KR101873361B1 - Cable damper having magnetic-hydraulic damper of symmetric hydraulic line and spring damper, and method for controlling cable vibration using the same - Google Patents

Cable damper having magnetic-hydraulic damper of symmetric hydraulic line and spring damper, and method for controlling cable vibration using the same Download PDF

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박무수
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Abstract

Provided are a cable damper having a magnetic-hydraulic damper of a symmetric hydraulic line and a spring damper, and a method of controlling cable vibration using the same, in which the cable vibration is primarily damped using a spring damper to damp vibration of cables in cable bridges such as cable-stayed bridges or suspension bridges, the cable vibration is secondarily damped by operating a symmetrically arranged magnetic-hydraulic damper as a hydraulic damper when the cable vibration exceeds the vibration damping capacity of the spring damper, and the cable vibration is tertiarily damped by operating the magnetic-hydraulic damper as an MR damper when the cable vibration exceeds the hydraulic damper damping capacity, so that the vibration of the cable is effectively damped. In addition, when a slight vibration occurs in the cable, the spring damper primarily damps the vibration without the operation of the magnetic-hydraulic damper, such that a lifespan of the magnetic-hydraulic damper extends.

Description

대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼 및 이를 이용한 케이블 진동제어 방법 {CABLE DAMPER HAVING MAGNETIC-HYDRAULIC DAMPER OF SYMMETRIC HYDRAULIC LINE AND SPRING DAMPER, AND METHOD FOR CONTROLLING CABLE VIBRATION USING THE SAME}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cable damper having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line, and a cable vibration control method using the same. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cable damper,

본 발명은 케이블 댐퍼에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 풍하중 또는 차량하중 등에 의해 발생하는 건설분야 케이블 구조물의 각종 진동에 대한 제진장치로서, 자장유압 댐퍼(Magnetic-Hydraulic Damper) 및 스프링 댐퍼(Spring Damper)를 구비한 케이블 댐퍼 및 이를 이용한 케이블 진동제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cable damper, and more particularly, to a vibration damper for various types of vibration of a construction cable structure caused by a wind load or a vehicle load. The damper includes a magnetic damper, a spring damper, And a cable vibration control method using the cable damper.

일반적으로, 토목 및 건축구조물과 같은 모든 구조물(건물, 교량 등)은 풍하중, 지진하중, 차량하중, 및 보행하중 등의 외부하중에 의해서 진동이 발생하게 되면, 그 진동의 크기가 설정된 수치를 넘을 경우, 구조적 안정성 및 사용성에 악영향을 미치게 되는데, 이러한 진동을 감소시키는 방법으로서 진동제어장치(제진장치)를 구조물의 외부 또는 내부에 설치하여 그 진동을 흡수하는 방법이 연구되고 있다.In general, all structures (buildings, bridges, etc.), such as civil engineering and building structures, are subjected to external loads such as wind loads, seismic loads, vehicle loads, and walking loads, , There is an adverse effect on the structural stability and usability. As a method of reducing such vibration, a method of installing a vibration control device (vibration isolation device) on the outside or inside of the structure and absorbing the vibration has been studied.

특히, 와이어, 로프 등과 같은 케이블 구조물(Cable Structure)은 풍하중, 차량하중 등 각종 원인에 의하여 보다 진동이 발생하기 쉽다. 이것은 케이블 구조물의 낮은 감쇠율과 높은 유연성에 주로 기인하는 것으로, 실제로 사장교의 케이블, 현수교의 행어 케이블과 같은 건설분야의 케이블 구조물에 있어서 풍하중 및 차량하중에 의하여 다양한 케이블 진동이 발생하며, 지속적이며 과도한 케이블 진동은 피로파괴 등 케이블을 포함한 전체 구조물의 안정성에 악영향을 미치게 된다.In particular, cable structures such as wires and ropes tend to be more susceptible to vibration due to various causes such as wind loads and vehicle loads. This is mainly due to the low damping factor and high flexibility of the cable structure. In fact, various cable vibrations occur due to wind load and vehicle load in cable structures in construction fields such as cables of cable-stayed bridges and hanger cables of suspension bridges, Vibration has an adverse effect on the stability of the entire structure including the cable, such as fatigue failure.

이와 같이 건설분야의 케이블 구조물에 진동이 발생할 경우, 오일댐퍼 등과 같은 점성장치를 케이블의 단부에 설치하거나, 또는 고감쇠고무 등과 같은 점탄성장치를 케이블의 단부에 설치하여 진동을 억제하는 경우가 대부분이다. 그러나 이러한 장치들은 자주 유지관리를 해야 하는 단점이 있다.When vibration occurs in the cable structure in the construction field, most of the viscous devices such as an oil damper are installed at the end of the cable or a viscoelastic device such as a high-damping rubber is installed at the end of the cable to suppress the vibration . However, these devices have the disadvantage of frequent maintenance.

또한, 사장교나 현수교에 사용되는 케이블은 교량에 전달되는 여러 하중을 장력에 의하여 주탑으로 전달하는 사장교나 현수교의 주요 부재로서, 시공뿐만 아니라 건설 이후 유지관리가 매우 중요하다. 그러나 사장교나 현수교의 케이블은 매우 유연하여 외부 하중으로 인해 발생된 변형을 억제할 수 없으며, 또한, 낮은 감쇠비를 갖기 때문에 진동에너지를 소산시키지 못하므로 풍하중과 활하중으로 인하여 발생하는 진동에 민감하게 반응한다.In addition, the cable used for cable-stayed bridge or suspension bridge is a key member of a cable-stayed bridge or a suspension bridge that transfers various loads to a bridge by tension, and maintenance after construction is very important. However, the cables of cable-stayed bridge and suspension bridge are very flexible and can not suppress the deformation caused by external load. Also, since they have low damping ratio, they can not dissipate the vibration energy and are sensitive to the vibration caused by wind load and live load .

이러한 케이블에 있어서, 일반적으로 버페팅, 와류진동, 갤로핑, 그리고 주탑이나 인접케이블에 의한 웨이크 갤로핑과 같은 바람 및 비바람에 의해 진동이 발생하게 되며, 이와 같이 발생된 진동은 사장교의 수명을 감소시키게 되므로, 이러한 진동을 적절히 저감하는 방안이 개발되고 있다. 현재까지는 케이블의 진동을 제어하기 위한 방법 중 가장 효과적인 방법은 케이블 댐퍼를 사용하여 케이블의 진동을 제어하는 방법으로 알려져 있다.In such cables, vibration typically occurs due to wind and rain winds such as buffeting, vortex vibration, galloping, and wake galloping by pylon or adjacent cable, and such vibrations reduce the life of the cable-stayed bridge Therefore, a method of appropriately reducing such vibration is being developed. Up to now, the most effective method for controlling the vibration of a cable is known as a method of controlling the vibration of the cable using a cable damper.

예를 들면, 케이블 댐퍼인 감쇠장치를 이용한 진동 제어방법은 케이블에 감쇠장치를 설치하여 그 케이블에서 발생하는 진동을 저감하는 방법으로서, 그 진동제어 성능이 우수하여 최근 각광받고 있다. 이러한 감쇠장치로는 점성 댐퍼, 점탄성 댐퍼, 마찰 댐퍼, 탄소성 댐퍼 등의 수동 감쇠장치가 사용되고 있으며, 그 감쇠장치의 위치에 따라 외부 댐퍼와 내부 댐퍼로 구별된다. 그리고 이러한 감쇠장치는 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 각 케이블과 교량 상판 사이에 설치된다.For example, a vibration control method using a damping device, which is a cable damper, is a method of reducing a vibration generated in a cable by providing a damping device on the cable, and has been recently spotlighted because of its excellent vibration control performance. As such a damping device, a passive damping device such as a viscous damper, a viscoelastic damper, a friction damper, and a carbonaceous damper is used, and an external damper and an internal damper are distinguished according to the position of the damping device. This damping device is installed between each cable and the bridge top plate as shown in Figs. 1A and 1B.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 사장교의 케이블 구조물 또는 현수교의 행어케이블 구조물에 진동이 발생할 경우, 주로 사용되는 점성장치 또는 점탄성장치를 각각 개략적으로 나타내는 도면이다.FIGS. 1A and 1B are schematic views respectively showing a viscous device or a viscoelastic device mainly used when vibration occurs in a cable-stayed cable structure or a suspension cable structure of a suspension bridge according to a conventional technique.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 종래의 기술에 따른 사장교(10)의 케이블(11)이나 현수교(20)의 행어케이블(21)에 진동이 발생하게 되면 주로 점성장치인 오일댐퍼(12) 또는 점탄성장치인 고감쇠고무(22) 등을 각각의 케이블(11, 21) 단부에 설치하여, 상기 오일댐퍼(12)의 점성 또는 상기 고감쇠고무(22)의 점탄성을 이용하여 진동을 제어한다. 그러나 이러한 오일댐퍼(12) 또는 고감쇠고무(22)는 매우 고가이며, 주기적인 유지관리가 필요하다는 단점이 있다.1A and 1B, when vibration occurs in the cable 11 of the cable-stayed bridge 10 or the hanger cable 21 of the suspension bridge 20 according to the related art, the oil damper 12 A highly damped rubber 22 or the like as a viscoelastic device is provided at the end of each of the cables 11 and 21 to control the vibration using the viscosity of the oil damper 12 or the viscoelasticity of the highly damped rubber 22. However, such an oil damper 12 or the high-damping rubber 22 is very expensive and has a disadvantage of requiring periodic maintenance.

이러한 점성유체를 사용하는 댐퍼는 오랜 기간 사용에 따른 유체의 특성 변질과 유체 누출 때문에 내구성이 떨어지는 단점이 있다.Damper using such a viscous fluid has a disadvantage that durability is deteriorated due to fluid deterioration and fluid leakage due to long use.

전술한 문제점을 해결하기 위한 댐퍼들이 다양한 형태로 연구 및 개발되고 있으며, 최근에는 갤 타입의 반고체 물질을 이용한 댐퍼, 형상기억합금의 특성을 이용한 댐퍼 등이 연구 및 개발되고 있고, 예를 들면, 전술한 점성유체를 사용하는 댐퍼의 단점을 해결하기 위한 MR(Magneto Rheological) 댐퍼가 있다.Dampers for solving the above-mentioned problems have been researched and developed in various forms. Recently, dampers using gallium-type semi-solid materials and dampers using characteristics of shape memory alloys have been studied and developed. For example, There is an MR (Magneto Rheological) damper for solving the disadvantage of a damper using a viscous fluid.

