一種調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于振動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置，用于高聳建筑結(jié)構(gòu)等的減振控制。包括定鎖止擋塊，定鎖止擋塊固定在主體結(jié)構(gòu)上。其能夠根據(jù)實(shí)際工況，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量塊的自主鎖止，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】—種調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于振動(dòng)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置，用于高聳建筑結(jié)構(gòu)等的減振控制。
【背景技術(shù)】
[0002]調(diào)諧質(zhì)量減振器(也有文獻(xiàn)中稱質(zhì)量調(diào)諧阻尼器、調(diào)諧質(zhì)量阻尼器或稱質(zhì)量調(diào)諧減振器，本文中也簡(jiǎn)稱TMD)安裝在建筑結(jié)構(gòu)上，利用共振原理，將主體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量吸收轉(zhuǎn)移到控制裝置上，從而減小建筑結(jié)構(gòu)的風(fēng)振和地震反應(yīng)。計(jì)算分析和實(shí)踐證明，主體結(jié)構(gòu)的振動(dòng)能量被轉(zhuǎn)移到調(diào)諧質(zhì)量減振器有以下兩個(gè)必要條件:一是調(diào)諧質(zhì)量減振器的固有頻率和主體結(jié)構(gòu)的固有頻率接近，二是質(zhì)量塊的重量與主體結(jié)構(gòu)的總重達(dá)到一定比例關(guān)系。對(duì)于摩天大樓等大型建筑結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量巨大。對(duì)應(yīng)的TMD的質(zhì)量塊重達(dá)數(shù)十噸、數(shù)百噸。如此重量的質(zhì)量塊一旦與主體結(jié)構(gòu)發(fā)生碰撞，后果不堪設(shè)想。因而在工程應(yīng)用中，TMD質(zhì)量塊的振動(dòng)幅度需要進(jìn)行控制。另外在一些特殊情況下，如發(fā)生臺(tái)風(fēng)、地震時(shí)，既要求TMD在主體結(jié)構(gòu)正常的振動(dòng)范圍內(nèi)時(shí)能正常工作，產(chǎn)生減振效果，又希望在主體結(jié)構(gòu)振動(dòng)過大時(shí)，質(zhì)量塊能夠停止振動(dòng)以免產(chǎn)生碰撞或者其他有害效果。因而，TMD的質(zhì)量塊需要具有自主鎖止功能。
[0003]綜上，調(diào)諧質(zhì)量減振器的能否實(shí)現(xiàn)自主鎖止是保證其正常功能的關(guān)鍵。因而，現(xiàn)有調(diào)諧質(zhì)量減振器迫切需要一種鎖止裝置，能夠根據(jù)實(shí)際工況，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量塊的自主鎖止，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于解決上述問題，提供一種調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置，能夠根據(jù)實(shí)際工況，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量塊的自主鎖止，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型的實(shí)現(xiàn)方案如下:一種調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置，其特征在于包括定鎖止擋塊，定鎖止擋塊固定在主體結(jié)構(gòu)上。
[0006]本實(shí)用新型調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置還包括設(shè)置在質(zhì)量塊上的楔形面或動(dòng)鎖止塊，楔形面或動(dòng)鎖止塊與定鎖止擋塊相配合。
[0007]所述定鎖止擋塊和質(zhì)量塊的楔形面或動(dòng)鎖止塊上至少一處設(shè)有輔助鎖止結(jié)構(gòu)。輔助鎖止結(jié)構(gòu)包括摩擦板、凹凸結(jié)構(gòu)和球鎖緊結(jié)構(gòu)。輔助鎖止結(jié)構(gòu)的設(shè)置可以如下幾種方案:一是在楔形面或動(dòng)鎖止塊和動(dòng)鎖止塊上至少一處設(shè)置摩擦板；二是在楔形面或動(dòng)鎖止塊和動(dòng)鎖止塊上至少一處設(shè)置凹凸結(jié)構(gòu)，同時(shí)還可以至少一處設(shè)置摩擦板；三是在定鎖止擋塊上設(shè)置球鎖緊結(jié)構(gòu)，此時(shí)對(duì)應(yīng)的還需要在動(dòng)鎖止塊上設(shè)置與球鎖緊結(jié)構(gòu)配合的凹凸結(jié)構(gòu)，同時(shí)還可以在定鎖止擋塊和動(dòng)鎖止擋塊上至少一處設(shè)置摩擦板。摩擦板可以是橡膠板、塑料板或剎車片等多種材料制作，其主要作用是增大摩擦，同時(shí)消除楔形面或動(dòng)鎖止塊和定鎖止擋塊之間的剛性接觸，起到一定緩沖作用。凹凸結(jié)構(gòu)相互配合能夠產(chǎn)生更穩(wěn)固的鎖止效果。