CN221218464U - 一种超高频调谐质量阻尼器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及减振技术领域，具体涉及一种超高频调谐质量阻尼器，该超高频调谐质量阻尼器包括：钢绞线组、安装板和质量块结构。其中，钢绞线组包括间隔设置的多根钢绞线；安装板与所有钢绞线的一端连接，用于与被控结构连接；质量块结构，其与所有钢绞线的另一端连接。本方案能够解决现有技术中调谐质量阻尼器刚度元件一般采用螺旋压簧，对于超高频调谐质量阻尼器设计存在弹簧刚度大、预压力过大、用量大、设计困难的问题。

Description

一种超高频调谐质量阻尼器

技术领域

本发明涉及减振技术领域，具体涉及一种超高频调谐质量阻尼器。

背景技术

土木工程结构不同于机械构件，一般自振频率不会太高，其高频振动问题也并不突出。但当机械设备安装在土木结构上时，早起设计往往只将机械设备的自重乘以一定的动力放大系数来模拟机器设备的振动荷载，导致了设计人员常常通过增加结构刚度的方式实现结构(含楼板)变形、应力的控制，忽略了机器设备与楼板之间的耦合振动，使得土木结构安装动力设备后高频振动成为一种普遍现象。如工业厂房安装较密的动力设备后出现的高频(大于50Hz)振动；抽水蓄能电站厂房机组振动通常引起水电站厂房结构高阶模态共振(接近100Hz)，威胁水电站安全；磁浮道岔梁及站台磁浮列车经过或悬停引起的站台房屋建筑的高频振动(大于50Hz)。这些高频振动不仅会对结构与设备的疲劳寿命与正常使用有较大的影响，产生较大的噪音，也降低了工作人员的舒适性。

目前，目前土木工程结构高频振动的主要解决方法有：结构刚度加固措施，这也是现阶段设计人员最常用的解决办法，即通过增加主梁、次梁或楼板的刚度，使得楼板的振动频率远离主要工作设备的振动频率，但该方法影响土木结构的正常生产，且影响美观、施工周期长，此外，刚度增大后可能会引起楼板新的高阶模态振动；楼板整体隔振，通过隔振装置降低动力设备对土木结构的振动能量传递，但其仅适用于新建土木工程结构，对既有土木工程结构的改造较难实现，成本高；机械设备隔振，即减小设备振动传递到土木工程结构的传递系数，但出于成本考虑，现有技术主要采用弹簧、橡胶隔振垫等简易装置处置，减振效果有限，也影响设备的正常运行，且橡胶隔振垫寿命短，需要经常更换。

基于调谐质量阻尼器的吸能减振措施，尤其适用于机械设备引起土木结构单一频率的稳态振动，调谐质量阻尼器刚度元件一般采用螺旋压簧，对于超高频调谐质量阻尼器设计存在弹簧刚度大、预压力过大、用量大、设计困难等问题，增加超高频调谐质量阻尼器的制造安装难度。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种超高频调谐质量阻尼器，能够解决现有技术中调谐质量阻尼器刚度元件一般采用螺旋压簧，对于超高频调谐质量阻尼器设计存在弹簧刚度大、预压力过大、用量大、设计困难的问题。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

本实用新型提供一种超高频调谐质量阻尼器，其特征在于，包括：

钢绞线组，其包括间隔设置的多根钢绞线；

安装板，其与所有所述钢绞线的一端连接，用于与被控结构连接；

质量块结构，其与所有所述钢绞线的另一端连接。

在一些可选的方案中，所述质量块结构包括：

底板，其与所有所述钢绞线的端部连接，且所述钢绞线组与所述底板的连接处位于所述底板的中部；

两块质量块，其与所述底板连接，并分别位于所述钢绞线组的两侧。

在一些可选的方案中，所述钢绞线组与所述底板通过第一钢绞线浇筑盒连接，所述钢绞线的端部浇筑在所述第一钢绞线浇筑盒内。

在一些可选的方案中，所述底板与所述钢绞线的轴向方向垂直，所述底板与质量块通过连接板连接，所述连接板与所述所有所述钢绞线的轴线平行，与所述底板垂直，且向所述钢绞线一侧延伸。

在一些可选的方案中，所述钢绞线组与所述安装板通过第二钢绞线浇筑盒连接，所述钢绞线的端部浇筑在所述第二钢绞线浇筑盒内。

在一些可选的方案中，所述质量块位于所述第一钢绞线浇筑盒和第二钢绞线浇筑盒之间。

在一些可选的方案中，所述第一钢绞线浇筑盒和第二钢绞线浇筑盒为锌铝合金制件。

在一些可选的方案中，所述质量块呈长方体。

在一些可选的方案中，所述连接板连接在所述底板端部，连接在所述质量块的中部。

在一些可选的方案中，所述安装板上设有多个用于与所述被控结构连接的通孔。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过将安装板与所有钢绞线的一端连接，并将安装板与被控结构连接，将质量块结构设置在所有钢绞线的另一端连接。通过多根钢绞线组合提供刚度，通过钢绞线钢丝间的摩擦提供阻尼耗能，无需外界提供阻尼，相较于单根钢绞线提高刚度，可以适应更高的频率，解决土木工程结构因机械振动引起的高频振动问题，并且不需要弹簧。多根钢绞线，提高了刚度，可采用质量更大的质量块，在适用于大质量的桥梁，不必采用多根单独的钢绞线，配备多个小的质量块，从而来满足部分紧凑安装空间的使用要求。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中超高频调谐质量阻尼器的结构示意图；