이러한 MR 댐퍼는 통상의 진동 제어와 기계 구조물에 사용되어 왔다. 예를 들면, MR 댐퍼는 케이블이 내설된 교량에서의 서스펜션 케이블의 진동 댐핑, 자동차의 시트와 현가장치의 진동 댐핑, 그리고 자동화 및/또는 정밀 장치/기계의 진동 차단 장치 등이 있다. 이러한 MR 댐퍼에 이용되는 MR 물질은 자기장을 적용할 때, 유동(Rheological) 특성을 가역적으로 변화시키는 성질을 갖고 있다. 구체적으로, MR 물질은 적용된 자기장에 노출될 때 자유롭게 흐르는 선형의 점성 유체로부터 1000분의 1초 내에 조절 및 제어가능한 항복응력을 가진 반고체로 자체 변화할 수 있다. 이러한 MR 댐퍼의 전자석에 다른 전기 전류를 인가함으로써, MR 물질에 적용된 자기장을 조절 및 제어하여 MR 물질의 항복응력(Yield stress)과 이에 따른 항복력과 MR 댐퍼의 유동 댐핑을 1000분의 1초 내에 쉽게 조절 및 제어할 수 있다. 하지만, 이러한 MR 댐퍼의 경우 케이블 댐퍼로서 제한적으로 적용되고 있다.Such MR dampers have been used in conventional vibration control and mechanical structures. For example, MR dampers include vibration damping of suspension cables in cable-laden bridges, vibration damping of automotive seats and suspension devices, and vibration and / or mechanical vibration isolation devices. The MR material used in such an MR damper has a property of reversibly changing the rheological characteristic when a magnetic field is applied. Specifically, the MR material can change itself into a semi-solid with controlled and controllable yield stress within a thousandth of a second from a free flowing linear viscous fluid when exposed to an applied magnetic field. By applying different electric currents to the electromagnets of the MR damper, it is possible to control and control the magnetic field applied to the MR material so that the yield stress of the MR material and thus the yielding force and the flow damping of the MR damper can be controlled within one thousandth of a second Easy to adjust and control. However, such an MR damper is limitedly applied as a cable damper.

종래의 기술에 따른 케이블 댐퍼의 경우, 장대케이블 등에 적용하기 위해서는 보다 향상된 성능을 갖는 케이블 댐퍼의 개발이 필요한 실정이다.In the case of a cable damper according to the related art, it is necessary to develop a cable damper having an improved performance in order to apply it to a pole cable or the like.

대한민국 등록특허번호 제10-1649320호(출원일: 2008년 12월 26일), 발명의 명칭: "MR 유체 케이블 및 그 시스템"Korean Patent No. 10-1649320 filed on December 26, 2008, entitled "MR fluid cable and its system" 대한민국 등록특허번호 제10-1255350호(출원일: 2006년 6월 22일), 발명의 명칭: "자기유변성 댐퍼 및 그 용도"Korean Patent No. 10-1255350 filed on June 22, 2006, entitled " Magnetostrictive damper and its use " 대한민국 등록특허번호 제10-867367호(출원일: 2006년 4월 6일), 발명의 명칭: "제어가능형 ER／MR 유체 댐퍼"Korean Patent No. 10-867367 filed on April 6, 2006, entitled "Controllable ER / MR fluid damper" 대한민국 등록특허번호 제10-1222912호(출원일: 2010년 12월 10일), 발명의 명칭: "자기 유변 유체 스프링 구조체 및 이를 이용한 서스펜션 구조체"Korean Patent No. 10-1222912 filed on Dec. 10, 2010, entitled "Magneto-rheological fluid spring structure and suspension structure using the same" 대한민국 등록특허번호 제10-741554호(출원일: 2006년 7월 18일), 발명의 명칭: "케이블 댐퍼 조립체"Korean Patent No. 10-741554 filed on July 18, 2006, entitled "Cable Damper Assembly" 대한민국 공개특허번호 제2012-129580호(공개일: 2012년 11월 28일), 발명의 명칭: "MR 댐퍼"Korean Patent No. 2012-129580 (Publication date: November 28, 2012), title of invention: "MR damper"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 사장교 또는 현수교와 같은 케이블 교량의 케이블 제진시, 스프링 댐퍼를 이용하여 1차로 제진하고, 케이블 진동이 스프링 댐퍼의 제진용량을 초과하면 대칭적으로 배치된 자장유압 댐퍼가 유압 댐퍼로 작동하여 케이블 진동을 2차로 제진하며, 케이블 진동이 유압 댐퍼 제진용량을 초과한 경우 자장유압 댐퍼가 MR 댐퍼로 작동하여 케이블 진동을 3차로 제진할 수 있는, 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼 및 이를 이용한 케이블 진동제어 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a vibration damping device for vibration damping a cable bridge such as a cable- The magnetic field hydraulic damper placed in the neutral position acts as a hydraulic damper to secondarily neutralize the vibration of the cable and when the vibration of the cable exceeds the hydraulic damping capacity of the hydraulic damper, the magnetic damper operates as an MR damper, , A cable damper having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line, and a cable vibration control method using the cable damper.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 케이블에서 미소 진동 발생시 자장유압 댐퍼의 작동 없이 스프링 댐퍼가 1차로 제진함으로써 자장유압 댐퍼의 수명을 연장시킬 수 있는, 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼 및 이를 이용한 케이블 진동제어 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a magnetic damper and spring damper of a symmetrical hydraulic line capable of extending the service life of a magnetic field hydraulic damper by first damaging a spring damper without operation of a magnetic field hydraulic damper when small vibration is generated in a cable And a cable vibration control method using the cable damper.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼는, 사장교 또는 현수교와 같은 케이블 교량의 케이블 제진을 케이블 댐퍼에 있어서, 댐퍼지지 프레임 상에 배치되고, 케이블을 압착하도록 내주면은 원형으로 형성되고 외부 표면은 육각형 형상으로 형성되는 육각칼라; 자장유압 댐퍼의 자석과 평형을 유지하도록 상기 육각칼라의 육각형의 외부 표면 각각에 밀착하도록 배치되는 평형유지장치; 상기 평형유지장치와 소정 간격 이격되도록 각각 배치되며, 각각 마주보는 자장유압 댐퍼와 쌍을 이루어 동작하는 자장유압 댐퍼; 상기 자장유압 댐퍼 각각으로부터 인출되며, 대칭적으로 배치된 상기 자장유압 댐퍼가 쌍을 이루어 작동되도록 연결하는 유압라인; 및 상기 평형유지장치 및 자장유압 댐퍼 사이에 배치되어 상기 케이블에서 발생한 진동을 스프링 탄성에 의해 1차로 제진하는 스프링 댐퍼를 포함하되, 상기 자장유압 댐퍼는 유압 댐퍼 및 MR 댐퍼가 결합된 형태로서 상기 케이블에서 발생한 진동 크기에 대응하여 유압 댐퍼 또는 MR 댐퍼로 작동하며, 상기 유압 댐퍼에 의해 케이블을 2차로 제진하고, 상기 MR 댐퍼에 의해 케이블을 3차로 제진하는 것을 특징으로 한다.As a means for achieving the above technical object, a cable damper having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to the present invention is a cable damper of a cable bridge such as a cable-stayed bridge or a suspension bridge, A hexagonal collar disposed on the support frame and having an inner circumferential surface formed in a circular shape and an outer surface formed in a hexagonal shape so as to press the cable; A balance holding device disposed in close contact with each of the hexagonal outer surfaces of the hexagonal collar so as to maintain balance with the magnets of the magnetic field hydraulic damper; A magnetic field hydraulic damper which is arranged to be spaced apart from the balance holding device by a predetermined distance and which operates in pairs with opposing magnetic field hydraulic dampers; A hydraulic line extending from each of the magnetic field hydraulic dampers and connecting the symmetrically arranged magnetic field hydraulic dampers so as to be paired; And a spring damper disposed between the balance holding device and the magnetic field hydraulic damper for primarily damping vibrations generated in the cable by spring elasticity, wherein the magnetic field hydraulic damper is a combination of a hydraulic damper and an MR damper, The damper is operated by a hydraulic damper or an MR damper in correspondence with the magnitude of vibration generated by the damper, and the cable is secondarily damped by the hydraulic damper, and the cable is thirdarily damped by the MR damper.

여기서, 상기 케이블의 진동이 상기 스프링 댐퍼의 제진용량을 초과한 경우, 대칭적으로 배치된 저장유압 댐퍼가 유압 댐퍼로 작동하여 상기 케이블의 진동을 2차로 제진하고, 상기 케이블의 진동이 상기 유압 댐퍼의 제진용량을 초과한 경우, 상기 자장유압 댐퍼가 MR 댐퍼로 작동하여 상기 케이블의 진동을 3차로 제진할 수 있다.Here, when the vibration of the cable exceeds the vibration damping capacity of the spring damper, the symmetrically arranged storage hydraulic damper operates as a hydraulic damper to vibrate the vibration of the cable in a second order, and the vibration of the cable is transmitted to the hydraulic damper The magnetic field hydraulic damper operates as an MR damper to vibrate the vibration of the cable in the third order.

여기서, 상기 육각칼라는, 상기 케이블이 관통하는 트랜지션 파이프 상에 댐퍼지지 프레임을 체결한 후, 상기 댐퍼지지 프레임 상에서 케이블을 압착하도록 설치되며, 상기 육각칼라는 분절된 제1 및 제2 하프형 육각칼라를 체결볼트를 사용하여 체결할 수 있다.Wherein the hexagonal collar is installed to clamp a damper support frame on a transition pipe through which the cable penetrates and then squeeze the cable on the damper support frame, the hexagonal collar including first and second half- The collar can be fastened using fastening bolts.

여기서, 상기 평형유지장치는, 상기 육각칼라의 외부 표면에 밀착하도록 배치되는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트와 소정 간격 이격 배치되는 제2 플레이트; 상기 제2 플레이트에 부착된 자석이 상기 자장유압 댐퍼의 자석과 평형을 유지하도록 상기 제1 및 제2 플레이트 사이에 설치되는 평형유지 스프링; 상기 제1 및 제2 사이의 중앙에 배치되어 상기 제1 및 제2 플레이트를 연결하는 카르단 조인트; 및 상기 제2 플레이트의 외측면에 부착되고 상기 자장유압 댐퍼의 자석과 동일한 극이 대향하도록 설치되는 자석을 포함할 수 있다.Here, the balance holding device may include a first plate disposed to be in close contact with an outer surface of the hexagonal collar; A second plate disposed at a predetermined distance from the first plate; A balance holding spring installed between the first and second plates so that a magnet attached to the second plate is in balance with a magnet of the magnetic field hydraulic damper; A cardan joint disposed at a center between the first and second plates and connecting the first and second plates; And a magnet attached to the outer surface of the second plate so as to face the same pole as the magnet of the magnetic field hydraulic damper.