球鎖緊結(jié)構(gòu)與凹凸結(jié)構(gòu)配合使用鎖止效果更好。球鎖緊結(jié)構(gòu)，包括鎖緊球、彈性元件和釋放機(jī)構(gòu)。所述彈性元件可以是螺旋彈簧、橡膠彈簧等多種形式，用于鎖緊球和摩擦板的復(fù)位和緩沖。所述釋放機(jī)構(gòu)包括螺旋伸縮機(jī)構(gòu)、液壓伸縮機(jī)構(gòu)和電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)。其基本原理通過伸縮機(jī)構(gòu)的牽引使定鎖止擋塊與動(dòng)鎖止塊上脫離接觸，從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)量塊的放松。因而設(shè)置輔助鎖止結(jié)構(gòu)能夠增強(qiáng)鎖止效果，提高穩(wěn)定性。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果在于提供一種調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置，能夠根據(jù)實(shí)際工況，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量塊的自主鎖止。同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為實(shí)施例一中本實(shí)用新型調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0011]圖3為實(shí)施例二中本實(shí)用新型調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖4為實(shí)施例三中本實(shí)用新型調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖5為圖4的B-B剖視圖。
[0014]圖6為實(shí)施例四中本實(shí)用新型調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖7為實(shí)施例五中本實(shí)用新型調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例一
[0017]如圖1和圖2所示，本實(shí)施例中調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置，包括固定在主體結(jié)構(gòu)上的定鎖止擋塊3。應(yīng)用本實(shí)用新型的調(diào)諧質(zhì)量減振器是擺式調(diào)諧質(zhì)量減振器。具體包括吊索1、質(zhì)量塊2，另外還有阻尼元件(圖中未示出)。定鎖止擋塊3的頂面上設(shè)有一楔形面。質(zhì)量塊2在擺動(dòng)時(shí)其底面與定鎖止擋塊3的楔形面相互配合。
[0018]在調(diào)諧質(zhì)量減振器的質(zhì)量塊2發(fā)生擺動(dòng)時(shí)，若擺動(dòng)幅度在允許范圍內(nèi)，則質(zhì)量塊2和定鎖止擋塊3不接觸，鎖止裝置不產(chǎn)生作用。當(dāng)擺動(dòng)幅度超過允許范圍時(shí)，質(zhì)量塊2的底面和定鎖止擋塊3的楔形面產(chǎn)生接觸。隨著質(zhì)量塊擺動(dòng)幅度的增加,楔形面與質(zhì)量塊2底面間的接觸面積增大，同時(shí)兩者間的正壓力也逐漸增大。最終產(chǎn)生足夠大的摩擦力，把質(zhì)量塊2鎖定在定鎖止擋塊3上。質(zhì)量塊2鎖死時(shí)，在主體結(jié)構(gòu)振動(dòng)消除后，可以借助千斤頂?shù)裙ぞ?，將質(zhì)量塊2抬起與定鎖止擋塊3分開，使質(zhì)量塊2重新恢復(fù)自由狀態(tài)。
[0019]定鎖止擋塊3的布置方式和位置，有多種方案，可根據(jù)質(zhì)量塊的振動(dòng)方式進(jìn)行確定。在此不在詳述。
[0020]本實(shí)施例中的調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置，能夠在質(zhì)量塊振幅過大時(shí)自主實(shí)現(xiàn)質(zhì)量塊的鎖定，防止質(zhì)量塊與主體結(jié)構(gòu)碰撞或者影響減振效果。同時(shí)該裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
[0021]實(shí)施例二
[0022]如圖3所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置還包括設(shè)置在質(zhì)量塊上的楔形面21，楔形面21可與定鎖止擋塊3相配合。楔形面21上還設(shè)置輔助鎖止結(jié)構(gòu)，在此是摩擦板4。
[0023]摩擦板4可以使用橡膠、塑料(PVC、ABS等)、剎車片等多種材料制作，在此使用橡膠材料。
[0024]本實(shí)施例中鎖止裝置的工作原理與實(shí)施例一相同在此不再贅述。
[0025]摩擦板4能夠消除楔形面21與定鎖止擋塊3之間的剛性接觸，起到緩沖作用。同時(shí)還具有增大摩擦力的作用?；谶@種技術(shù)原理，還可以采用演化出許多同樣技術(shù)方案，例如，可以在定鎖止擋塊頂面和楔形面的配合面中都設(shè)置摩擦板，也可以僅在定鎖止擋塊頂面設(shè)置摩擦板，都可以實(shí)現(xiàn)很好的效果。上述技術(shù)方案都在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之中。
[0026]楔形面21可通過在質(zhì)量塊拼接時(shí)控制其外形輪廓而自然形成，無(wú)需專門加工。因而，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝簡(jiǎn)單。