图2为本发明实施例中超高频调谐质量阻尼器的剖视示意图

图3为本发明实施例中超高频调谐质量阻尼器未安装质量块的结构示意图。

图中：1、钢绞线；2、安装板；21、通孔；3、质量块结构；31、底板；32、质量块；33、连接板；41、第一钢绞线浇筑盒；42、第二钢绞线浇筑盒。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种超高频调谐质量阻尼器，包括：钢绞线组、安装板2和质量块结构3。其中，钢绞线组包括间隔设置的多根钢绞线1；安装板2与所有钢绞线1的一端连接，用于与被控结构连接；质量块结构3，其与所有钢绞线1的另一端连接。

本方案中，通过将安装板2与所有钢绞线1的一端连接，并将安装板2与被控结构连接，将质量块结构3设置在所有钢绞线1的另一端连接。通过多根钢绞线组合提供刚度，通过钢绞线钢丝间的摩擦提供阻尼耗能，无需外界提供阻尼，相较于单根钢绞线提高刚度，解决土木工程结构因机械振动引起的高频振动问题。另外，本方案中采用多根钢绞线，提高了刚度，可采用质量更大的质量块，在适用于大质量的桥梁，不必采用多根单独的钢绞线，配备多个小的质量块，从而来满足部分紧凑安装空间的使用要求。

该阻尼器可以竖向布置，也可以横向布置，用以控制结构竖向和水平向的振动，不同于常规弹簧需要较大的安装空间及预压力及支撑构件。

参见图3所示，本例中，钢绞线组中间隔设置的多根钢绞线1沿同一方向设置。安装板2通过螺栓孔或直接焊接于被控结构上。

在一些可选地实施例中，质量块结构3包括：底板31和两块质量块32。其中，底板31与所有钢绞线1的端部连接，且钢绞线组与底板31的连接处位于底板31的中部；两块质量块32与底板31连接，并分别位于钢绞线组的两侧。

在本实施例中，将质量块结构3设计为包括底板31和两块质量块32，并且使钢绞线组与底板31的连接处位于底板31的中部，且使两块质量块32分别位于钢绞线组的两侧。这样可以减小质量块结构3的体积，并且使两块质量块32相对于钢绞线1更加均匀的分布。

本例中，质量块32为方形质量块，底板31为矩形。

在一些可选地实施例中，钢绞线组与底板31通过第一钢绞线浇筑盒41连接，钢绞线1的端部浇筑在第一钢绞线浇筑盒41内。

在本实施例中，底板31和第一钢绞线浇筑盒41一体成型，在将底板31与钢绞线1连接时，将钢绞线1的端部浇筑在第一钢绞线浇筑盒41内，实现钢绞线1与底板31的连接。在其他实施例中，也可以采用其他的方式实现钢绞线1与底板31的连接。

在一些可选地实施例中，底板31与钢绞线1的轴向方向垂直，底板31与质量块32通过连接板33连接，连接板33与所有钢绞线1的轴线平行，与底板31垂直，且向钢绞线1一侧延伸。

在本实施例中，底板31与质量块32通过连接板33连接，连接板33与所有钢绞线1的轴线平行，与底板31垂直，且向钢绞线1一侧延伸，由于两块质量块32分别位于钢绞线组的两侧。这样的设计可以使质量块32相较于钢绞线1的重心向钢绞线1一侧偏移，这样可降低钢绞线1的挠度，以使钢绞线组在相同的挠度下，可以适配更大质量的质量块32，并可以减小整个结构的体积。

在一些可选地实施例中，钢绞线组与安装板2通过第二钢绞线浇筑盒42连接，钢绞线1的端部浇筑在第二钢绞线浇筑盒42内。

在本实施例中，安装板2和第二钢绞线浇筑盒42一体成型，也可采用固定连接的方式，在将安装板2与钢绞线1连接时，将钢绞线1的端部浇筑在第二钢绞线浇筑盒42内，实现钢绞线1与安装板2的连接。在其他实施例中，也可以采用其他的方式实现钢绞线1与安装板2的连接。

如图2所示，在一些可选地实施例中，质量块32位于第一钢绞线浇筑盒41和第二钢绞线浇筑盒42之间。

在本实施例中，使质量块32位于第一钢绞线浇筑盒41和第二钢绞线浇筑盒42之间，可以避免第一钢绞线浇筑盒41和第二钢绞线浇筑盒42与质量块32之间的体积干涉，以进一步减小整个装置的体积，结构紧凑，质量块质量利用率高。