여기서, 상기 평형유지장치의 자석이 이동하게 되면, 상기 대향된 상기 자장유압 댐퍼의 자석에 연결된 유압실린더의 실린더로드가 이동하여 상기 자장유압 댐퍼가 작동함으로써 상기 케이블의 진동을 제진할 수 있다.Here, when the magnet of the equilibrium holding device moves, the cylinder rod of the hydraulic cylinder connected to the magnet of the opposing magnetic field hydraulic damper moves, so that the vibration of the cable can be suppressed by operating the magnetic field hydraulic damper.

여기서, 상기 자장유압 댐퍼는, 댐퍼지지 프레임 상에 배치되어 유압실린더를 감싸서 고정시키는 댐퍼 고정용 프레임; 원통 형상으로 형성되고, 외측면에 양측으로 유압라인이 인출되고 내측면에 실린더로드가 연장되도록 형성되는 유압실린더; 상기 유압실린더를 상기 댐퍼 고정용 프레임에 안착시키는 실린더 안착부재; 및 상기 유압실린더로부터 내측으로 연장된 실린더로드의 단부에 부착되고, 상기 평형유지장치의 자석과 동일한 극이 대향하도록 소정 간격만큼 이격 설치되는 자석을 포함할 수 있다.Here, the magnetic field hydraulic damper may include a damper fixing frame disposed on the damper supporting frame to enclose and fix the hydraulic cylinder; A hydraulic cylinder which is formed in a cylindrical shape and in which a hydraulic line is drawn out to both sides of the outer side surface and a cylinder rod is formed on the inner side surface; A cylinder seating member for seating the hydraulic cylinder on the damper fixing frame; And a magnet attached to an end of the cylinder rod extending inwardly from the hydraulic cylinder and spaced apart by a predetermined distance so that the same pole as the magnet of the balance holding device faces.

본 발명에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼는, 상기 자장유압 댐퍼를 보호하도록 상기 자장유압 댐퍼 상부에 설치되는 보호캡을 추가로 포함할 수 있다.The cable damper including the magnetic field hydraulic damper and the spring damper of the symmetrical hydraulic line according to the present invention may further include a protection cap installed on the magnetic field hydraulic damper to protect the magnetic field hydraulic damper.

한편, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼를 이용한 케이블 진동제어 방법은, 사장교 또는 현수교와 같은 케이블 교량의 케이블 제진을 케이블 댐퍼를 이용한 케이블 진동제어 방법에 있어서, a) 육각칼라, 평형유지장치, 스프링 댐퍼 및 자장유압 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼를 케이블에 설치하는 단계; b) 상기 케이블에 미소 진동 발생시 육각칼라를 통해 전달되는 진동을 스프링 댐퍼가 스프링 탄성에 의해 상기 케이블의 진동을 1차로 제진하는 단계; c) 상기 케이블의 진동이 상기 스프링 댐퍼의 제진용량을 초과한 경우, 대칭적으로 배치된 저장유압 댐퍼가 유압 댐퍼로 작동하여 상기 케이블의 진동을 2차로 제진하는 단계; 및 d) 상기 케이블의 진동이 상기 유압 댐퍼의 제진용량을 초과한 경우, 상기 자장유압 댐퍼가 MR 댐퍼로 작동하여 상기 케이블의 진동을 3차로 제진하는 단계를 포함하되, 상기 자장유압 댐퍼는 유압 댐퍼 및 MR 댐퍼가 결합된 형태로서 상기 케이블에서 발생한 진동 크기에 대응하여 유압 댐퍼 또는 MR 댐퍼로 작동하며, 상기 유압 댐퍼에 의해 케이블을 2차로 제진하고, 상기 MR 댐퍼에 의해 케이블을 3차로 제진하는 것을 특징으로 한다.As another means for achieving the above-mentioned technical object, a cable vibration control method using a cable damper having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to the present invention is a cable vibration control method using a cable bridge such as a cable- A cable vibration control method using a cable damper for cable vibration damping, comprising the steps of: a) installing a cable damper having a hexagonal collar, a balance holding device, a spring damper and a magnetic field hydraulic damper on a cable; b) vibration of the cable is primarily caused by spring elasticity of a spring damper transmitted through a hexagonal collar when microvibration occurs on the cable; c) when the vibration of the cable exceeds the vibration damping capacity of the spring damper, symmetrically arranged storage hydraulic damper acts as a hydraulic damper to secondarily vibration the vibration of the cable; And d) when the vibration of the cable exceeds the vibration damping capacity of the hydraulic damper, the magnetic field hydraulic damper operates as an MR damper to thirdarily vibration the vibration of the cable, wherein the magnetic field damper includes a hydraulic damper And an MR damper coupled to the cable and operating as a hydraulic damper or an MR damper corresponding to the magnitude of vibration generated in the cable, wherein the cable is secondarily demagnetized by the hydraulic damper, and the cable is thirdarily demagnetized by the MR damper .

본 발명에 따르면, 사장교 또는 현수교와 같은 케이블 교량의 케이블 제진시, 스프링 댐퍼를 이용하여 1차로 제진하고, 케이블 진동이 스프링 댐퍼의 제진용량을 초과하면 대칭적으로 배치된 자장유압 댐퍼가 유압 댐퍼로 작동하여 케이블 진동을 2차로 제진하며, 케이블 진동이 유압 댐퍼 제진용량을 초과한 경우 자장유압 댐퍼가 MR 댐퍼로 작동하여 케이블 진동을 3차로 제진할 수 있고, 이에 따라, 케이블의 진동을 효과적으로 제진할 수 있다.According to the present invention, when a cable bridge such as a cable-stayed bridge or a suspension bridge is demolished, the damper is firstly damped using a spring damper. When the cable vibration exceeds the vibration damping capacity of the spring damper, the symmetrically arranged magnetic field hydraulic damper The vibration of the cable is quadratically operated. When the vibration of the cable exceeds the vibration damping capacity of the hydraulic damper, the magnetic-field hydraulic damper operates as the MR damper, so that the vibration of the cable can be eliminated by the third order. .

본 발명에 따르면, 케이블에서 미소 진동 발생시 자장유압 댐퍼의 작동 없이 스프링 댐퍼가 1차로 제진함으로써 자장유압 댐퍼의 수명을 연장시킬 수 있다.According to the present invention, the spring damper is firstly muffled without the operation of the magnetic field hydraulic damper when minute vibration is generated in the cable, so that the service life of the magnetic field hydraulic damper can be extended.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 기술에 따른 사장교의 케이블 구조물 또는 현수교의 행어케이블 구조물에 진동이 발생할 경우, 주로 사용되는 점성장치 또는 점탄성장치를 각각 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼에서 평형유지장치와 결합된 육각칼라를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼에서 평형유지장치를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼에서 자장유압 댐퍼를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼에서 평형유지장치의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼의 작동 원리로서 작동 전 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼의 작동 원리로서 작동 후 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼가 스프링 댐퍼, 2차 유압 댐퍼 및 3차 MR 댐퍼로 동작하는 것을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼 설치 방법의 동작흐름도이다.
도 12a 내지 도 12i는 각각 도 11에 도시된 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼 설치 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼를 이용한 케이블 진동제어 방법의 동작흐름도이다.FIGS. 1A and 1B are schematic views respectively showing a viscous device or a viscoelastic device mainly used when vibration occurs in a cable-stayed cable structure or a suspension cable structure of a suspension bridge according to a conventional technique.
2 is a view showing a cable damper including a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a cable damper including a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a hexagonal collar coupled with a balance holding device in a cable damper having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention. FIG.
5 is a view illustrating a balance maintaining apparatus in a cable damper including a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a magnetic field hydraulic damper in a cable damper including a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention.
7 is a view for explaining the operation of the balance holding device in a cable damper having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view for explaining a state before operation of a cable damper including a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining a state after operation as a working principle of a cable damper having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention.
10 is a view showing that a cable damper including a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention operates as a spring damper, a secondary hydraulic damper, and a tertiary MR damper.
11 is a flowchart illustrating a method of installing a cable damper including a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention.
12A to 12I are views for explaining a concrete method of installing a cable damper having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of the symmetrical hydraulic line shown in FIG.
13 is a flowchart of a method of controlling a cable vibration using a cable damper having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

[대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼(400)][Cable Damper (400) Having Magnetic Hydraulic Damper and Spring Damper of Symmetrical Hydraulic Line)

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼를 구체적으로 나타내는 도면으로서, 도 3의 a)는 사시도이고, 도 3의 b)는 평면도이다.FIG. 2 is a view showing a cable damper including a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of a magnetic field hydraulic damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention, Fig. 3 (a) is a perspective view, and Fig. 3 (b) is a plan view.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼(400)는 댐퍼지지 프레임(300) 상에 설치된다. 이때, 상기 댐퍼지지 프레임(300)은 케이블(100)이 관통하는 트랜지션 파이프(200) 상에 체결된다.2, a cable damper 400 having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention is installed on a damper supporting frame 300. At this time, the damper supporting frame 300 is fastened on the transition pipe 200 through which the cable 100 passes.

후술하는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼(400)는 스프링 댐퍼를 사용하여 케이블(100)을 1차로 제진하며, 또한, 대칭적 유압라인(440)을 형성하는 자장유압 댐퍼(430)의 유압 댐퍼에 의해 케이블(100)을 2차로 제진하며, 또한, 상기 자장유압 댐퍼(430)의 MR 댐퍼에 의해 케이블(100)을 3차로 제진한다. 즉, 상기 케이블(100)에서 발생하는 진동의 크기에 따라 스프링 댐퍼, 유압 댐퍼 및 MR 댐퍼가 순차적으로 작동하게 된다.As will be described later, the cable damper 400 having the magnetic field hydraulic damper and the spring damper of the symmetrical hydraulic line according to the embodiment of the present invention primarily damages the cable 100 using the spring damper, The cable 100 is secondarily muffled by the hydraulic damper of the magnetic field hydraulic damper 430 forming the hydraulic line 440 and the cable 100 is fixed by the MR damper of the magnetic field hydraulic damper 430 to the third It is shaken by car. That is, the spring damper, the hydraulic damper, and the MR damper are sequentially operated according to the magnitude of the vibration generated in the cable 100.

