一種帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、垂向調(diào)諧質(zhì)量阻尼器和水平調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，其中的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是，包括大齒輪，大齒輪固定設(shè)置在被控主體上，被控主體向上通過螺釘B與轉(zhuǎn)盤軸承的外圈固定連接，轉(zhuǎn)盤軸承的內(nèi)圈通過螺釘A向上與固定板連接，固定板上通過螺釘C固定安裝有至少一組電機(jī)，電機(jī)向下的動力軸上通過花鍵同軸固定安裝有小齒輪；小齒輪與大齒輪嚙合連接。本發(fā)明的裝置，適用于高聳建筑、海上鉆井平臺和海上漂浮風(fēng)力機(jī)等結(jié)構(gòu)，通過控制可以滿足高聳建筑的舒適度要求和海上漂浮平臺的性能要求。
【專利說明】一種帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著建筑物高度的增高、海上漂浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量的增加、以及海上鉆井石油平臺數(shù)量的增多，這些工程結(jié)構(gòu)在使用過程中不可避免的會受到例如風(fēng)、浪等自然現(xiàn)象引起的外部載荷的作用，這些載荷會引起結(jié)構(gòu)的振動，對主結(jié)構(gòu)的性能及整體安全構(gòu)成嚴(yán)重影響，甚至造成重大的人員傷亡及財產(chǎn)損失。因此，最大程度降低結(jié)構(gòu)的振動成為一個亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)，解決了高聳建筑物、海上漂浮風(fēng)力機(jī)、海上鉆井石油平臺等工程中的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)不能隨風(fēng)、浪的方向改變而轉(zhuǎn)向，以及不能有效減緩結(jié)構(gòu)振動的問題，并解決現(xiàn)有的問題。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、垂向調(diào)諧質(zhì)量阻尼器和水平調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，
[0005]所述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是，包括大齒輪，大齒輪固定設(shè)置在被控主體上，被控主體向上通過螺釘B與轉(zhuǎn)盤軸承的外圈固定連接，轉(zhuǎn)盤軸承的內(nèi)圈通過螺釘A向上與固定板連接，固定板上通過螺釘C固定安裝有至少一組電機(jī)，電機(jī)向下的動力軸上通過花鍵同軸固定安裝有小齒輪；小齒輪與大齒輪嚙合連接。
[0006]本發(fā)明的帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)，其特征還在于:
[0007]電機(jī)動力軸端頭安裝有螺母。
[0008]垂向調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的結(jié)構(gòu)是，包括在固定板上固定有限位座，限位座中設(shè)置有垂向彈簧，垂向彈簧上端與托架連接，同時，固定板與托架之間安裝有垂向阻尼器；在托架的內(nèi)腔中水平設(shè)置有滑軌，該滑軌上滑動安裝有中心質(zhì)量塊。
[0009]限位座與托架設(shè)置有水平方向間隙。
[0010]中心質(zhì)量塊中心處開有豎直的通孔。
[0011]水平調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的結(jié)構(gòu)是，包括沿托架內(nèi)的滑軌方向，在中心質(zhì)量塊兩端和托架對面之間設(shè)置有液壓缸、水平阻尼器和水平彈簧，一個液壓缸和一個水平阻尼器對稱固定于中心質(zhì)量塊兩端和托架之間，多個水平彈簧對稱固定于中心質(zhì)量塊兩端和托架之間。
[0012]水平彈簧設(shè)置為四組，四組水平彈簧分別設(shè)置在液壓缸的兩邊和水平阻尼器的兩邊。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，采用轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及水平調(diào)諧質(zhì)量阻尼器，與被控主體所受水平載荷處于同一方向，能夠最大程度的降低被控主體水平方向的振動；采用垂向調(diào)諧質(zhì)量阻尼器能夠有效降低被控主體豎直方向的振動，結(jié)構(gòu)簡單，容易推廣?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明裝置的主視方向半剖示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中，1.中心質(zhì)量塊，2.托架，3.電機(jī)，4.螺釘C，5.固定板，6.小齒輪，7.螺母，
8.被控主體，9.大齒輪，10.轉(zhuǎn)盤軸承，11.螺釘B，12.螺釘A，13.限位座，14.垂向彈簧，15.垂向阻尼器，16.液壓缸，17.水平阻尼器，18.水平彈簧。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0018]本發(fā)明的帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、垂向調(diào)諧質(zhì)量阻尼器和水平調(diào)諧質(zhì)量阻尼器。
[0019]如圖1所示，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括大齒輪9，大齒輪9固定設(shè)置在被控主體8上，被控主體8向上通過螺釘Bll與轉(zhuǎn)盤軸承10的外圈固定連接，轉(zhuǎn)盤軸承10的內(nèi)圈通過螺釘A12向上與固定板5連接，固定板5上通過螺釘C4固定安裝有至少一組電機(jī)3，電機(jī)3向下的動力軸上通過花鍵同軸固定安裝有小齒輪6，電機(jī)3動力軸端頭安裝有螺母7，用于對小齒輪6進(jìn)行保險固定；小齒輪6與大齒輪9嚙合連接；
[0020]垂向調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的結(jié)構(gòu)是，包括在固定板5上固定有至少一組限位座13，每個限位座13中設(shè)置有垂向彈簧14，垂向彈簧14上端與托架2連接，同時，固定板5與托架2之間安裝有垂向阻尼器15，(即托架2懸浮在所有的垂向彈簧14和垂向阻尼器15之上)；在托架2的內(nèi)腔中水平設(shè)置有滑軌，該托架2內(nèi)部的滑軌上滑動安裝有中心質(zhì)量塊I ;