在一些可选地实施例中，第一钢绞线浇筑盒41和第二钢绞线浇筑盒42为锌铝合金制件。

在本实施例中，第一钢绞线浇筑盒41和第二钢绞线浇筑盒42采用锌铝合金制件，利用浇筑的方式实现钢绞线1与底板31的连接，以及钢绞线1与安装板2的连接，可节省工期，并且连接稳定。

在一些可选地实施例中，质量块32呈长方体。

在本实施例中，第一钢绞线浇筑盒41和第二钢绞线浇筑盒42浇筑完成后，呈方形，因此第一钢绞线浇筑盒41和第二钢绞线浇筑盒42之间留下的也为方形空间，质量块32采用长方体，可适应第一钢绞线浇筑盒41和第二钢绞线浇筑盒42之间的空间，减小体积。

在一些可选地实施例中，连接板33连接在底板31端部，连接在质量块32的中部。

在本实施例中，连接板33与底板31垂直，质量块32呈长方体，连接板33连接在质量块32的中部，可保证质量块32与连接板33连接以及受力的稳定性，避免长时间的使用会对连接板33与质量块32的连接产生破坏。连接板33连接在底板31端部，与钢绞线1的轴线平行，降低整个装置的体积。

在一些可选地实施例中，安装板2上设有多个用于与被控结构连接的通孔21。

本例中，安装板2通过通孔21配合螺栓与被控结构连接。在其他实施例中，也可将安装板2直接焊接于被控结构上。具体可根据现场的施工环境选择。

综上所述，通过将安装板与所有钢绞线的一端连接，并将安装板与被控结构连接，将质量块结构设置在所有钢绞线的另一端连接。通过多根钢绞线组合提供刚度，通过钢绞线钢丝间的摩擦提供阻尼耗能，无需外界提供阻尼，相较于单根钢绞线提高刚度，解决土木工程结构因机械振动引起的高频振动问题。另外，本方案中采用多根钢绞线，提高了刚度，可采用质量更大的质量块，在适用于大质量的桥梁，不必采用多根单独的钢绞线，配备多个小的质量块，从而来满足部分紧凑安装空间的使用要求。

底板与质量块通过连接板连接，连接板与所有钢绞线的轴线平行，与底板垂直，且向钢绞线一侧延伸，由于两块质量块分别位于钢绞线组的两侧。这样的设计可以使质量块相较于钢绞线的重心向钢绞线一侧偏移，这样可降低钢绞线的挠度，以使钢绞线组在相同的挠度下，可以适配更大质量的质量块，并可以减小整个结构的体积。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种超高频调谐质量阻尼器，其特征在于，包括：

钢绞线组，其包括间隔设置的多根钢绞线(1)；

安装板(2)，其与所有所述钢绞线(1)的一端连接，用于与被控结构连接；

质量块结构(3)，其与所有所述钢绞线(1)的另一端连接。

2.如权利要求1所述的超高频调谐质量阻尼器，其特征在于，所述质量块结构(3)包括：

底板(31)，其与所有所述钢绞线(1)的端部连接，且所述钢绞线组与所述底板(31)的连接处位于所述底板(31)的中部；

两块质量块(32)，其与所述底板(31)连接，并分别位于所述钢绞线组的两侧。

3.如权利要求2所述的超高频调谐质量阻尼器，其特征在于，所述钢绞线组与所述底板(31)通过第一钢绞线浇筑盒(41)连接，所述钢绞线(1)的端部浇筑在所述第一钢绞线浇筑盒(41)内。

4.如权利要求3所述的超高频调谐质量阻尼器，其特征在于，所述底板(31)与所述钢绞线(1)的轴向方向垂直，所述底板(31)与质量块(32)通过连接板(33)连接，所述连接板(33)与所述所有所述钢绞线(1)的轴线平行，与所述底板(31)垂直，且向所述钢绞线(1)一侧延伸。

5.如权利要求4所述的超高频调谐质量阻尼器，其特征在于，所述钢绞线组与所述安装板(2)通过第二钢绞线浇筑盒(42)连接，所述钢绞线(1)的端部浇筑在所述第二钢绞线浇筑盒(42)内。

6.如权利要求5所述的超高频调谐质量阻尼器，其特征在于，所述质量块(32)位于所述第一钢绞线浇筑盒(41)和第二钢绞线浇筑盒(42)之间。

7.如权利要求6所述的超高频调谐质量阻尼器，其特征在于，所述第一钢绞线浇筑盒(41)和第二钢绞线浇筑盒(42)为锌铝合金制件。

8.如权利要求4所述的超高频调谐质量阻尼器，其特征在于，所述质量块(32)呈长方体。

9.如权利要求8所述的超高频调谐质量阻尼器，其特征在于，所述连接板(33)连接在所述底板(31)端部，连接在所述质量块(32)的中部。

10.如权利要求1所述的超高频调谐质量阻尼器，其特征在于，所述安装板(2)上设有多个用于与所述被控结构连接的通孔(21)。