도 3의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼(400)는 육각칼라(410), 평형유지장치(420), 자장유압 댐퍼(430), 유압라인(440) 및 스프링 댐퍼(450)를 포함한다.3 (a) and 3 (b), a cable damper 400 having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention includes a hexagonal collar 410, A magnetic field hydraulic damper 430, a hydraulic line 440, and a spring damper 450.

육각칼라(410)는 케이블(100)을 압착하도록 내주면은 원형으로 형성되고 외부 표면은 육각형 형상으로 형성되며, 이때, 상기 육각칼라(410)는 상기 케이블(100)이 관통하는 트랜지션 파이프(200) 상에 댐퍼지지 프레임(300)을 체결한 후, 상기 댐퍼지지 프레임(300) 상에서 케이블(100)을 압착하도록 설치된다. 후술하는 바와 같이, 상기 육각칼라(410)는 분절된 제1 및 제2 하프형 육각칼라(410a, 410b)를 체결볼트를 사용하여 체결할 수 있다.The hexagonal collar 410 is formed into a circular shape on the inner circumferential surface and has a hexagonal shape on the outer surface so as to compress the cable 100. The hexagonal collar 410 includes a transition pipe 200 through which the cable 100 passes, The damper supporting frame 300 is mounted on the damper supporting frame 300 so as to press the cable 100 thereon. As will be described later, the hexagonal collar 410 can fasten the segmented first and second half hexagonal collar 410a and 410b using fastening bolts.

평형유지장치(420)는 자장유압 댐퍼(430)의 자석과 평형을 유지하도록 상기 육각칼라(410)의 육각형의 외부 표면 각각에 밀착된다. 이때, 상기 평형유지장치(420)는 상기 육각칼라(410)와 일체형으로 형성될 수 있고, 예를 들면, 상기 평형유지장치(420)는 6개가 배치된다.The balancing device 420 is in close contact with each of the hexagonal outer surfaces of the hexagonal collar 410 to balance the magnets of the magnetic field hydraulic damper 430. At this time, the balance holding device 420 may be integrally formed with the hexagonal collar 410, for example, six balance holding devices 420 are disposed.

자장유압 댐퍼(430)는 상기 평형유지장치(420)와 소정 간격 이격되도록 각각 배치되며, 각각 마주보는 자장유압 댐퍼(430)와 쌍을 이루어 동작한다. 이때, 상기 자장유압 댐퍼(430)는 유압 댐퍼 및 MR 댐퍼가 결합된 형태로서, 상기 케이블(100)에서 발생한 진동 크기에 대응하여 각각 유압 댐퍼 및 MR 댐퍼로 작동하게 된다. 즉, 상기 유압 댐퍼에 의해 케이블(100)을 2차로 제진하고, 상기 MR 댐퍼에 의해 케이블(100)을 3차로 제진하게 된다.The magnetic field hydraulic damper 430 is disposed to be spaced apart from the equilibrium holding device 420 by a predetermined distance, and each of the magnetic field hydraulic damper 430 and the magnetic field hydraulic damper 430 operates in pairs. At this time, the magnetic field hydraulic damper 430 is coupled with the hydraulic damper and the MR damper, and operates as a hydraulic damper and an MR damper, respectively, corresponding to the magnitude of vibration generated in the cable 100. That is, the cable 100 is secondarily damped by the hydraulic damper, and the cable 100 is thirdly defrosted by the MR damper.

유압라인(440)은 상기 자장유압 댐퍼(430) 각각으로부터 인출되며, 대칭적으로 배치된 상기 자장유압 댐퍼(430)가 쌍을 이루어 작동되도록 유압을 연결한다. 예를 들면, 상기 유압라인(440)은 3개가 형성된다.The hydraulic line 440 is drawn out from each of the magnetic field hydraulic dampers 430 and connects the hydraulic pressure so that the symmetrically arranged magnetic field hydraulic dampers 430 are operated in pairs. For example, three hydraulic lines 440 are formed.

스프링 댐퍼(450)는 상기 평형유지장치(420) 및 자장유압 댐퍼(430) 사이에 배치되어 상기 케이블(100)에서 발생한 진동을 스프링 탄성에 의해 1차로 제진한다.The spring damper 450 is disposed between the balance holding device 420 and the magnetic field hydraulic damper 430 to primarily vibrate vibration generated in the cable 100 by spring elasticity.

또한, 상기 자장유압 댐퍼(430)를 보호하도록 상기 자장유압 댐퍼(430) 상부에 설치되는 보호캡(460)을 추가로 포함할 수 있다.The magnetic field damper 430 may further include a protection cap 460 installed on the magnetic field hydraulic damper 430 to protect the magnetic field damper 430.

한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼에서 평형유지장치와 결합된 육각칼라를 나타내는 도면으로서, 도 4의 a)는 평형유지장치(420)와 결합된 육각칼라(410)를 나타내는 사시도이고, 도 4의 b)는 육각칼라(410)의 분해 조립도이며, 도 4의 c)는 평형유지장치(420)의 사시도이다.4 is a view showing a hexagonal collar coupled with a balance holding device in a cable damper having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention, 4 (b) is a disassembled assembly view of the hexagonal collar 410, and Fig. 4 (c) is a perspective view of the equilateral holding device 420. Fig.

도 4의 a)에 도시된 바와 같이, 육각칼라(410)의 육각형 외부 표면 각각에 평형유지장치(420)가 결합된 일체형으로 설치된다. 또한, 도 4의 b)에 도시된 바와 같이, 체결볼트(410c)를 사용하여 제1 및 제2 하프형 육각칼라(410a, 410b)를 체결함으로써 상기 케이블(100)을 압착하는 육각칼라(410)가 형성된다. 이에 따라, 상기 케이블(100)에 진동이 발생할 경우, 상기 케이블(100)을 압착하도록 설치된 육각칼라(410)를 통해 진동이 전달되며, 이와 같이 전달된 진동은 스프링 댐퍼(450) 및 자장유압 댐퍼(430)에 의해 단계별로 제진될 수 있다.As shown in FIG. 4A, the hexagonal collar 410 is integrally formed with the balance holding device 420 coupled to each of the hexagonal outer surfaces thereof. 4 (b), a hexagonal collar 410 (see FIG. 4 (b)) is used to fasten the cable 100 by fastening the first and second half hexagonal collar 410a and 410b using the fastening bolt 410c. Is formed. Accordingly, when vibration occurs in the cable 100, the vibration is transmitted through the hexagonal collar 410 installed to press the cable 100. The transmitted vibration is transmitted to the spring damper 450 and the magnetic field hydraulic damper Can be demagnetized step by step.

한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼에서 평형유지장치를 구체적으로 나타내는 도면으로서, 도 5의 a)는 평형유지장치(420)의 사시도이고, 도 5의 b)는 평형유지장치(420)의 분해 조립도이다.5 is a diagram specifically illustrating a balance maintaining apparatus in a cable damper including a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention. 5 (b) is an exploded view of the equilibrium holding device 420. As shown in Fig.

도 5의 b)에 도시된 바와 같이, 평형유지장치(420)는 제1 플레이트(421), 제2 플레이트(422), 평형유지 스프링(423), 카르단 조인트(424) 및 자석(425)을 포함한다.5B, the balancing device 420 includes a first plate 421, a second plate 422, a balancing spring 423, a cardan joint 424, and a magnet 425, .

제1 플레이트(421)는 상기 육각칼라(410)의 외부 표면에 밀착하도록 배치되며, 제2 플레이트(422)는 상기 제1 플레이트(421)와 소정 간격 이격 배치된다.The first plate 421 is disposed in close contact with the outer surface of the hexagonal collar 410 and the second plate 422 is spaced apart from the first plate 421 by a predetermined distance.

평형유지 스프링(423)은 상기 제2 플레이트(422)에 부착된 자석(425)이 상기 자장유압 댐퍼(430)의 자석(434)과 평형을 유지하도록 상기 제1 및 제2 플레이트(421, 422) 사이에 설치된다.The balancing spring 423 is disposed between the first and second plates 421 and 422 so that the magnet 425 attached to the second plate 422 is in balance with the magnet 434 of the magnetic field damper 430. [ .

카르단 조인트(424)는 상기 제1 및 제2 플레이트(421, 422) 사이의 중앙에 배치되어 상기 제1 및 제2 플레이트(421, 422)를 연결한다.The cardan joint 424 is disposed at the center between the first and second plates 421 and 422 to connect the first and second plates 421 and 422.

자석(425)은 상기 제2 플레이트(422)의 외측면에 부착되고 상기 자장유압 댐퍼(430)의 자석(434)과 동일한 극이 대향하도록 설치되며, 상기 케이블(100)의 진동에 대응하여 상기 자석(425)이 이동하게 되면, 후술하는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 대향된 상기 자장유압 댐퍼(430)의 자석(434)에 연결된 유압실린더(432)의 실린더로드가 이동하게 되며, 이에 따라, 상기 자장유압 댐퍼(430)가 작동함으로써 상기 케이블(100)의 진동을 제진할 수 있다.The magnet 425 is attached to the outer surface of the second plate 422 and is installed so that the same pole as the magnet 434 of the magnetic field hydraulic damper 430 is opposed to the magnet 424, When the magnet 425 moves, the cylinder rod of the hydraulic cylinder 432 connected to the magnet 434 of the opposing magnetic field hydraulic damper 430 is moved as shown in FIG. 6 Accordingly, the vibration of the cable 100 can be suppressed by operating the magnetic field hydraulic damper 430.

한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼에서 자장유압 댐퍼를 구체적으로 나타내는 도면으로서, 도 6의 a)는 전면 사시도이고, 도 6의 b)는 배면 사시도이며, 도 6의 c)는 분해 조립도이다.6 (a) is a front perspective view and FIG. 6 (b) is a front elevational view of the damper. FIG. 6 (a) is a front perspective view of a damper of a magnetic field damper according to an embodiment of the present invention. 6 (b) is a rear perspective view, and Fig. 6 (c) is an exploded view.

도 6의 c)에 도시된 바와 같이, 자장유압 댐퍼(430)는 댐퍼 고정용 프레임(431), 유압실린더(432), 실린더 안착부재(433) 및 자석(434)을 포함한다.The magnetic field hydraulic damper 430 includes a damper fixing frame 431, a hydraulic cylinder 432, a cylinder seating member 433, and a magnet 434, as shown in Fig.