[0021]中心質(zhì)量塊I中心處開有豎直的通孔，如果應(yīng)用在漂浮式風(fēng)力機(jī)上，則導(dǎo)線可以通過該通孔垂直置于塔架中不至于導(dǎo)線扭結(jié)，通孔根據(jù)用途不同大小可以調(diào)整，大小也可以根據(jù)結(jié)構(gòu)要求進(jìn)行改變；限位座13與托架2設(shè)置有水平方向間隙，防止由于中心質(zhì)量塊I的水平運(yùn)動造成托架2運(yùn)動過大碰到限位座13。
[0022]如圖2所示，水平調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的結(jié)構(gòu)是，包括沿托架2內(nèi)的滑軌方向，在中心質(zhì)量塊I兩端和托架2對面之間設(shè)置有液壓缸16、水平阻尼器17和水平彈簧18，一個液壓缸16和一個水平阻尼器17對稱固定于中心質(zhì)量塊I兩端和托架2之間，多個水平彈簧18對稱固定于中心質(zhì)量塊I兩端和托架2之間；水平彈簧18優(yōu)選4組，并且分別設(shè)置在液壓缸16的縱向兩邊及水平阻尼器17的縱向兩邊。
[0023]本發(fā)明裝置的工作原理及工作過程是:
[0024]當(dāng)主體結(jié)構(gòu)受到水平方向載荷，但此時載荷方向與水平調(diào)諧質(zhì)量阻尼器不在同一方向時，如圖1所示，電機(jī)3驅(qū)動小齒輪6轉(zhuǎn)動，小齒輪6與固定于被控主體8上的大齒輪9嚙合，固定板5與被控主體8在轉(zhuǎn)盤軸承10的作用下發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，使水平調(diào)諧質(zhì)量阻尼器與被控主體8所受水平載荷方向一致。
[0025]當(dāng)被控主體8受到垂向載荷時(指如海浪或者地震造成的起伏作用力，統(tǒng)稱為垂向作用力)，如圖2所示，垂向調(diào)諧質(zhì)量阻尼器起主要作用，被控主體8在垂向載荷的作用下產(chǎn)生振動，托架2及滑軌上的中心質(zhì)量塊I的振動隨即被啟動，在垂向阻尼器15和垂向彈簧14的作用下中心質(zhì)量塊I吸收并耗散掉被控主體振動的能量，實現(xiàn)減弱被控主體8在豎直方向的振動。
[0026]當(dāng)被控主體8受到水平載荷時(指如波浪作用產(chǎn)生的水平作用力以及風(fēng)造成的載荷，統(tǒng)稱為水平載荷)，如圖2所示，水平調(diào)諧質(zhì)量阻尼器起主要作用。但一般主體結(jié)構(gòu)如海上風(fēng)力機(jī)，高聳建筑等在水平方向都有一定的性能、舒適度和安全等要求，所以水平方向采用主動控制調(diào)諧質(zhì)量阻尼器。被控主體8在水平載荷的作用下產(chǎn)生振動，托架2內(nèi)的中心質(zhì)量塊I的振動隨即被啟動，在水平阻尼器17和水平彈簧18的作用下中心質(zhì)量塊I開始吸收并消耗主體振動能量，從而達(dá)到消弱被控主體8在水平方向的振動，液壓缸16在振動過程中對中心質(zhì)量塊I提供主動控制力實現(xiàn)最佳控制效果。
【權(quán)利要求】
1.一種帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)，其特征在于:包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)、垂向調(diào)諧質(zhì)量阻尼器和水平調(diào)諧質(zhì)量阻尼器， 所述的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)是，包括大齒輪(9)，大齒輪(9)固定設(shè)置在被控主體(8)上，被控主體(8)向上與轉(zhuǎn)盤軸承(10)的外圈固定連接，轉(zhuǎn)盤軸承(10)的內(nèi)圈向上與固定板(5)連接，固定板(5)上固定安裝有至少一組電機(jī)(3)，電機(jī)(3)向下的動力軸上通過花鍵同軸固定安裝有小齒輪(6);小齒輪(6)與大齒輪(9)嚙合連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)，其特征在于:所述的電機(jī)(3)動力軸端頭安裝有螺母(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)，其特征在于:所述的垂向調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的結(jié)構(gòu)是，包括在固定板(5)上固定有至少一組限位座(13)，每個限位座(13)中設(shè)置有垂向彈簧(14)，垂向彈簧(14)上端與托架(2)連接，同時，固定板(5)與托架(2)之間安裝有垂向阻尼器(15);在托架(2)的內(nèi)腔中水平設(shè)置有滑軌，該滑軌上滑動安裝有中心質(zhì)量塊(I)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)，其特征在于:所述的限位座(13 )與托架(2 )設(shè)置有水平方向間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)，其特征在于:所述的中心質(zhì)量塊(I)中心處開有豎直的通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)，其特征在于:所述的水平調(diào)諧質(zhì)量阻尼器的結(jié)構(gòu)是，包括沿托架(2)內(nèi)的滑軌方向，在中心質(zhì)量塊(I)兩端和托架(2)對面之間設(shè)置有液壓缸(16)、水平阻尼器(17)和水平彈簧(18)，一個液壓缸(16)和一個水平阻尼器(17)對稱固定于中心質(zhì)量塊(I)兩端和托架(2)之間，多個水平彈簧(18)對稱固定于中心質(zhì)量塊(I)兩端和托架(2 )之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的帶轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的調(diào)諧質(zhì)量阻尼器系統(tǒng)，其特征在于:所述的水平彈簧(18)設(shè)置為四組，四組水平彈簧(18)分別設(shè)置在液壓缸(16)的兩邊和水平阻尼器(17)的兩邊。
【文檔編號】F16F15/28GK103470681SQ201310385570
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】穆安樂, 王超, 張玉龍 申請人:西安理工大學(xué)