所述限位槽设置在所述第二外壳体端面的环槽，通过所述凸棱与所述限位槽配合。
3.根据权利要求2所述的运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，其特征在于：所述凸棱的截面呈环状，每一外壳片的端面上至少设置有一个所述凸棱。
4.根据权利要求3所述的运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，其特征在于：所述第二外壳体通过连接筋与所述吊杆本体固定连接，所述连接筋的两端分别连接至套筒和外壳片，所述连接筋采用阻尼材料制成。
5.根据权利要求4所述的运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，其特征在于：所述连接筋沿着吊杆本体的周向设置。
6.根据权利要求1所述的运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，其特征在于：所述套筒采用导磁材料制成，所述吊杆本***于所述第一外壳体内一段采用导磁材料制成，所述第二外壳体采用非导磁材料制成。
7.根据权利要求1所述的运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，其特征在于：所述吊杆本体的上端固定设置有凸环，所述凸环的外侧设置有外螺纹，所述套筒的上端对应设置有内螺纹，所述套筒通过所述凸环与吊杆本体螺纹连接。
8.根据权利要求7所述的运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，其特征在于：所述套筒的下端开口且通过端盖与所述吊杆本体密封连接，所述端盖上设置有用于所述励磁线圈的线缆进行让位的过孔。
9.根据权利要求8所述的运用磁悬浮技术进行隔振的抗风减震桥梁吊杆，其特征在于：所述励磁线圈的线缆位于套筒外的部分呈螺旋缠绕于所述吊杆本体的外侧。
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