댐퍼 고정용 프레임(431)은 상기 댐퍼지지 프레임(300) 상에 배치되어 유압실린더(432)를 감싸서 고정시킨다.The damper fixing frame 431 is disposed on the damper supporting frame 300 to enclose and fix the hydraulic cylinder 432.

유압실린더(432)는 외측면에 양측으로 유압라인(440)이 인출되고 내측면에 실린더로드가 연장되도록 형성되며, 상기 유압실린더(432) 내에 유압오일 또는 MR 유체가 주입될 수 있다. 이때, 상기 유압실린더(432)의 내측면과 상기 평형유지장치(420)의 제2 플레이트(422) 사이에 스프링 댐퍼(450)가 설치된다.The hydraulic cylinder 432 is formed such that the hydraulic line 440 is extended to both sides of the outer side surface and the cylinder rod is extended to the inner side of the hydraulic cylinder 432. Hydraulic oil or MR fluid may be injected into the hydraulic cylinder 432. At this time, a spring damper 450 is installed between the inner surface of the hydraulic cylinder 432 and the second plate 422 of the balance holding device 420.

실린더 안착부재(433)는 원통 형상의 유압실린더(432)를 상기 댐퍼 고정용 프레임(431)에 안착시키며, 이때, 상기 댐퍼 고정용 프레임(431) 및 실린더 안착부재(433)는 각각 체결홈이 형성되어 서로 체결될 수 있다.The damper fixing frame 431 and the cylinder seating member 433 are respectively fixed to the damper fixing frame 431 by a cylindrical hydraulic cylinder 432, And can be fastened to each other.

자석(434)은 상기 유압실린더(432)로부터 내측으로 연장된 실린더로드의 단부에 부착되며, 전술한 평형유지장치(420)의 자석(425)과 동일한 극이 대향하도록 소정 간격만큼 이격 설치된다. 이때, 상기 자석(434)은 상기 평형유지장치(420)의 자석(425)과의 추력에 의해 상기 유압실린더(432)와 가까워지면, 상기 유압실린더(432) 내에 주입된 MR 유체를 자화시키는 역할을 하고, 이에 따라, 상기 자장유압 댐퍼(430)가 MR 댐퍼로 작동하게 되며, 상기 케이블(100)에서 발생한 진동을 3차로 제진하게 된다. 즉, 상기 유압실린더(432) 내의 피스톤 수축 시 자석(434)이 유압실린더(432)에 접근하게 되며, 이때, MR 유체(480)가 접근된 자석(434)에 의해 자화가 시작되어 유동성이 떨어지면서 저항력이 순식간에 커짐에 따라 제진 효과를 극대화시킬 수 있다.The magnet 434 is attached to the end of the cylinder rod extending inward from the hydraulic cylinder 432 and is spaced apart by a predetermined distance so that the same pole as the magnet 425 of the above-described balance holding device 420 is opposed. The magnet 434 magnetizes the MR fluid injected into the hydraulic cylinder 432 when the magnet 434 is brought close to the hydraulic cylinder 432 by the thrust of the balance holding device 420 with the magnet 425 The magnetic field hydraulic damper 430 operates as an MR damper and the vibration generated in the cable 100 is thirdly demagnetized. That is, when the piston in the hydraulic cylinder 432 shrinks, the magnet 434 approaches the hydraulic cylinder 432. At this time, the magnetization of the MR fluid 480 is started by the magnet 434 to which the MR fluid 480 approaches, As the resistance increases rapidly, the vibration damping effect can be maximized.

한편, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼에서 평형유지장치의 동작을 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the operation of the balancing device in the cable damper having the magnetic field hydraulic damper and the spring damper of the symmetrical hydraulic line according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼(400)의 경우, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 케이블(100)에서 진동이 발생한 경우, 상기 케이블(100)이 안착된 육각칼라(410)가 이동하면서 서로 대향하는 자석(425, 434)이 어긋나서 편심 자장이 발생할 수 있는데, 상기 평형유지장치(420)의 평형유지 스프링(423) 및 카르단 조인트(424)에 의해 평형을 유지하게 된다. 즉, 편심 자장이 발생한 경우에도 상기 평형유지장치(420)에 의해 서로 대향하는 자석(425, 434)이 동일한 간격을 유지하도록 평형을 유지할 수 있다.In the case of the cable damper 400 having the magnetic field hydraulic damper and the spring damper of the symmetrical hydraulic line according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, when vibration occurs in the cable 100, The hexagonal collar 410 on which the ball bearing 100 is mounted moves while the opposing magnets 425 and 434 are displaced to generate an eccentric magnetic field. The balance holding spring 423 of the balancing device 420, The joint 424 maintains the balance. That is, even when an eccentric magnetic field is generated, the equilibrium can be maintained such that the magnets 425 and 434 opposed to each other by the equilibrium holding device 420 maintain the same interval.

한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼의 작동 원리로서 작동 전 상태를 설명하기 위한 도면으로서, 도 8의 a)는 평면도이고, 도 8의 b)는 정면도이며, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼의 작동 원리로서 작동 후 상태를 설명하기 위한 도면으로서, 도 9의 a)는 평면도이고, 도 9의 b)는 정면도이다.8 is a view for explaining a pre-operation state of a cable damper having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 8A is a plan view 8 is a front view, and FIG. 9 is a view for explaining a state after operation as a working principle of a cable damper including a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention, 9 (a) is a plan view, and Fig. 9 (b) is a front view.

본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼(400)에서, 도 8의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 서로 대칭적으로 배치된 한 쌍의 자장유압 댐퍼(430)의 동작으로 예시적으로 설명하기로 한다.In a cable damper 400 having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention, as shown in Figs. 8A and 8B, a pair of symmetrically arranged pairs The operation of the magnetic-field hydraulic damper 430 of FIG.

도 8의 a) 및 b)는 케이블(100)에 진동이 발생하지 않은 무진동시, 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼(400)가 작동하지 않는 상태를 나타내며, 도 9의 a) 및 b)는 케이블(100)에 진동이 발생함에 따라 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼(400)가 작동한 상태를 나타낸다.8 (a) and 8 (b) show a cable damper 400 having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention when the vibration is not generated in the cable 100 9 (a) and 9 (b) show a cable damper 400 having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention as vibration occurs in the cable 100 ) Is operating.

도 9의 a) 및 b)에 도시된 바와 같이, 먼저, 케이블(100)에 진동이 발생하면, 스프링 댐퍼(450)에 의해 1차로 제진하고, 만일, 상기 스프링 댐퍼(450)의 제진용량을 초과하는 경우, 상기 자장유압 댐퍼(430)가 유압 댐퍼로 작동하여 대칭적으로 배치된 유압라인을 따라 유압이 이동함으로써 상기 케이블(100)의 진동을 2차로 제진하며, 이때, 케이블(100)에서 진동 발생시, 전술한 바와 같이, 상기 양측 자석(425, 434)의 추력으로 상기 평형유지장치(420)에 의해 동적 평행면을 유지하면서, 상기 자장유압 댐퍼(430)의 유압실린더(432) 내의 피스톤에 힘을 인가하게 되며, 이에 따라, 상기 자장유압 댐퍼(430)가 유압 댐퍼로 작동하게 된다. 또한, 상기 유압 댐퍼의 제진용량을 초과하는 경우, 상기 자장유압 댐퍼(430)가 MR 댐퍼로 작동하여 상기 케이블(100)의 진동을 3차로 제진하게 된다. 9 (a) and 9 (b), when vibration is generated in the cable 100, the vibration damper 450 firstly destroys the vibration by the spring damper 450, The magnetic field hydraulic damper 430 acts as a hydraulic damper to move the hydraulic pressure along a symmetrically arranged hydraulic line so as to secondarily vibrate the vibration of the cable 100. At this time, The vibrations of the hydraulic cylinders 432 of the magnetic field hydraulic damper 430 are transmitted to the pistons in the hydraulic cylinders 432 of the magnetic field hydraulic damper 430 while the dynamic parallel surfaces are maintained by the balancing device 420 with the thrusts of the magnets 425 and 434, So that the magnetic field hydraulic damper 430 operates as a hydraulic damper. When the vibration damping capacity of the hydraulic damper is exceeded, the magnetic field hydraulic damper 430 acts as an MR damper to defrost the vibration of the cable 100 by a third order.

한편, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼가 스프링 댐퍼, 2차 유압 댐퍼 및 3차 MR 댐퍼로 동작하는 것을 나타내는 도면으로서, 도 10의 a)는 스프링 댐퍼를 나타내며, 도 10의 b)는 유압 댐퍼를 나타내고, 도 10의 c)는 MR 댐퍼를 나타내는 도면이다.10 is a view showing that a cable damper having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention operates as a spring damper, a secondary hydraulic damper and a tertiary MR damper, 10 (a) shows a spring damper, Fig. 10 (b) shows a hydraulic damper, and Fig. 10 (c) shows an MR damper.