[0027]本實(shí)施例中的調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置，通過在質(zhì)量塊上設(shè)置楔形面與定鎖止擋塊配合，同時(shí)在兩者的配合面上設(shè)置摩擦板，使得鎖止力更大、效果更穩(wěn)定。同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、可靠性高、穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。
[0028]實(shí)施例三
[0029]如圖4所示，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置，還包括設(shè)置在質(zhì)量塊上的動(dòng)鎖止塊5。動(dòng)鎖止塊5與定鎖止擋塊3相配合。動(dòng)鎖止塊5的配合面上設(shè)置的輔助鎖止結(jié)構(gòu)是摩擦板4。
[0030]摩擦板4，使用塑料材料制作，在此使用PVC材料。
[0031]動(dòng)鎖止塊的結(jié)構(gòu)樣式和布置方式多種多樣，但無(wú)論何種結(jié)構(gòu)樣式，均需與定鎖止擋塊配合設(shè)置。任何基于本技術(shù)原理的，其他技術(shù)方案都在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍之中。
[0032]通過設(shè)置動(dòng)鎖止塊的能夠使鎖止裝置的設(shè)計(jì)和設(shè)置與質(zhì)量塊形狀結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)互不干涉。另外還能使定鎖止擋塊能夠更好的與質(zhì)量塊的擺動(dòng)路徑相配合，具有更好的鎖止效果。
[0033]實(shí)施例四
[0034]如圖5和圖6所示，本實(shí)施例與實(shí)施例三的區(qū)別在于，輔助鎖止結(jié)構(gòu)是凹凸結(jié)構(gòu)和摩擦板。具體設(shè)置方案是在定鎖止擋塊3的頂面上設(shè)有摩擦板31和凹凸結(jié)構(gòu)32。動(dòng)鎖止塊5上設(shè)有凹凸結(jié)構(gòu)51。凹凸結(jié)構(gòu)31和凹凸結(jié)構(gòu)51可相互配合。
[0035]本實(shí)施例中的鎖止裝置工作的第一個(gè)階段是摩擦階段，此時(shí)依靠摩擦板31和動(dòng)鎖止塊5的接觸面摩擦作用，對(duì)質(zhì)量塊的擺動(dòng)進(jìn)行限制。第二個(gè)階段是咬合階段，此時(shí)是凹凸結(jié)構(gòu)31和凹凸結(jié)構(gòu)51相互配合，此時(shí)能夠完全鎖止質(zhì)量塊。
[0036]在此本實(shí)施例中的通過由凹凸結(jié)構(gòu)和摩擦板組成的輔助鎖止結(jié)構(gòu)，能使鎖止力更大、鎖止效果更穩(wěn)定。此種鎖止裝置更適用于大噸位、大振幅的調(diào)諧質(zhì)量減振器。
[0037]實(shí)施例五
[0038]如圖7所示，本實(shí)施例中的調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置，包括定鎖止擋塊3和動(dòng)鎖止塊5。應(yīng)用本實(shí)施例的調(diào)諧質(zhì)量減振器是水平式，包括水平彈簧I和質(zhì)量塊2，阻尼元件未在圖中示出。另外還有質(zhì)量塊2的支撐結(jié)構(gòu)，圖中也未具體示出。本實(shí)施例中所使用的輔助鎖止結(jié)構(gòu)包括摩擦板、球鎖緊結(jié)構(gòu)和凹凸結(jié)構(gòu)。具體技術(shù)方案是定鎖止擋塊3上設(shè)置球鎖緊結(jié)構(gòu)和摩擦板4。球鎖緊結(jié)構(gòu)包括鎖緊球33、彈性元件34和釋放機(jī)構(gòu)35。質(zhì)量塊2上設(shè)置動(dòng)鎖止塊5。動(dòng)鎖止塊5上設(shè)置摩擦板51和凹凸結(jié)構(gòu)52。凹凸結(jié)構(gòu)52和鎖緊球33相配合。摩擦板4與摩擦板51相配合。
[0039]摩擦板4和摩擦板51是使用剎車片制作。彈性元件34可以是螺旋鋼彈簧，也可以是橡膠彈簧等其他類型，本例中是螺旋鋼彈簧。釋放機(jī)構(gòu)35也有多種類型，可以是手動(dòng)螺旋伸縮。
【權(quán)利要求】
1.一種調(diào)諧質(zhì)量減振器的鎖止裝置，其特征在于包括定鎖止擋塊，定鎖止擋塊固定在主體結(jié)構(gòu)上，還包括設(shè)置在質(zhì)量塊上的楔形面或動(dòng)鎖止塊，楔形面或動(dòng)鎖止塊與定鎖止擋塊相配合；定鎖止擋塊和質(zhì)量塊的楔形面或動(dòng)鎖止塊上至少一處設(shè)有輔助鎖止結(jié)構(gòu)；輔助鎖止結(jié)構(gòu)包括摩擦板、凹凸結(jié)構(gòu)和球鎖緊結(jié)構(gòu)；球鎖緊結(jié)構(gòu)包括鎖緊球、彈性元件和釋放機(jī)構(gòu)，所述釋放機(jī)構(gòu)包括螺旋伸縮機(jī)構(gòu)、液壓伸縮機(jī)構(gòu)和電動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】E04B1/98GK203626074SQ201320559926
【公開日】2014年6月4日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】尹學(xué)軍, 孔祥斐, 王乾安 申請(qǐng)人:隔而固(青島)振動(dòng)控制有限公司, 尹學(xué)軍