본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼(400)의 경우, 도 10의 a)에 도시된 바와 같이, 스프링 댐퍼(450)를 사용하여 케이블(100)에서 발생하는 작은 진동을 흡수하도록 1차로 제진한다. 이때, 케이블(100)에서 작은 진동이 발생하면 스프링 댐퍼(450)에 의해 케이블(100)을 제진하여 유압 댐퍼의 작동을 최소화함으로써 상기 유압 댐퍼의 수명을 연장시킬 수 있다.In the case of the cable damper 400 having the magnetic field hydraulic damper and the spring damper of the symmetrical hydraulic line according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 10A, the cable damper 400, using the spring damper 450, 100 so as to absorb small vibrations occurring in the first and second directions. At this time, if a small vibration is generated in the cable 100, the operation of the hydraulic damper is minimized by suppressing the cable 100 by the spring damper 450, so that the life of the hydraulic damper can be extended.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼(400)는, 도 10의 b)에 도시된 바와 같이, 상기 자장유압 댐퍼(430)가 2차 유압 댐퍼로 작동하며, 상기 케이블(100)에서 발생한 진동이 상기 1차 스프링 댐퍼(450)의 탄성 스프링의 제진용량을 초과할 경우에 작동한다. 이때, 상기 2차 유압 댐퍼는 대칭적으로 배치된 유압라인(440)에 의해 연결됨으로써 서로 마주보도록 대칭적으로 배치된 유압 댐퍼와 쌍으로 작동하게 된다. 이때, 상기 유압 댐퍼는 개별적으로 보수가 가능하다.10, the cable damper 400 having the magnetic field hydraulic damper and the spring damper of the symmetrical hydraulic line according to the embodiment of the present invention is configured such that the magnetic field hydraulic damper 430 is fixed to the second Hydraulic damper, and operates when the vibration generated in the cable 100 exceeds the vibration damping capacity of the elastic spring of the primary spring damper 450. At this time, the secondary hydraulic dampers are coupled by symmetrically arranged hydraulic lines 440, so that they operate in pairs with symmetrically arranged hydraulic dampers facing each other. At this time, the hydraulic damper can be individually repaired.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼(400)는, 도 10의 c)에 도시된 바와 같이, 상기 자장유압 댐퍼(430)가 3차 MR 댐퍼로 작동하며, 상기 2차 유압 댐퍼의 제진용량을 초과할 경우에 적용하며, 이때, 3차 MR 댐퍼는 일반 유압오일(470) 대신에 MR 유체(480)를 유압실린더(432) 내에 주입하며, 상기 MR 유체(Magneto Rheological Fluid)(480)는 접근된 자석(434)에 의해 자화 상태가 되며, 이에 따라 저항력을 증가시키게 된다. 이때, 상기 MR 유체(480) 대신에 ER 유체를 사용할 수도 있다.10, the cable damper 400 having the magnetic field hydraulic damper and the spring damper of the symmetrical hydraulic line according to the embodiment of the present invention has a structure in which the magnetic field hydraulic damper 430 is fixed to the third The third MR damper may apply the MR fluid 480 to the hydraulic cylinder 432 instead of the normal hydraulic oil 470. In this case, And the MR fluid (Magneto Rheological Fluid) 480 is magnetized by the approaching magnet 434, thereby increasing the resistance. At this time, the ER fluid may be used instead of the MR fluid 480.

결국, 본 발명의 실시예에 따른 케이블 댐퍼(400)는 육각칼라를 통해 케이블 진동을 자장유압 댐퍼의 유압실린더에 전달할 경우, 양측 자석을 이용하여 이격거리를 유지하면서 케이블 진동을 제진하게 되며, 특히, 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 고성능 댐퍼로서, 전술한 바와 같이 3 단계의 제진 작용을 수행으로써, 케이블의 진동을 효과적으로 제진할 수 있다.As a result, when the cable damper 400 according to the embodiment of the present invention transmits the cable vibration to the hydraulic cylinder of the magnetic field hydraulic damper through the hexagonal collar, the vibration of the cable is suppressed while maintaining the separation distance by using both magnets, , A magnetic field hydraulic damper of a symmetrical hydraulic line, and a spring damper. By performing the three-stage damping operation as described above, the vibration of the cable can be effectively damped.

[대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼 설치 방법][Method of installing cable damper with magnetic damper and spring damper of symmetrical hydraulic line]

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼 설치 방법의 동작흐름도이고, 도 12a 내지 도 12i는 각각 도 11에 도시된 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼 설치 방법을 구체적으로 설명하기 위한 도면들이다.FIG. 11 is a flowchart of a method of installing a cable damper including a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention. FIGS. 12A to 12I are cross- A magnetic damper, a magnetic damper, and a spring damper.

도 11, 도 12a 내지 도 12i를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼 설치 방법은, 먼저, 케이블(100)이 관통하는 트랜지션 파이프(200)인 프레임웍 튜브를 설치한다(S110). 구체적으로, 도 12a에 도시된 바와 같이, 상기 트랜지션 파이프(200)에는 다수의 체결홀(h1)이 형성되어 있다.11 and 12A to 12I, a method of installing a cable damper including a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention is characterized in that a cable damper including a transition pipe A framework tube 200 is installed (S110). Specifically, as shown in FIG. 12A, the transition pipe 200 is formed with a plurality of fastening holes h1.

다음으로, 상기 트랜지션 파이프(200) 상에 제1 하프형 댐퍼지지 프레임(300a)을 배치한다(S120). 구체적으로, 도 12b에 도시된 바와 같이, 상기 제1 하프형 댐퍼지지 프레임(300a)에 이음재(310)가 부착되며, 제2 체결홀(h2)이 형성되어 있고, 예를 들면, 상기 이음재(310)는 고무 실링재일 수 있다.Next, the first half-type damper supporting frame 300a is disposed on the transition pipe 200 (S120). 12B, a coupling member 310 is attached to the first half-type damper supporting frame 300a, and a second coupling hole h2 is formed. For example, the coupling member 310 310 may be a rubber sealing material.

다음으로, 도 12c에 도시된 바와 같이, 상기 트랜지션 파이프(200) 상에 상기 제1 하프형 댐퍼지지 프레임(300a)과 체결되는 제2 하프형 댐퍼지지 프레임(300b)을 배치하고, 제2 체결볼트(330)를 사용하여 상기 제1 및 제2 하프형 댐퍼지지 프레임(300a, 300b)을 체결하여 댐퍼지지 프레임(300)을 형성하고, 상기 트랜지션 파이프(200)와 상기 댐퍼지지 프레임(300)은 제1 체결볼트(320)를 사용하여 체결한다(S130).Next, as shown in FIG. 12C, a second half-type damper supporting frame 300b to be fastened to the first half-type damper supporting frame 300a is disposed on the transition pipe 200, The damper supporting frame 300 is formed by fastening the first and second half type damper supporting frames 300a and 300b using the bolts 330 and the transition pipe 200 and the damper supporting frame 300, Is fastened using the first fastening bolts 320 (S130).

다음으로, 도 12d에 도시된 바와 같이, 상기 제1 하프형 댐퍼지지 프레임(300a) 상에 평형유지장치(420) 일체형 제1 하프형 육각칼라(410a)를 배치한다(S140).Next, as shown in FIG. 12D, the first half-type hexagonal collar 410a integrated with the balancing device 420 is disposed on the first half-damper supporting frame 300a (S140).

다음으로, 도 12e에 도시된 바와 같이, 상기 제2 하프형 댐퍼지지 프레임(300b) 상에 평형유지장치(420) 일체형 제2 하프형 육각칼라(410b)를 배치하고, 제3 체결볼트(410c)를 사용하여 상기 제1 하프형 육각칼라(410a) 및 제2 하프형 육각칼라(410b)를 체결(S150).Next, as shown in FIG. 12E, the second half-type hexagonal collar 410b integrated with the balance holding device 420 is disposed on the second half-type damper supporting frame 300b, and the third fastening bolt 410c The first half-type hexagonal collar 410a and the second half-type hexagonal collar 410b are fastened (S150).

다음으로, 상기 제1 하프형 육각칼라(410a)와 결합된 평형유지장치(420)에 대향하는 제1 하프형 자장유압 댐퍼(430a)를 설치한다(S160). 구체적으로, 도 12f에 도시된 바와 같이, 상기 제1 하프형 자장유압 댐퍼(430a)는 스프링 댐퍼(450)가 결합된 형태로 상기 평형유지장치(420)에 대향하도록 배치된다.Next, a first half-type magnetic field hydraulic damper 430a is installed to oppose the balance holding device 420 coupled to the first half-hexagonal collar 410a (S160). 12F, the first half-type magnetic-field hydraulic damper 430a is disposed so as to face the balance-maintaining device 420 in a manner that the spring damper 450 is engaged.

다음으로, 상기 제2 하프형 육각칼라(410b)와 결합된 평형유지장치(420)에 대향하는 제2 하프형 자장유압 댐퍼(430b))를 대칭적으로 설치한다(S170). 구체적으로, 도 12g에 도시된 바와 같이, 상기 제2 하프형 자장유압 댐퍼(430b)는 상기 제1 하프형 자장유압 댐퍼(430a)와 대칭적으로 배치되고, 마찬가지로 스프링 댐퍼(450)가 결합된 형태로 상기 평형유지장치(420)에 대향하도록 배치된다.Next, the second half-type magnetic-field hydraulic damper 430b, which is opposed to the balance holding device 420 coupled with the second half-hexagonal collar 410b, is installed symmetrically (S170). 12G, the second half-type magnetic field hydraulic damper 430b is symmetrically disposed with respect to the first half-type magnetic-field hydraulic damper 430a, and similarly, the spring damper 450 is coupled (Not shown).

다음으로, 도 12h에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 하프형 자장유압 댐퍼(430a, 430b)로부터 각각 인출되는 유압라인(440)을 대칭적으로 배치되는 유압라인에 각각 연결한다(S180).Next, as shown in FIG. 12H, the hydraulic lines 440 drawn out from the first and second half-type magnetic field hydraulic dampers 430a and 430b are respectively connected to symmetrically arranged hydraulic lines (S180 ).

다음으로, 도 12i에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 하프형 자장유압 댐퍼(430a, 430b)의 유압 실린더(432)에 ER유체 또는 MR 유체(480)를 충전하고, 상기 제1 및 제2 하프형 자장유압 댐퍼(430a, 430b) 상부에 보호캡(460)을 설치한다(S190). 여기서, 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼(400)에서 칼라가 육각칼라(410)인 것으로 설명하였지만, 이에 국한되지 않는다는 점은 당업자에게 자명하다.Next, as shown in FIG. 12I, the ER fluid or the MR fluid 480 is filled in the hydraulic cylinder 432 of the first and second half-field-type hydraulic dampers 430a and 430b, The protection cap 460 is installed on the second half-type magnetic-field hydraulic damper 430a and 430b (S190). Here, in the cable damper 400 having the magnetic field hydraulic damper and the spring damper of the symmetrical hydraulic line according to the embodiment of the present invention, the hexagonal collar 410 has been described as a collar. However, Do.

[대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼를 이용한 케이블 진동제어 방법][Cable vibration control method using cable damper with magnetic field hydraulic damper and spring damper of symmetrical hydraulic line]

도 13은 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼를 이용한 케이블 진동제어 방법의 동작흐름도이다.13 is a flowchart of a method of controlling a cable vibration using a cable damper having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼를 이용한 케이블 진동제어 방법은, 먼저, 육각칼라(410), 평형유지장치(420), 스프링 댐퍼(450) 및 자장유압 댐퍼(430)를 구비한 케이블 댐퍼(400)를 케이블(100)에 설치한다(S210).13, a cable vibration control method using a cable damper including a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line according to an embodiment of the present invention includes a hexagonal collar 410, a balance holding device 420 A cable damper 400 having a spring damper 450 and a magnetic field hydraulic damper 430 is installed on the cable 100 at step S210.

다음으로, 상기 케이블(100)에 미소 진동 발생시 육각칼라(410)를 통해 전달되는 진동을 스프링 댐퍼(450)가 스프링 탄성에 의해 상기 케이블(100)의 진동을 1차로 제진한다(S220).Next, the vibration transmitted to the cable 100 through the hexagonal collar 410 when the micro vibration is generated is primarily damped by the spring damper 450 by spring elasticity (S220).

다음으로, 상기 케이블(100)의 진동이 상기 스프링 댐퍼(450)의 제진용량을 초과한 경우, 대칭적으로 배치된 저장유압 댐퍼(430)가 유압 댐퍼로 작동하여 상기 케이블(100)의 진동을 2차로 제진한다(S230).Next, when the vibration of the cable 100 exceeds the vibration damping capacity of the spring damper 450, the symmetrically arranged storage hydraulic damper 430 operates as a hydraulic damper to vibrate the cable 100 (S230).

다음으로, 상기 케이블(100)의 진동이 상기 유압 댐퍼의 제진용량을 초과한 경우, 상기 자장유압 댐퍼(430)가 MR 댐퍼로 작동하여 상기 케이블(100)의 진동을 3차로 제진한다(S240). 이때, 상기 자장유압 댐퍼(430)는 유압 댐퍼 및 MR 댐퍼가 결합된 형태로서 상기 케이블(100)에서 발생한 진동 크기에 대응하여 유압 댐퍼 또는 MR 댐퍼로 작동하며, 상기 유압 댐퍼에 의해 케이블(100)을 2차로 제진하고, 상기 MR 댐퍼에 의해 케이블(100)을 3차로 제진하게 된다. 또한, 상기 케이블에서 미소 진동 발생시 상기 자장유압 댐퍼(430)의 작동 없이 상기 스프링 댐퍼(450)만 1차로 제진하는 것이 바람직하다.Next, when the vibration of the cable 100 exceeds the vibration damping capacity of the hydraulic damper, the magnetic field hydraulic damper 430 operates as an MR damper to quench the vibration of the cable 100 by the third order (S240) . The magnetic field hydraulic damper 430 is a combination of a hydraulic damper and an MR damper. The magnetic damper 430 operates as a hydraulic damper or an MR damper in response to a magnitude of vibration generated in the cable 100, And the cable 100 is thirdly defrosted by the MR damper. Further, it is preferable that only the spring damper 450 is firstly damped without operating the magnetic field hydraulic damper 430 when microvibration is generated in the cable.

결국, 본 발명의 실시예에 따르면, 사장교 또는 현수교와 같은 케이블 교량의 케이블 제진시, 스프링 댐퍼를 이용하여 1차로 제진하고, 케이블 진동이 스프링 댐퍼의 제진용량을 초과하면 대칭적으로 배치된 자장유압 댐퍼가 유압 댐퍼로 작동하여 케이블 진동을 2차로 제진하며, 케이블 진동이 유압 댐퍼 제진용량을 초과한 경우 자장유압 댐퍼가 MR 댐퍼로 작동하여 케이블 진동을 3차로 제진할 수 있고, 이에 따라, 케이블의 진동을 효과적으로 제진할 수 있다. 또한, 케이블에서 미소 진동 발생시 자장유압 댐퍼의 작동 없이 스프링 댐퍼가 1차로 제진함으로써 자장유압 댐퍼의 수명을 연장시킬 수 있다.As a result, according to the embodiment of the present invention, when a cable bridge such as a cable-stayed bridge or a suspension bridge is demolished, the cable is firstly demolished by using a spring damper, and when the cable vibration exceeds the vibration damping capacity of the spring damper, The damper operates as a hydraulic damper to secondarily disturb the cable vibration. When the vibration of the cable exceeds the vibration damper capacity of the hydraulic damper, the magnetic-field hydraulic damper operates as an MR damper, so that the vibration of the cable can be suppressed by the third order. Vibration can be damped effectively. In addition, the life of the magnetic field hydraulic damper can be prolonged by suppressing the spring damper firstly without the operation of the magnetic field hydraulic damper when microvibration occurs in the cable.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

100: 케이블 200: 트랜지션 파이프
300: 댐퍼지지 프레임 400: 케이블 댐퍼
300a, 300b: 하프형 댐퍼지지 프레임 310: 이음재
320, 330: 체결볼트 410: 육각칼라
410a, 410b: 하프형 육각칼라 410c: 체결볼트
420: 평형유지장치 430: 자장유압 댐퍼
430a, 430b: 하프형 자장유압 댐퍼 440: 유압라인
450: 스프링 댐퍼 460: 보호캡
470: 유압 오일 480: MR 유체(또는 ER 유체)
421: 제1 플레이트 422: 제2 플레이트
423: 평형유지 스프링 424: 카르단 조인트(Cardan Joint)
425: 자석 431: 댐퍼 고정용 프레임
432: 유압실린더 433: 실린더 안착부재
434: 자석 100: Cable 200: Transition pipe
300: damper supporting frame 400: cable damper
300a, 300b: half-type damper supporting frame 310:
320, 330: fastening bolt 410: hexagonal collar
410a, 410b: half hexagonal collar 410c: fastening bolt
420: balance maintaining device 430: magnetic field hydraulic damper
430a, 430b: half type magnetic field hydraulic damper 440: hydraulic line
450: spring damper 460: protective cap
470: Hydraulic oil 480: MR fluid (or ER fluid)
421: first plate 422: second plate
423: Balancing spring 424: Cardan Joint
425: Magnet 431: Frame for damper fixing
432: Hydraulic cylinder 433: Cylinder seating member
434: Magnet

Claims (10)

사장교 또는 현수교와 같은 케이블 교량의 케이블 제진을 케이블 댐퍼에 있어서,
댐퍼지지 프레임(300) 상에 배치되고, 케이블(100)을 압착하도록 내주면은 원형으로 형성되고 외부 표면은 육각형 형상으로 형성되는 육각칼라(410);
자장유압 댐퍼(430)의 자석과 평형을 유지하도록 상기 육각칼라(410)의 육각형의 외부 표면 각각에 밀착하도록 배치되는 평형유지장치(420);
상기 평형유지장치(420)와 소정 간격 이격되도록 각각 배치되며, 각각 마주보는 자장유압 댐퍼(430)와 쌍을 이루어 동작하는 자장유압 댐퍼(430);
상기 자장유압 댐퍼(430) 각각으로부터 인출되며, 대칭적으로 배치된 상기 자장유압 댐퍼(430)가 쌍을 이루어 작동되도록 연결하는 유압라인(440); 및
상기 평형유지장치(420) 및 자장유압 댐퍼(430) 사이에 배치되어 상기 케이블(100)에서 발생한 진동을 스프링 탄성에 의해 1차로 제진하는 스프링 댐퍼(450)를 포함하되,
상기 자장유압 댐퍼(430)는 유압 댐퍼 및 MR 댐퍼가 결합된 형태로서 상기 케이블(100)에서 발생한 진동 크기에 대응하여 유압 댐퍼 또는 MR 댐퍼로 작동하며, 상기 유압 댐퍼에 의해 케이블(100)을 2차로 제진하고, 상기 MR 댐퍼에 의해 케이블(100)을 3차로 제진하는 것을 특징으로 하는 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼.Cable damper of a cable bridge such as a cable-stayed bridge or a suspension bridge,
A hexagonal collar 410 disposed on the damper supporting frame 300 and having an inner circumferential surface formed in a circular shape and an outer surface formed in a hexagonal shape so as to compress the cable 100;
An equilibrium retainer 420 disposed in close contact with each of the hexagonal outer surfaces of the hexagonal collar 410 to balance the magnets of the magnetic field hydraulic damper 430;
A magnetic field hydraulic damper 430 arranged to be spaced apart from the balance holding device 420 by a predetermined distance, and operating in pairs with opposing magnetic field hydraulic dampers 430;
A hydraulic line 440 drawn from each of the magnetic field hydraulic dampers 430 to connect the magnetic field hydraulic dampers 430 symmetrically arranged to operate in pairs; And
And a spring damper (450) disposed between the balance holding device (420) and the magnetic field hydraulic damper (430) for primarily damping vibration generated in the cable (100) by spring elasticity,
The magnetic field hydraulic damper 430 is a combination of a hydraulic damper and an MR damper and operates as a hydraulic damper or an MR damper corresponding to the magnitude of vibration generated in the cable 100, And the cable damper damages the cable (100) by the MR damper in a third order. The cable damper as claimed in claim 1, wherein the cable damper comprises a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line. 제1항에 있어서,
상기 케이블(100)의 진동이 상기 스프링 댐퍼(450)의 제진용량을 초과한 경우, 대칭적으로 배치된 저장유압 댐퍼(430)가 유압 댐퍼로 작동하여 상기 케이블(100)의 진동을 2차로 제진하고, 상기 케이블(100)의 진동이 상기 유압 댐퍼의 제진용량을 초과한 경우, 상기 자장유압 댐퍼(430)가 MR 댐퍼로 작동하여 상기 케이블(100)의 진동을 3차로 제진하는 것을 특징으로 하는 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼.The method according to claim 1,
When the vibration of the cable 100 exceeds the vibration damping capacity of the spring damper 450, the symmetrically arranged storage hydraulic damper 430 operates as a hydraulic damper to vibrate the vibration of the cable 100 in a second order , And when the vibration of the cable (100) exceeds the vibration damping capacity of the hydraulic damper, the magnetic field hydraulic damper (430) operates as an MR damper to vibrate the vibration of the cable (100) Cable damper with magnetic field hydraulic damper and spring damper of symmetrical hydraulic line. 제1항에 있어서,
상기 육각칼라(410)는, 상기 케이블(100)이 관통하는 트랜지션 파이프(200) 상에 댐퍼지지 프레임(300)을 체결한 후, 상기 댐퍼지지 프레임(300) 상에서 케이블(100)을 압착하도록 설치되며, 상기 육각칼라(410)는 분절된 제1 및 제2 하프형 육각칼라(410a, 410b)를 체결볼트(410)를 사용하여 체결하는 것을 특징으로 하는 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼.The method according to claim 1,
The hexagonal collar 410 is installed to clamp the damper supporting frame 300 on the transition pipe 200 through which the cable 100 passes and then press the cable 100 on the damper supporting frame 300 Wherein the hexagonal collar (410) fastens the segmented first and second half hexagonal collar (410a, 410b) using fastening bolts (410). The symmetrical hydraulic line damper and spring Cable damper with damper. 제1항에 있어서, 상기 평형유지장치(420)는,
상기 육각칼라(410)의 외부 표면에 밀착하도록 배치되는 제1 플레이트(421);
상기 제1 플레이트(421)와 소정 간격 이격 배치되는 제2 플레이트(422);
상기 제2 플레이트(422)에 부착된 자석(425)이 상기 자장유압 댐퍼(430)의 자석(434)과 평형을 유지하도록 상기 제1 및 제2 플레이트(421, 422) 사이에 설치되는 평형유지 스프링(423);
상기 제1 및 제2 플레이트(421, 422) 사이의 중앙에 배치되어 상기 제1 및 제2 플레이트(421, 422)를 연결하는 카르단 조인트(Cardan Joint: 424); 및
상기 제2 플레이트(422)의 외측면에 부착되고 상기 자장유압 댐퍼(430)의 자석(434)과 동일한 극이 대향하도록 설치되는 자석(425)을 포함하는 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼.The apparatus of claim 1, wherein the balance holding device (420)
A first plate (421) arranged to be in close contact with an outer surface of the hexagonal collar (410);
A second plate 422 spaced apart from the first plate 421 by a predetermined distance;
And a magnet 425 attached to the second plate 422 is disposed between the first and second plates 421 and 422 so as to maintain a balance with the magnet 434 of the magnetic field hydraulic damper 430. [ A spring 423;
A cardan joint 424 disposed at the center between the first and second plates 421 and 422 to connect the first and second plates 421 and 422; And
And a magnet (425) attached to the outer surface of the second plate (422) so as to face the same pole as the magnet (434) of the magnetic field hydraulic damper (430) Cable damper with damper. 제4항에 있어서,
상기 평형유지장치(420)의 자석(425)이 이동하게 되면, 상기 대향된 상기 자장유압 댐퍼(430)의 자석(434)에 연결된 유압실린더(432)의 실린더로드가 이동하여 상기 자장유압 댐퍼(430)가 작동함으로써 상기 케이블(100)의 진동을 제진하는 것을 특징으로 하는 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼.5. The method of claim 4,
The cylinder rod of the hydraulic cylinder 432 connected to the magnet 434 of the opposing magnetic field hydraulic damper 430 is moved to move the magnetic field hydraulic damper 430) is operated to damp the vibration of the cable (100). The cable damper as claimed in claim 1, wherein the damper is a cable damper having a magnetic field hydraulic damper and a spring damper. 제1항에 있어서, 상기 자장유압 댐퍼(430)는,
댐퍼지지 프레임(300) 상에 배치되어 유압실린더(432)를 감싸서 고정시키는 댐퍼 고정용 프레임(431);
원통 형상으로 형성되고, 외측면에 양측으로 유압라인(440)이 인출되고 내측면에 실린더로드가 연장되도록 형성되는 유압실린더(432);
상기 유압실린더(432)를 상기 댐퍼 고정용 프레임(431)에 안착시키는 실린더 안착부재(433); 및
상기 유압실린더(432)로부터 내측으로 연장된 실린더로드의 단부에 부착되고, 상기 평형유지장치(420)의 자석(425)과 동일한 극이 대향하도록 소정 간격만큼 이격 설치되는 자석(434)을 포함하는 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼.The magnetic field damper according to claim 1, wherein the magnetic field hydraulic damper (430)
A damper fixing frame 431 disposed on the damper supporting frame 300 to enclose and fix the hydraulic cylinder 432;
A hydraulic cylinder 432 which is formed in a cylindrical shape and in which the hydraulic line 440 is drawn out to both sides on the outer side and the cylinder rod is extended on the inner side;
A cylinder seating member 433 for seating the hydraulic cylinder 432 on the damper fixing frame 431; And
And a magnet 434 attached to the end of the cylinder rod extending inward from the hydraulic cylinder 432 and spaced apart by a predetermined distance so that the same pole as the magnet 425 of the balance holding device 420 faces Cable damper with magnetic field hydraulic damper and spring damper of symmetrical hydraulic line. 제1항에 있어서,
상기 자장유압 댐퍼(430)를 보호하도록 상기 자장유압 댐퍼(430) 상부에 설치되는 보호캡(460)을 추가로 포함하는 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼.The method according to claim 1,
And a protection cap (460) installed on the magnetic field hydraulic damper (430) to protect the magnetic field hydraulic damper (430). 사장교 또는 현수교와 같은 케이블 교량의 케이블 제진을 케이블 댐퍼를 이용한 케이블 진동제어 방법에 있어서,
a) 육각칼라(410), 평형유지장치(420), 스프링 댐퍼(450) 및 자장유압 댐퍼(430)를 구비한 케이블 댐퍼(400)를 케이블(100)에 설치하는 단계;
b) 상기 케이블(100)에 미소 진동 발생시 육각칼라(410)를 통해 전달되는 진동을 스프링 댐퍼(450)가 스프링 탄성에 의해 상기 케이블(100)의 진동을 1차로 제진하는 단계;
c) 상기 케이블(100)의 진동이 상기 스프링 댐퍼(450)의 제진용량을 초과한 경우, 대칭적으로 배치된 저장유압 댐퍼(430)가 유압 댐퍼로 작동하여 상기 케이블(100)의 진동을 2차로 제진하는 단계; 및
d) 상기 케이블(100)의 진동이 상기 유압 댐퍼의 제진용량을 초과한 경우, 상기 자장유압 댐퍼(430)가 MR 댐퍼로 작동하여 상기 케이블(100)의 진동을 3차로 제진하는 단계를 포함하되,
상기 자장유압 댐퍼(430)는 유압 댐퍼 및 MR 댐퍼가 결합된 형태로서 상기 케이블(100)에서 발생한 진동 크기에 대응하여 유압 댐퍼 또는 MR 댐퍼로 작동하며, 상기 유압 댐퍼에 의해 케이블(100)을 2차로 제진하고, 상기 MR 댐퍼에 의해 케이블(100)을 3차로 제진하는 것을 특징으로 하는 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼를 이용한 케이블 진동제어 방법.A cable vibration control method using a cable damper for cable damper of a cable bridge such as a cable-stayed bridge or a suspension bridge,
a) installing a cable damper (400) on a cable (100) having a hexagonal collar (410), a balancing device (420), a spring damper (450) and a magnetic field hydraulic damper (430);
b) vibrating the vibration of the cable (100) by spring elasticity of the spring damper (450) by a vibration transmitted through the hexagonal collar (410) when the micro vibration is generated on the cable (100);
c) When the vibration of the cable 100 exceeds the vibration damping capacity of the spring damper 450, the symmetrically arranged storage hydraulic damper 430 operates as a hydraulic damper to reduce the vibration of the cable 100 to 2 Damping by a car; And
d) vibration of the cable (100) is quenched by operating the magnetic field hydraulic damper (430) as an MR damper when the vibration of the cable (100) exceeds the vibration damping capacity of the hydraulic damper ,
The magnetic field hydraulic damper 430 is a combination of a hydraulic damper and an MR damper and operates as a hydraulic damper or an MR damper corresponding to the magnitude of vibration generated in the cable 100, And the cable damper damages the cable 100 by the MR damper. The cable damper according to claim 1, wherein the cable damper comprises a spring damper and a magnetic field hydraulic damper of a symmetrical hydraulic line. 제8항에 있어서, 상기 평형유지장치(420)는,
상기 육각칼라(410)의 외부 표면에 밀착하도록 배치되는 제1 플레이트(421);
상기 제1 플레이트(421)와 소정 간격 이격 배치되는 제2 플레이트(422);
상기 제2 플레이트(422)에 부착된 자석(425)이 상기 자장유압 댐퍼(430)의 자석(434)과 평형을 유지하도록 상기 제1 및 제2 플레이트(421, 422) 사이에 설치되는 평형유지 스프링(423);
상기 제1 및 제2 플레이트(421, 422) 사이의 중앙에 배치되어 상기 제1 및 제2 플레이트(421, 422)를 연결하는 카르단 조인트(Cardan Joint: 424)
상기 제2 플레이트(422)의 외측면에 부착되고 상기 자장유압 댐퍼(430)의 자석(434)과 동일한 극이 대향하도록 설치되는 자석(425)을 포함하는 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼를 이용한 케이블 진동제어 방법.The apparatus according to claim 8, wherein the balance holding device (420)
A first plate (421) arranged to be in close contact with an outer surface of the hexagonal collar (410);
A second plate 422 spaced apart from the first plate 421 by a predetermined distance;
And a magnet 425 attached to the second plate 422 is disposed between the first and second plates 421 and 422 so as to maintain a balance with the magnet 434 of the magnetic field hydraulic damper 430. [ A spring 423;
A cardan joint 424 disposed at the center between the first and second plates 421 and 422 and connecting the first and second plates 421 and 422,
And a magnet (425) attached to the outer surface of the second plate (422) so as to face the same pole as the magnet (434) of the magnetic field hydraulic damper (430) Method for controlling cable vibration using a cable damper with a damper. 제8항에 있어서, 상기 자장유압 댐퍼(430)는,
댐퍼지지 프레임(300) 상에 배치되어 유압실린더(432)를 감싸서 고정시키는 댐퍼 고정용 프레임(431);
원통 형상으로 형성되고, 외측면에 양측으로 유압라인(440)이 인출되고 내측면에 실린더로드가 연장되도록 형성되는 유압실린더(432);
상기 유압실린더(432)를 상기 댐퍼 고정용 프레임(431)에 안착시키는 실린더 안착부재(433); 및
상기 유압실린더(432)로부터 내측으로 연장된 실린더로드의 단부에 부착되고, 상기 평형유지장치(420)의 자석(425)과 동일한 극이 대향하도록 소정 간격만큼 이격 설치되는 자석(434)을 포함하는 대칭적 유압라인의 자장유압 댐퍼 및 스프링 댐퍼를 구비한 케이블 댐퍼를 이용한 케이블 진동제어 방법.The apparatus of claim 8, wherein the magnetic field hydraulic damper (430)
A damper fixing frame 431 disposed on the damper supporting frame 300 to enclose and fix the hydraulic cylinder 432;
A hydraulic cylinder 432 which is formed in a cylindrical shape and in which the hydraulic line 440 is drawn out to both sides on the outer side and the cylinder rod is extended on the inner side;
A cylinder seating member 433 for seating the hydraulic cylinder 432 on the damper fixing frame 431; And
And a magnet 434 attached to the end of the cylinder rod extending inward from the hydraulic cylinder 432 and spaced apart by a predetermined distance so that the same pole as the magnet 425 of the balance holding device 420 faces (Method for controlling cable vibration using a cable damper with a magnetic field hydraulic damper and a spring damper of a symmetrical hydraulic line.
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